DE4429288A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Sauberhaltung von Bach- und Abwasser-Dükern, die in Freispiegel-Wasserläufe eingebunden und mittels Eigenwasser gespült werden - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schmutzwasser (SW) - sowie Mischwasser (MW) - und Bachwasser (BW) - Düker, die in Frei­ spiegel-Kanalisationen bzw. Bachläufe eingebunden und mittels Spülwasser gereinigt werden. Bisher bekannte Dükersysteme dieser oder ähnlicher Art, sind in Zeichenblatt-1, Reihe a-e mit entspre­ chendem Literatur-Nachweis aufgeführt.

Bei der Planung solcher Düker wird heute allgemein gefordert, daß gewisse Mängel vermieden werden,- die man unter dem Begriff "Düker-Syndrom" zusammenfassen könnte und worunter dann folgende Mißstände zu verstehen wären:

• 1) Die hydraulische Berechnung dieser Düker wird zumeist nur auf den Q_max-Fall beschränkt, womit sie weitgehendst der Hochbau- Statik gleicht, bei der gleichfalls nur der maximale Lastfall von Interesse ist. Es fehlt diesen Dükern jedoch dabei der hydrauli­ sche Nachweis, daß die innere Sauberkeit des Dükers (als Voraus­ setzung für seine maximale Leistungsfähigkeit) im Q_max-Fall auch wirklich gegeben ist. Ohne solchen Nachweis bleibt diese Hydrau­ lik immer nur ein Fragment. Es kann sich dann sehr wohl ein Kata­ strophenfall ereignen, wenn der Düker z. B. bereits weitgehend verschlammt und also für den Q_max-Fall nicht mehr voll aufnahme­ fähig ist.
• 2) Weiter zeigt sich beim Düker ein besonderer Nachteil darin, daß bei gegebenem konstantem "Q" (m³/sec) mittels des geodäti­ schen Gefälles (H) keinerlei Einfluß auf die Fließgeschwindigkeit im Düker genommen werden kann, wie es Fig. 1-d zeigt. Statt einer Erhöhung der Fließgeschwindigkeit tritt dort bei einer Vergröße­ rung des H-Wertes von H₁ auf H₂ lediglich eine Vergrößerung des t_A-Wertes im Spiegelabsturz bei K₁ ein. Es zeigt sich dort dann also ein "Absturzraum". Dagegen läßt sich bei einem geraden Freispiegelrohr (Fig. 1-c) bei konstantem "Q" mit einer Erhöhung des H-Wertes jederzeit auch eine Vergrößerung der Fließgeschwin­ digkeit im Rahmen des Chezy-Kutter-Diagrammes (Fig. 3) erreichen. Insofern kann die Fig. 1-d geradezu als eine Symbolfigur für das Düker-Syndrom gelten. Zeigt sich doch in dieser Fig. 1-d das eigentliche Ungemach des Abwasser-Dükers, nämlich der Spiegelab­ sturz (t_A) bei K₁.
• 3) Ferner ist beim Düker als Nachteil zu nennen, daß einer­ seits in ihm eine hohe Fließgeschwindigkeit angestrebt wird, um Ablagerungen zu verhüten, daß andererseits aber auch wieder eine möglichst geringe Geschwindigkeit erwünscht ist zwecks Vermeidung hoher Reibungsverluste gemäß der Formel h_r = ξ · v² : 2g. Insofern besteht hier eine gewisse "Scheren-Situation" hinsichtlich der v- Werte.
• 4) Weiter ist im hohen v_gr-4-Wert des Düker-Steigerohres (4) grundsätzlich ein Nachteil zu sehen. Ebenso ist beim Düker ein hohes Q_max : Q_min - Verhältnis immer ungünstig.
• 5) Auch bewirkt der im Düker bestehende "Luftabschluß" leicht eine Wasserfäulnis.
• 6) Schließlich ist zu sagen, daß die Wartung des Dükers, ins­ besondere seine Reinigung, außerordentlich beschwerlich ist. Ein optischer Einblick in das Düker-Innere ist dabei kaum möglich.

Der in Zeichnungsblatt-1, Reihe -a zunächst genannte "Primär­ düker mit Eigenwasserspülung" gelte hier nun als erster wichtiger Düker der neueren Zeit (ab 1900). Er wurde meist in Trapezform erstellt und teilweise auch schon "en bloc" als freitragender Balken im offenen Unterwassergraben versenkt. Hinsichtlich seiner Reinigung hoffte man jedoch weiterhin (wie in alten Zeiten) vor allem auf die Mitwirkung eines "inneren Spülmeisters", der in Fig. 5 u. 5a symbolisch als "Ausputzer" dargestellt und als Vertreter der "Wasser-Schleppkraft" zu verstehen ist. Verständlicherweise konnte seine Arbeit aber nur dann erfolgreich sein, wenn die Fließgeschwindigkeit im Düker den v_gr-4-Wert überschritt. Im Falle längerer Trockenzeiten jedoch, in denen nur eine geringe Fließgeschwindigkeit herrschte, mußten folglich künstliche Spü­ lungen gefordert werden, die aber leider oftmals unterblieben in der Hoffnung auf einen baldigen Regen. Man sieht, daß es mit der Bekämpfung des Syndroms noch sehr im argen lag. Andererseits muß dazu aber auch gesagt werden, daß die wichtigsten Erkenntnisse speziell zu den v_gr-Geschwindigkeiten und zur 2-Phasen-Strömung (Wasser und Sand) seinerzeit noch nicht Allgemeingut waren und folglich meistens nur althergebrachte Auffassungen eine Rolle spielten.

Auch bei den Nachfolge-Dükern (Zeichnungsblatt-1, Reihe c bis e) war die Situation noch die alte. Die bei ihnen vorgesehenen Ergänzungen zum Primärdüker konnten jedenfalls das Syndrom gleich­ falls noch nicht beheben.

Beim Sandfang-Düker (Blatt-1, Reihe-c) , der speziell bei Bach­ läufen anzutreffen ist, wurde aber immerhin ein Fortschritt inso­ fern erreicht, als anstelle einer schwierigen Düker-Räumung nun lediglich die Räumung eines jederzeit zugänglichen Sandfang- Beckens trat. Jedoch wurde nun der Geschiebetrieb aus dem Bach- Oberlauf im Becken weitgehendst abgefangen und somit dem Bach- Unterlauf vorenthalten, was im letzteren dann zu Auskolkungen führte. Auch blieb die Gefahr der Wasserfäulnis infolge organi­ scher Schwebestoffe sowie gelöster Stoffe im Düker bestehen, welche Stoffe der Sandfang ja nicht herauszufangen vermag, die aber gemäß Fig. 4-c einen hohen Anteil an den Gesamtstoffen im Wasser ausmachen. Daher entströmt auch diesen Sandfang-Dükern in Trockenzeiten zuweilen ein penetranter Fäulnisgeruch. Auch wird mitunter das rechtzeitige Räumen des bereits reichlich gefüllten Sandfangs verpaßt, wodurch bei plötzlich aufkommenden Unwettern dann sehr wohl wieder Sandschlamm aus dem Becken herausgerissen und in den Düker hineingespült wird, wie es zweifellos auch schon geschehen ist.

Eine bessere Lösung schien sich endlich mit dem sogenannten Staffel-Düker (Blatt-1, Reihe-d) anzubahnen, bei dem mit Hilfe einer Überlaufschwelle bei K₁ das zulaufende Wasser auf z. B. zwei Rohre verteilt wird und zwar auf ein großes Rohr für das noch re­ lativ saubere "Regenwasser" und auf ein kleineres Rohr für das stärker verunreinigte "Schmutzwasser", in welch letzterem Rohre dann auch der spezifisch schwere Sand mitgeführt wird. Auf diese Weise hatte man sich anstelle des vor Kopf des Dükers gelegenen "großen Sandfang-Beckens" nunmehr ein kleines "dükerparalleles Sandfang-Rohr" zugelegt, was den Vorteil hatte, daß der Sand am Düker-Ende dem Bachlauf sogleich wieder beigegeben werden konnte und also auch nicht mehr aus einem großen Becken separat abgefah­ ren werden mußte. Vor allem aber entfiel die Gefahr der Auskol­ kungen im Bach-Unterlauf.

Jedoch wurde nun das große Rohr praktisch zum Verlierer, indem es jetzt oftmals stagnierendes Wasser mitsamt schleimiger Ablage­ rungen enthielt und zudem trotz der "Leitschwelle" zeitweise auch einen größeren Sand-Eintrieb per Wasserwirbelungen hinnehmen mußte, weshalb für dieses große Regenrohr gleichfalls regelmäßige Spülungen gefordert werden. Im übrigen bleiben alle sechs Mängel des Düker-Syndroms auch beim Staffeldüker bestehen.

Besonders enttäuschend aber verliefen die Erfahrungen mit dem Standrohr-Pumpendüker (Blatt-1, Reihe-e) . Bestätigte sich doch hier, daß keine Pumpe aus eigener Kraft die Ablagerungen im Rohr zu sich "heranzuziehen" vermag; sie müssen ihr vielmehr vom Wasser zugeschoben werden. Folglich ist die Pumpe sofort "hilflos", so­ bald das Wasser dieses "Zuschieben" nicht mehr besorgt, und das ist in der Schwachwasserzeit alsbald der Fall. Mithin versagt die Pumpe gerade dann ihren Dienst, wenn sie am dringendsten benötigt wird. Deshalb gelten heute solche Pumpen nur noch als Entleerungs- Pumpen im Falle einer Düker-Inspektion.

In der Fig. 1 (Blatt 2) wird nun die vorliegende Neukonstruktion an Hand eines MW- bzw. BW-Dükers der Nennweite 1600 mm als Bei­ spiel vorgestellt. Wie man sieht, sind an das Fallrohr (2) sowie an das Mittelstück (3) und an das Steigerohr (4) jeweils die zuge­ hörigen v_gr-Geschwindigkeiten angetragen. Ebenso sind diese Werte (v_gr) in Fig. 2 und 2-a auch in den Ganglinien-Diagrammen mit auf­ genommen, zwecks Zonen-Fixierung (I,II,III) . Daß im MW-Diagramm (Fig. 2) die RW-Ganglinie "mittig" auf die SW-Ganglinie aufgesetzt ist, erscheint zwar wenig realistisch, ist aber für die vorgesehe­ nen Betrachtungen im Prinzip belanglos.

Aus Fig. 1-a sind die typischen "Wasserspiegel-Linien" bzw. Pie­ zometer-Linien zu diesen Zonen I, II, III während des normalen frei­ en Wasser-Durchlaufes zu ersehen. Man erkennt, daß sich dort bei K₁ bei nachlassendem Wasser der besagte Spiegelabsturz bzw. Ab­ sturzraum nach und nach herausbildet.

In Fig. 2 und 2-e ist die Zone I jeweils als eine Starkwasser- Zone mit v_ist ≧ v_gr-4 ausgewiesen. Hier zeigen sich im allgemeinen keine Probleme.

Die Zone II hingegen kann als eine Mittelwasser-Zone gelten, die reichlich von der Verschlammung bedroht ist und deshalb einem periodischen Stau- und Spülstoßbetrieb unterworfen wird, der zweckmäßig den Bereich zwischen der v_gr-4- und der v_gr-2 Linie des Diagrammes umfaßt. In Fig. 5 ist hierzu ein "Taktfolge-Schema" spe­ ziell für einen MW-Düker aufgestellt. Die Zone I dauert dort z. B. 6 Std. (10.00 bis 16.00 Uhr); die beiden Zonen II dagegen z. B. je 4 Std. Innerhalb letzterer 4 Std. (Zone II) wird für den eigent­ lichen Aufstau die Zeit von 1 Std. vorgesehen, welche Zeit in Fig. 5 als schraffierte Säule dargestellt ist, die bis zur v_max- Linie hinaufreicht, da sie maximal eine Spülgeschwindigkeit von v = v_max bewirken soll. Diese 1-stündige Zeit werde hier als Zone II-a bezeichnet. Die wichtige Spülstoß-Zeit wiederum, die in Fig. 5 als "abstürzender Pfeil" dargestellt ist und z. B. nur 10 Minuten andauert, werde dann einer Zone II-b zugeschlagen, welche Zone insgesamt 3 Std. andauern möge und in der sich dann erneut der normale freilaufende Durchfluß einstellt.

In Fig. 4 ist die vorgesehene Spülwassermenge, sowie der Verlauf solcher Spülung in einer Dreiecks-Form schematisch ausgewiesen, wobei auch hier wieder die besagten v_gr-Linien eine wichtige Rolle spielen. Wie man sieht, lassen diese Linien fraglos die "nützliche Spüldauer" und die "nützliche Spülwassermenge erkennen, und zwar sowohl beim Altdükdr (gestrichelt umrandet), als auch beim neuen Düker (dicklinig umrandet). Man sieht, daß beim Alt-Düker nur ein relativ kleiner Teil des Spülwassers von Nutzen ist, beim neuen Düker dagegen ein merklich größerer Teil (Fläche A-B-C = Gesamt­ menge). Wesentlich ist dabei, daß in dieser Zone II gemäß Fig. 1 und 4-b sowohl im Stauraum (1) als auch im Düker der Wasserspiegel zeitweise und zwar gleichzeitig (während des Staues) in die Lage 1′ bzw. 4′ angehoben wird, was mittels zweier Stauvorrichtungen (6 und 6-T) geschieht, die in Fig. 1 und 4-b in vereinfachender Weise als "Klappen-Wehre" gezeichnet sind. Durch ein im Düker lie­ gendes E-Stromkabel (EK) sind diese Wehre miteinander verbunden (Fig. 6-a), so daß sie stets im gleichen Takt die gleichen Auf-Zu- Bewegungen vollführen können.

Das in der Regel kleinere Wehr nahe K₄ gilt dabei als das "füh­ rende Wehr" (6) und das meist größere Wehr bei K₁ als "Tandem- Wehr" (6T) . Folglich entsteht während des Staues sowohl bei K₁ als auch bei K₄ ein gewisser Spiegel-Absturz unmittelbar hinter dem Wehr, wie es in Fig. 1 und 4-b ein kurzer Pfeil anzeigt. Diese bei­ den Abstürze erweisen sich jetzt aber als sehr vorteilhafte Ab­ stürze, wie das weiter unten noch erläutert wird.

Wichtig ist, daß diese beiden Wehre selbst in der Staustellung und bei "plötzlich" einsetzendem maximalen Wasser-Zulauf (Q_max) dennoch jederzeit hinreichend überströmt werden können, ohne daß ein großer Rückstau bzw. Katastrophenfall zu befürchten ist. Es bleibt vielmehr immer noch ein genügend freier Fließquerschnitt über der Wehrkrone erhalten.

In der Regel finden beim neuen Düker in Zone II pro Tag zwei künstliche Spülungen statt. Dabei verhält es sich speziell beim MW-Düker (Fig. 5) aber so, daß der "Spülmeister" dort in einer zusätzlichen, also dritten Spülung selbst auch noch in Erscheinung tritt, indem er innerhalb der "natürlichen" Starkwasserzeit (Zone I) von K₁ bis K₄ seine eigene Spülkraft demonstriert, was z. B. in der Zeit von 10.00-16.00 Uhr = 6 Std. pro Tag geschieht (Fig. 5).

In den beiden anderen "künstlichen" Spül-Phasen von je 4 Std. hat dann die im großen Steigerohr (4) installierte bypass-Leitung (9) während des eigentlichen, z. B. 1-stündigen Aufstaues genügend Ge­ legenheit, um die in der Mulde (11) lagernden schwereren Stoffe mit Hilfe des ihr vom Wasserspiegel (4′) ermöglichten Wasser-Über­ drucks zügig bis nach K₄ zu befördern (Fig. 1-b, Bild-β und Fig. 4-b). Damit kann diese 1-stündige Stauzeit als die "Zeit des bypass- Transportes" (9) gelten (Zone II-a). Beim anschließenden z. B. 10-minütigem Hauptstrom-Spülstoß mit v_ist ≧ v_gr-4 gilt dann wie­ derum die Fig. 1-b, Bild-α, welches Bild im übrigen auch für die Zone I typisch ist.

Weiter zeigt dann Fig. 1-b, Bild-γ den an diesen Spülstoß an­ schließenden Wasser-Freilauf (Zone-II-b), bei welchem Freilauf es wichtig ist, daß sich hier im Steigerohr (4) zufolge einer zwangs­ läufigen "Sortierung" der Feststoffe bei K₄ jetzt ein relativ ge­ ringer v′′_gr-4 Wert von z. B. = 1,2 m/sec (statt 2.0 m/sec) nutzen läßt (vgl. Zeichnungsblatt-5), um speziell die "leichteren" Stoffe bis nach K₄ zu schaffen.

Die "schwereren" Stoffe wiederum brauchen dann in dieser Zone II-b auf ihrem Wege von K₁-K₃ lediglich noch den relativ geringen v_gr-3-Wert bis K₃ einzuhalten, da sie ja von K₃ bis K₄ nun per by­ pass (9) weiterreisen (Fig. 1-b, Bild-β).

Mit dieser rein "düker-internen" Feststoff-Sortierung ergibt sich im neuen Düker eine ähnlich gezielte Trennung der Leicht- und Schwerstoffe, wie sie z. B. auch in gewerblichen -Sortier- bzw. Klassier-Anlagen angestrebt wird (Fig. 4-a). Beim alten Primär- Düker hingegen zeigen sich beim Durchfluß immer nur "wilde" Abla­ gerungen auf der gesamten Strecke von K₁ bis K₄, wie sie dort durch die unterschiedlichen Sohl-Schrägen und diverse Wirbel- Effekte bzw. "Dünen-Effekte" bedingt sind.

Weiter wird die Kapazität der Mulde (11) beim neuen Düker für die Zone II-a und II-b insofern durchaus verbessert, als sowohl der Hauptstrom-Spülstoß wie auch eine weiter unten noch zu erwäh­ nende Pumpe (7) dann alle auf den Schlamm-Sammelstrecken (L′₃ und L′₄) befindlichen Ablagerungen (Fig. 6-b) stets zeitgerecht dieser Mulde zuschieben. Es zeigt sich jedenfalls, daß beim neuen Düker das sonst so schwer zu überwindende Steigerohr (4) nunmehr ein weit geringeres Hindernis darstellt, als es bisher der Fall war. Dazu trägt aber gemäß Fig. 4-b auch die relativ kurze Länge (L_bp) des bypass-Rohres (9) bei, welch "kurze" Länge zu einem recht hohen bypass-Gefälle (J_bp%) führt entsprechend der Formel J_bp = H : L_bp.

Mit anderen Worten: Bei der 2-Strom-Spülung werden an Stelle eines nur mäßigen Gesamt-Gefälles (H) nunmehr zwei einzelne, aber wesentlich größere Gefälle (J_D und J_bp) geschaffen (Fig. 4-b).

Die Nützlichkeit solcher 2-Strom-Spülung läßt sich besonders sinnfällig am Beispiel der bekannten Fluß-Kanalisierung (Fig. 1-e) aufzeigen, bei welcher dem "bergauf" fahrenden Schiff die Reise mit Hilfe von "Schleusen" ermöglicht wird, welche Schleusen dort gewissermaßen eine Art "bypass" darstellen. Innerhalb dieser Schleusen wird das Schiff auf kurzer Schleusenlänge leicht "berg­ auf" gehoben, worauf es dann auf der übrigen langen Flußstrecke zudem auch nur noch gegen eine entsprechend "mäßige" Wasserströ­ mung anzukämpfen braucht. Insofern arbeiten in diesem Beispiel das Schleusenwasser und das Flußwasser ebenso kooperativ zusammen, wie es im Düker seitens des Hauptstromes und des bypass-Stromes geschieht.

Ein Erfolg ergibt sich bei dieser Kooperation im Düker auch insofern, als nun nicht nur die Sorgen bezüglich eines zu gerin­ gen Dükergefälles (H) behoben sind, sondern auch die Sorgen hin­ sichtlich eines zu großen Q_max : Q_min -Verhältnisses, sowie eines zu großen v_gr-4-Wertes endlich hinreichend entfallen. Zudem ist jetzt auch mit erheblich geringerer Spülwassermenge und mit klei­ nerem Stauraum (1) auszukommen. Ein weiterer Vorteil ist aus Fig. 3-b zu ersehen, wo die dicklinig gezeichnete "Hochgeschwindig­ keitsstrecke" (v), wie sie sich beim neuen Düker auf der Abzis­ sen-Achse zwischen der v_max- und der v_gr-3-Lotrechten darstellt, nun etwa die gleiche Länge aufweist, wie sie auch dem geraden Freispiegelrohr eigen ist (Fig. 3), was zweifellos einen wichtigen Fortschritt darstellt. Dagegen bleibt beim alten Primärdüker (Fig. 3-a) die Hochgeschwindigkeits-Strecke auf der Abzisse zwi­ schen v_max und v_gr-4 nach wie vor äußerst kurz.

Die stetige Nutzung der V_gr-Linien in allen wesentlichen Diagrammen setzt fraglos auch eine entsprechende v-Meßvorrichtung im Düker vor­ aus, weshalb in Fig. 6 unter Ziffer (13) und (14) auch ein diesbezüg­ licher Hinweis zum Stellwerks-Netz gegeben ist.

Zur Zone III als schmale Mindestwasser-Zone in den Diagrammen der Fig. 2 und 2-a bleibt zu sagen, daß in ihr vor allem eine Was­ ser-Fäulnis im Düker befürchtet werden muß. Eine Düker-Verschlam­ mung ist hier weniger zu erwarten, da die Feststoffe sich bereits vor dem Düker-Einlauf, also schon auf der Zulaufstrecke zum Düker zufolge der dort geringen Fließgeschwindigkeiten ablagern. Des­ halb wird beim neuen Düker diese Zone III besser für die Belüf­ tung des Dükerwassers, sowie für diverse Rückspülungen genutzt, und nicht etwa für weitere v-Messungen. Der Durchfluß durch den Düker selbst aber läuft auch in dieser Zone III mitsamt restli­ cher "Leichtstoffe" im Freilauf ungestört weiter (Fig. 1-b, Bild-δ).

Die beim neuen Düker speziell für die Zone II eingesetzte Hilfsgerätschaft wird hier unter dem Begriff "Regelungs-Stellwerk" zusammengefaßt, worunter gemäß Fig. 6 bis 6-b ein kleinkalibriges Rohrnetz zu verstehen ist, welches im Rohrkeller (19) des Auslauf­ schachtes (18) untergebracht wird. Die Stränge dieses Rohrnetzes reichen bis in das Steigerohr (4) hinab. Zu diesem Netz (Fig. 6) gehören auch die schon erwähnte Wasserpumpe (7), sowie diverse üb­ liche Sperr-Armaturen (10), von welch letzteren in Fig. 6 aber nur ein Exemplar mit aufgenommen ist, um das Gesamtbild nicht zu über­ laden.

Aufgabe der Pumpe (7) ist es dabei, außer der besagten Dükerbe­ lüftung auch die erwünschten Rückspülungen im Düker und im Stell­ werks-Rohrnetz zu ermöglichen, und zudem insbesondere auch auf die Schlamm-Sammelstrecke L′₄ zusätzlich säubernd einzuwirken (Fig. 4-b).

Ein Rechen (15) am Einlaufschacht (17) und ein Schutzgitter (16) am Auslaufschacht (18) vervollständigen diese Gesamtausrü­ stung (Fig. 1). Entscheidend ergänzt wird dieser Rechenschutz (15) beim neuen Düker aber dadurch, daß das besagte Rohrnetz des Stellwerks (Fig. 6) sich hier selbst einen "zusätzlichen Rechen­ schutz" dadurch verschafft, daß es sich zeitweise "ruhigstellt", sei es durch die Sperr-Armaturen (10) oder ′sei es auch nur durch den einfachen "U-Bogen-Effekt" (Fig. 6-c, Bild-δ), wie er sich auch im Gesamt-Netz (β) bzw. Pitot-Rohr (γ) einstellt. Mit sol­ cher Ruhigstellung wird das Eindringen von Schlamm ins Rohrnetz zwangsläufig abgeblockt. Pumpen-Rückspülungen (Zone III) tragen weiter zur Sauberhaltung des Dükers bei, ohne daß dabei die v- Messungen (Zone I und II) behindert werden.

Im übrigen läßt sich dieser neue Düker sowohl als Einzel- wie auch als Doppeldüker erstellen. Und bei hinreichend großem geodä­ tischem Gefälle kann bei K₄ anstelle eines Wehres auch eine feste Beton-Schwelle (12) gemäß Fig. 7 als Variante vorgesehen werden.

Das vorstehend zum MW-Düker Gesagte gilt analog auch für den BW-Düker, für welchen hier der Taktfolgeplan in Fig. 5-a gezeigt ist. Im Unterschied zum MW-Düker (Fig. 5) fehlt hier jedoch die "täglich" gleichartige Wiederholung des typischen Ganglinien- Verlaufs. Vielmehr ist es beim BW-Düker die Regel, daß sich der Wasser-Pegel dort meist nur "langfristig" ändert, weshalb dann auch der Taktfolgeplan hier zwangsläufig ein anderes Bild auf­ weist und besser auf einen 12-Stunden-Takt abgestimmt wird.

Bezugszeichenliste

 1 = Stauraum zum Düker
 1′ = Stauwasser-Spiegel bei K₁
 2 = Düker-Fallrohr
 3 = Düker-Mittelstück
 4 = Düker-Steigerohr
 4′= Stauwasser-Spiegel im Düker bei K₄
 5 = Unterstromiger Rohrkanal bzw. Bachlauf mit Wasserspiegel 5′
 6 = Stauwehr bei K₄ mit Überlauf-Querschnitt (6′)
 6-T = Stauwehr als Tandem-Wehr bei K₁
 7 = Wasser-Pumpe im Stellwerks-Rohrnetz
 8 = Pumpen-Saugeleitung (mit Pumpen-Druckleitung 8′)
 9 = bypass-Leitung im großen Düker-Steigerohr (4)
 9′ = bypass-Leitung als Umgehungsleitung bei K₁
10 = Sperr-Armaturen im Stellwerks-Rohrnetz
11 = Feststoff-Sammel-Mulde bei K₃
12 = Beton-Kaskade bei K₄ als Variante zu 6
13/14 = v-Meßgerätschaft im Stellwerks-Rohrnetz
15 u. 16 = Rechen bzw. Schutzgitter bei K₁ bzw. K₄
17 u. 18 = Einlauf- bzw. Auslauf-Schacht
19 = Rohrkeller im Auslaufschacht (18)
H = geodät. Höhen-Unterschied der beiden Düker-Enden
J% = Sohl-Gefälle im Kanal bzw. Bachbett
J_D% = Wasserspiegel-Gefälle im Düker
J_bp = Gefälle des bypass-Rohres (9)
t_A = Tiefe des Absturzraumes bei K₁
K₁-K₄ = Düker-Krümmer
L₃′ und L₄′ = Feststoff-Sammelstrecken nahe Mulde (11)
V_sp = Gesamt-Spülwasser-Volumen
E_k = E-Strom-Verbinder-Kabel zwischen den beiden Wehren
v_gr = Löse-Grenzgeschwindigkeiten, v′_gr = Absitz-Grenzgeschwindigkeiten
v′′_gr = Grenzgeschwindigkeit für Leichtstoffe im Steigerohr (4)
○-⚫-○-⚫ = Schmutzwasser mit leichten und schweren Stoffen
○-○-○-○ = Schmutzwasser mit speziell leichten Stoffen
⚫-⚫-⚫-⚫ = Schmutzwasser mit speziell schweren Stoffen

Claims (1)

1. Verfahren und Vorrichtung zur laufenden Sauberhaltung von Bach- und Abwasser-Dükern größeren Durchmessers, die in Freispiegel- Wasserläufe eingebunden und mittels Eigenwasser gespült werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der zugehörigen hydraulischen Be­ rechnung des Dükers die drei typischen v_gr-Grenzgeschwindigkei­ ten (v_gr-2 bis v_gr-4) eine sinnvolle Einbindung in alle betrof­ fenen v/T-Ganglinien-Diagramme finden, was dort zu drei Fließ­ zonen (I,II,III) führt, von denen speziell die stark zur Ver­ schlammung neigende Zone II dann einem gesteuerten Stau- und Spülstoß-Betrieb unterworfen wird, so daß sich der Wasserspiegel (1 bzw. 4) während der gewählten Stauzeit sowohl im Stauraum (1) als auch im Düker gleichzeitig bis in die Lage 1′ bzw. 4′ anhebt und der eigentliche Feststoff-Transport dann getrennt auf zwei Kurzstrecken (K₁- K₃ bzw. K₃-K₄) und ebenso getrennt zu zwei Zei­ ten (Stauzeit bzw. Spülzeit) im Sinne einer "kooperativen 2-Strom- Spülung" vor sich gehen kann, und wobei nun auch zwei erhöhte Ge­ fälle (H₁ bzw. H₂) zur Verfügung stehen, und womit ferner auch eine dükerinterne Feststoff-Sortierung bei K₃ einhergeht und zu­ dem auch günstigere v_gr-Werte auf den besagten beiden Kurzstrec­ ken maßgebend werden, was dann insgesamt unter Mithilfe eines hydraulischen Stellwerks zu hohem Wirkungsgrad führt und es schließlich auch ermöglicht, daß das sogenannte Düker-Syndrom mit all seinen Nachteilen auf wirtschaftliche Weise behoben wird und der Düker nicht mehr länger als Fremdkörper im Freispiegel- System erscheint.