DE4429288A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Sauberhaltung von Bach- und Abwasser-Dükern, die in Freispiegel-Wasserläufe eingebunden und mittels Eigenwasser gespült werden - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Sauberhaltung von Bach- und Abwasser-Dükern, die in Freispiegel-Wasserläufe eingebunden und mittels Eigenwasser gespült werdenInfo
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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 Qmax-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 Qmax-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 Qmax-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 tA-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 (tA) 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 hr = ξ · v² : 2g. Insofern besteht hier eine gewisse "Scheren-Situation" hinsichtlich der v- Werte.
- 4) Weiter ist im hohen vgr-4-Wert des Düker-Steigerohres (4) grundsätzlich ein Nachteil zu sehen. Ebenso ist beim Düker ein hohes Qmax : Qmin - 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 vgr-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 vgr-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 vgr-Geschwindigkeiten angetragen. Ebenso sind diese Werte
(vgr) 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 vist ≧ vgr-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 vgr-4- und der vgr-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 vmax-
Linie hinaufreicht, da sie maximal eine Spülgeschwindigkeit von
v = vmax 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 vgr-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 (Qmax)
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 vist ≧ vgr-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
vgr-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
(Lbp) des bypass-Rohres (9) bei, welch "kurze" Länge zu einem
recht hohen bypass-Gefälle (Jbp%) führt entsprechend der Formel
Jbp = H : Lbp.
Mit anderen Worten: Bei der 2-Strom-Spülung werden an Stelle
eines nur mäßigen Gesamt-Gefälles (H) nunmehr zwei einzelne, aber
wesentlich größere Gefälle (JD und Jbp) 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 Qmax : Qmin -Verhältnisses, sowie eines zu
großen vgr-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 vmax- und der vgr-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 vmax und vgr-4 nach wie vor äußerst kurz.
Die stetige Nutzung der Vgr-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
JD% = Wasserspiegel-Gefälle im Düker
Jbp = Gefälle des bypass-Rohres (9)
tA = Tiefe des Absturzraumes bei K₁
K₁-K₄ = Düker-Krümmer
L₃′ und L₄′ = Feststoff-Sammelstrecken nahe Mulde (11)
Vsp = Gesamt-Spülwasser-Volumen
Ek = E-Strom-Verbinder-Kabel zwischen den beiden Wehren
vgr = 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
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
JD% = Wasserspiegel-Gefälle im Düker
Jbp = Gefälle des bypass-Rohres (9)
tA = Tiefe des Absturzraumes bei K₁
K₁-K₄ = Düker-Krümmer
L₃′ und L₄′ = Feststoff-Sammelstrecken nahe Mulde (11)
Vsp = Gesamt-Spülwasser-Volumen
Ek = E-Strom-Verbinder-Kabel zwischen den beiden Wehren
vgr = 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)
- 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 vgr-Grenzgeschwindigkei ten (vgr-2 bis vgr-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 vgr-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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944429288 DE4429288C2 (de) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Sauberhaltung von Bach- und Abwasserdükern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944429288 DE4429288C2 (de) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Sauberhaltung von Bach- und Abwasserdükern |
Publications (2)
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