DE708886C - Hydroelectric power plant in navigable watercourses with weak or medium slopes - Google Patents

Description

Wasserkraftanlage in schiffbaren Wasserläufen mit schwachem oder mittlerem Gefälle Die Erfindung betrifft einen Ausbau von Wasserläufen mit schwachem oder mittlerem Gefälle, bei denen die Flußbettlage und die Wassermenge eine durchgehende und dauernde Schiffahrt und Kraftgewinnung gestatten.Hydroelectric power plant in navigable watercourses with weak or medium Slope The invention relates to a development of watercourses with weak or medium gradient, where the river bed position and the amount of water are continuous and allow continuous navigation and power generation.

Die Anlage von Kraftgewinnungswerken aus der lebendigen Kraft des Flußwassers setzt die Schaffung :eines Wasserstaues voraus, der in bekannter Weise durch im Flusse oder Seitenkanal angeordnete Wehre auf Querbauten, die die Wasserkraftmaschinen tragen, geschaffen wird. Die Schiffahrt überwindet diesen Stau durch besondere Schiffsfördereinrichtungen, Schleusen. oder Hebewerke. Stauwerke und Schiffsfördereinrichtungen bilden dabei zwei voneinander untrennbare und zwangsläufig notwendige Einrichtungen.The construction of power plants from the living power of the River water presupposes the creation of: a damming of water, which in a known way by weirs arranged in the river or side canal on transverse structures, which the water power machines wear, is created. Shipping overcomes this traffic jam with special ship conveyor systems, Locks. or lifts. Stowage structures and ship conveying facilities form it two inseparable and inevitably necessary institutions.

Wo man die eine oder andere der Einrichtungen fortließ, handelt es sich im wesentlichen um Hochwasserschutzanlagen oder solche zur Aufrechterhaltung der Krafterzeugung bei breit und flach dahinfließenden Wasserläufen mit starken Geschiebemassen, die überhaupt keinerlei Schiffahrt gestatten.Wherever one or the other of the institutions is left out, it does are essentially about flood protection systems or those to maintain them the generation of force in broad and shallow flowing watercourses with strong ones Debris masses that do not allow any shipping whatsoever.

Gemäß der Erfindung ist nun für die Kraftgewinnung in, das Wasserlaufbett innerhalb der Aufstaugrenzen ein zur Aufnahme rund Abführung der Hauptwassermengen. dienendes, von im Stromstrich verlaufenden Dämmen seitlich eingefaßtes Staubecken mit Stau-und Kraftwerk eingebaut, während für die Schiffahrt auf einer oder beiden Seiten des Staubeckens mit Teilyvassermengen gespeiste Seitenkanäle vorgesehen sind, die einen für die Aufrechterhaltung des bisherigen Gefälles und für die Schiffahrt geeigneten Querschnitt aufweisen; an der Stelle der Freispiegeleinlässe zu dem Staubecken und den Seitenkanälen sind ferner feste oder bewegliche Sperrvorrichtungen angeordnet, .mittels deren dieVerteilung der gesamt zufließenden, schwankenden Wassermengen auf das St.aubecl, und-die Seitenkanäle nach Bedarf regelbar Das Neue und Fortschrittliche wird hiez' bei darin gesehen, daß durch den EinbM eines Staubeckens in einen schiffbaren Wasserlauf gleichzeitig sowohl eine dauernde Kraftgewinnung als auch eine dauernde Schiffahrt erreicht werden kann, ohne daß für die Schiffahrt eine Schleuse benötigt wird.According to the invention is now for the power generation in, the watercourse bed within the damming boundaries one to absorb around the discharge of the main amounts of water. Serving reservoir bordered on the side by dams running in the stream line with dam and power station built in, while for shipping on either or both Side channels fed by partial amounts of water are provided on the sides of the reservoir, some for maintaining the previous gradient and for shipping have a suitable cross-section; at the location of the gravity inlets to the reservoir and the side channels are also fixed or movable Locking devices arranged, by means of which the distribution of the total inflowing, fluctuating amounts of water on the St.aubecl, and the side channels can be regulated as required The new and progressive is seen here in the fact that by incorporating a reservoir into a navigable one Watercourse at the same time both a permanent power generation and a permanent one Shipping can be achieved without the need for a lock for shipping will.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing shows an embodiment of the invention.

Fig. i zeigt eine schematische Draufsicht auf die Anordnung der Kraftgewinnungsanlagen in Verbindung mit zwei Seitenkanälen für die Schiffahrt.Fig. I shows a schematic plan view of the arrangement of the power generation systems in connection with two side channels for shipping.

Fig.2 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch das Staubecken und Fig.3 einen schematischen Querschnitt durch das Staubecken und die angrenzenden Seitenkanäle und Uferteile vor der Staumauer.2 shows a schematic longitudinal section through the reservoir and FIG. 3 shows a schematic cross section through the reservoir and the adjacent ones Side canals and bank sections in front of the dam.

Der mittleres oder schwaches Gefälle aufweisende- Wasserlauf 6 teilt sich bei 7 und 8 in drei Bette, und zwar in zwei Schiffahrtkanäle 2, 3 und ein Kraftwasserbett 12. Der rechtsseitige Kanal wird von der zu Tal gehenden, der linksseitige von der zu Berg gehenden Schiffahrt benutzt. Die Seitenkanäle liegen zweckmäßig im Vorland oder Uferrand 5 des Wasserlaufes, das durch künstliche oder natürliche Aufhöhung 4. begrenzt ist.The watercourse 6, which has a medium or gentle gradient, divides at 7 and 8 in three beds, namely in two shipping channels 2, 3 and a power water bed 12. The right-hand canal is from the one going down, the left-hand one from the used to mountain shipping. The side canals are conveniently located in the foreland or the bank edge 5 of the watercourse, created by artificial or natural elevation 4. Is limited.

Das Kraftivasserbett 12 deckt sich hier annähernd mit dem bestehenden Flußbett 6 und findet seinen Abschluß im Querhau i, der die Maschinen der Kraftstation wie auch alle sonstigen für einen einwandfreien Ausfluß der Hochwässer, Eis- und Geschiebemengen notwendigenEinrichtungen aufnimmt. Das Kraftwasserbett 12 erfüllt neben seiner Eigenschaft als Hauptabflußarm des Flusses gleichzeitig die Funktion eines Speicherbeckens, dessen Inhalt sich in ständig fließender Bewegung befindet.The Kraftivasserbett 12 here roughly coincides with the existing one River bed 6 and finds its conclusion in Querhau i, which is the machines of the power station as well as all others for a perfect outflow of floods, ice and The necessary facilities. The power water bed 12 met in addition to being the main outflow arm of the river, it also functions a storage basin, the contents of which are in constant motion.

Die Höhe des Aufstaues i9 beim Querbau i ist abhängig vom vorhandenen Wasserspiegelgefälle 17, 16 bzw. von der zulässigen Länge der Staukurve 15, vom Sohlengefälle 18 und der Höhe des Vorlandes 5 sowie vom Kraftbedarf der Wirtschaft.The height of the damming i9 in the transverse building i depends on the existing one Water level gradient 17, 16 or the permissible length of the weir curve 15, from Bottom slope 18 and the height of the foreland 5 as well as the power requirement of the economy.

Der Betrieb wickelt sich in folgender Weise ab: Da die Seitenkanäle 2 und 3 vom Stauraum 12 durch Erddämme oder sonstige Kunstbauten getrennt sind, vollzieht sich auf ihnen der Schiffsverkehr zu Berg sowohl als auch zu Tal bei dem bisher, d. h. vor dem Einbau der Stauanlage, vorhandenen natürlichen und künstlich regulierten Flußgefälle. Dieses bisherige Flußgefälle 17 kann durch geeignete Wahl des Seitenkanalquerschnittes, der auch den Schiffahrtsansprüchen genügt, erreicht werden. Den Seitenkanälen ist an den Einmündungen 7 und 8 ein Teil der gesamt abfließenden Wassermenge des Flusses zuzuweisen, was durch Einbau fester Schwellen oder beweglicher Sperrvorrichtungen ge-#'.schehen kann. In gleicher Weise ist die Einmündung in das Staubecken auszubilden, wodurch erreicht wird, daß der gewünschte und weitaus größte Teil des Flußwassers ins Staubecken 12 sich ergießt.The operation takes place in the following way: Because the side channels 2 and 3 are separated from storage space 12 by earth embankments or other engineering structures, The ship traffic is carried out on them, both uphill and downhill so far, d. H. before the installation of the dam, existing natural and artificial regulated river gradient. This previous river gradient 17 can be made by suitable choice of the cross-section of the side canal, which also meets shipping requirements will. The side channels at the junctions 7 and 8 are part of the total drainage Allocate the amount of water to the river, which is achieved by installing fixed or movable thresholds Locking devices can be done. The confluence with the To form reservoirs, whereby it is achieved that the desired and by far the largest Part of the river water pours into the reservoir 12.

Nachdem der gewünschte Stau im Becken 12 durch Sperrung der in der Staumauer i vorgesehenen Ausflußöffnungen hergestellt ist, treten die in i eingebauten Wasserturbinen in Tätigkeit. Die Turbinen sind zusammen mit den Grundablässen, dem Wehrüberfall sowie den gegebenenfalls vorzusehenden Reserveturbinen oder auch allein in der Lage, die Gesamtabflußmengen des Flusses abzüglich der durch die Seitenkanäle und ihre Auslauföffnungen 9 und i o abgeleiteten Wassermengen zu schlucken, so daß im anschließenden Flußlauf 13 die gleichen Wassermengen abgeleitet werden, wie sie stromaufwärts bei 7 und 8 zugeleitet wurden. Im Zustand des Flußlaufes ist somit keine Änderung eingetreten.After the desired stowage in the basin 12 by blocking the in the Dam wall i provided outflow openings occur, those built in i occur Water turbines in action. The turbines are together with the bottom outlets, the Weir raid as well as the reserve turbines that may have to be provided or also alone able to calculate the total flow rates of the river minus those through the side canals and to swallow their outlet openings 9 and i o derived amounts of water, so that in the subsequent course of the river 13, the same amounts of water are derived as they were fed upstream at 7 and 8. It is in the state of the course of the river no change occurred.

Gegenüber bekannten Anordnungen weist vorliegende Erfindung mannigfache Vorteile auf.Compared to known arrangements, the present invention has manifold Benefits on.

i. Es ist eine Ausnutzung der in schiffbaren Flußläufen mit schwachem oder mittlerem Gefälle vorhandenen Naturkräfte häufiger und bei höherem Wirkungsgrad als bisher unter Aufrechterhaltung des Beharrungszustandes des Flusses möglich.i. It is an exploitation of the navigable rivers with weak rivers natural forces present more often and with a higher degree of efficiency than previously possible while maintaining the steady state of the river.

2. Es wird das Flußbett als Staubecken und Abflußarm benutzt, womit Wirtschafts- und Energiegewinne verbunden sind.2. The river bed is used as a reservoir and drain arm, with which Economic and energy gains are linked.

3. Es kann auf eine besondere Schiffsfördervorrichtung in Form von Schleusen o. dgl. verzichtet werden, wodurch Zeitersparnis erreicht und die Wirtschaftlichkeit des Schiffsbetriebes wie überhaupt des Verkehrs wesentlich gehoben sowie Ausbau- und Unterhaltungskosten im Betriebe des Wasserstraßennetzes erspart werden.3. It can be on a special ship conveyor in the form of Locks or the like can be dispensed with, which saves time and increases profitability ship operations as well as traffic in general. and maintenance costs in the operation of the waterway network can be saved.

4. Es tritt eine nennenswerte Veränderung der Grundwasserverhältnisse nicht ein, so daß die örtlichen Einbaumöglichkeiten für solche Anlagen erheblich erweitert werden.4. There is a notable change in the groundwater conditions not one, so that the local installation options for such systems are considerable be expanded.

5. Es können Fischtreppenanlagen u. dgl. erspart werden.5. Fish ladders and the like can be saved.

6. Es ist eine Verbesserung der der Flußniederungen und angrenzenden Ländereien durch Stauwasser leicht durchführbar.6. It is an improvement on the river plains and adjacent Lands easily feasible through backwater.

7. Es ist ferner die Behebung von zu geringen Wassertiefen für die Schiffahrt zur Zeit der Wasserklemme durch Einbau dieser Stauhaltungen in einfacher oder gekuppelter Form möglich.7. It is also the remedy of insufficient water depths for the Shipping at the time of the water clamp through the installation of these stowages in simple or coupled form possible.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Wasserkraftanlage in schifrbarenWasserläufen mit schwachem oder mittlerem Gefälle, bei denen die Flußbettlage und die Wassermenge eine durchgehende und dauernde Kraftgewinnung und Schiffahrt gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kraftgewinnung in das Wasserlaufbett innerhalb der Aufstaugrenzen ein zur Aufnahme und Abführung der Hauptwassermengen dienendes, von im Stromstrich verlaufenden Dämmen seitlich eingefaßtes Staubecken (12) mit Stau- und Kraftwerk (1) eingebaut ist und für die S.chiffahrt auf :einer oder beiden Seiten des Staubeckens (12) mit Teilwassermengen gespeiste Seitenkanäle (2, 3) vorgesehen sind, die einen für die Aufrechterhaltung des bisherigen Gefälles und für die Schifffahrt geeigneten Querschnitt aufweisen; an der Stelle der Freispiegeleinlässe zu dem Staubecken (12) und den Seitenkanälen (2, 3) sind feste oder bewegliche Sperrvorrichtungen angeordnet, mittels deren die Verteilung der gesamtzufließenden, schwankenden Wassermengen auf das Staubecken und die. Seitenkanäle nach Bedarf regelbar ist.PATENT CLAIM: Hydroelectric power plant in navigable watercourses with weak or medium slope, where the river bed position and the amount of water are continuous and allow permanent power generation and navigation, characterized in that for power generation in the watercourse bed within the accumulation limits a for Absorption and discharge of the main water quantities, which run in the stream line Insulating laterally enclosed reservoir (12) with dam and power plant (1) built in and for shipping on: one or both sides of the reservoir (12) with Partial amounts of water fed side channels (2, 3) are provided, one for the Maintaining the previous gradient and a cross-section suitable for shipping exhibit; at the point of the gravity inlets to the reservoir (12) and the Side channels (2, 3) are arranged fixed or movable locking devices, by means of their the distribution of the total flowing, fluctuating water volumes on the reservoir and the. Side channels can be regulated as required.