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LEAG Lausitz Energie Bergbau AG Gewässerausbau Cottbuser See, Entwurfs- und Genehmigungsplanung
Teilvorhaben 2, Erläuterungsbericht
Flutungs- und Auslaufbauwerke
Sweco GmbH
Stand: 14.11.2017
Anlage 2: Hydraulische Nachweise
Anlage 2.1.1a: Hydraulische Nachweise Zuleiter 1
Anlage 2.1.2a: IWD TU-Dresden; Forschungsbericht 2014/02 [18]
Anlage 2.2: Hydraulische Nachweise Haasower Landgraben und Koppatz-Kahrener Landgraben
Anlage 2.3: Hydraulische Nachweise Willmersdorfer Seegraben
Anlage 2.4b: Hydraulische Nachweise Auslaufbauwerk
LEAG Lausitz Energie Bergbau AG Gewässerausbau Cottbuser See, Entwurfs- und Genehmigungsplanung
Teilvorhaben 2, Erläuterungsbericht
Flutungs- und Auslaufbauwerke
Sweco GmbH
Stand: 14.11.2017
Anlage 2.4b: Hydraulische Nachweise Auslaufbauwerk
Anlage 2.4b
Datum: 13.11.2017
Hydraulischer Nachweis
PFV Gewässerausbau Cottbuser See, Teilvorhaben 2Objekt Nr. 8
Objekt Auslaufbauwerk
1. Bemessung / Nachweis Schieber / SchützQuerschnitt: Schütz
vorgegebener Maximalabfluss Q max = 0,8 m³/s
Wasserstand vor Schütz 63,5 m NHN
Sohlhöhe Schütz 61,8 m NHN
Anströmhöhe y1 = 1,7 m
Wassersrand Hammergraben Q0,3 = 62,15 m NHN
Wassersrand Hammergraben Q0,8 = 62,41 m NHN
0953-17-007 . 20171113 EP hydraulische Bemessung .xls [AuslaufBW (2.TK)-Regel-BW] Seite: 1 von 18 www.sweco-gmbh.de
Anlage 2.4b
Datum: 13.11.2017
Grenztiefe hgr= 2/3*1,7m= 1,13 m
Qgr= 1*(9,81m/s²*(1,13m)³)^0,5)= 3,76 m³/s
Berechnung Q=CQ* s*B √ (2*g*y1)
g= 9,81 m/s²
d= 0,7 Schütz mit abgerundeter Ablösekante (J=90°)
qmax=√[g*(2/3*y1)^3]
Tabelle 1 (Abfluss Schieber)
Anströmhöhe Sohl- Öffnungs- Abströmhöhe empirischer Abfluss
oberhalb Schütz breite höhe unterhalb Schütz Abflussbeiwert
y1 B s hu CQ Q
m m m m m³/s
1,70 1 0,025 0,61 0,61 0,09
1,70 1 0,05 0,61 0,60 0,17
1,70 1 0,075 0,61 0,60 0,26
1,70 1 0,1 0,61 0,60 0,35
1,70 1 0,125 0,61 0,60 0,43
1,70 1 0,15 0,61 0,59 0,52
1,70 1 0,175 0,61 0,59 0,6
1,70 1 0,2 0,61 0,59 0,68
1,70 1 0,225 0,61 0,59 0,76
1,70 1 0,25 0,61 0,59 0,85
1,70 1 0,275 0,61 0,58 0,93
1,70 1 0,3 0,61 0,58 1,01
1,70 1 0,325 0,61 0,58 1,09
1,70 1 0,35 0,61 0,58 1,17
1,70 1 0,375 0,61 0,58 1,25
1,70 1 0,4 0,61 0,58 1,33
1,70 1 0,425 0,61 0,57 1,41
1,70 1 0,45 0,61 #ZAHL! #ZAHL!
Bis zu dieser Tiefe liegt hinter dem Schütz
schießen vor, danach nur noch ströhmen.
hu ergibt sich aus:
[Wasserspiegelhöhe Tabelle 3]
- [Sohlhöhe Schütz]
13
2y
3** grGerinne hgb
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Anlage 2.4b
Datum: 13.11.2017
Tabelle 2 (Abflussbeiwert)
Öffnungs- volkommender empirischer
höhe y3/s Abfluss Abflussbeiwert
s y1/s hu/s y µ m k CQ=µ * k
m
0,03 68,00 24,40 0,61 0,61 JA 0,98 1,00 0,61
0,05 34,00 12,20 0,61 0,60 JA 0,96 1,00 0,60
0,08 22,67 8,13 0,61 0,60 JA 0,95 1,00 0,60
0,10 17,00 6,10 0,61 0,60 JA 0,93 1,00 0,60
0,13 13,60 4,88 0,61 0,60 JA 0,92 1,00 0,60
0,15 11,33 4,07 0,61 0,59 JA 0,90 1,00 0,59
0,18 9,71 3,49 0,61 0,59 JA 0,89 1,00 0,59
0,20 8,50 3,05 0,61 0,59 JA 0,88 1,00 0,59
0,23 7,56 2,71 0,61 0,59 JA 0,87 1,00 0,59
0,25 6,80 2,44 0,61 0,59 JA 0,87 1,00 0,59
0,28 6,18 2,22 0,61 0,58 JA 0,86 1,00 0,58
0,30 5,67 2,03 0,61 0,58 JA 0,86 1,00 0,58
0,33 5,23 1,88 0,61 0,58 JA 0,85 1,00 0,58
0,35 4,86 1,74 0,61 0,58 JA 0,85 1,00 0,58
0,38 4,53 1,63 0,62 0,58 JA 0,85 1,00 0,58
0,40 4,25 1,53 0,62 0,58 JA 0,85 1,00 0,58
0,43 4,00 1,44 0,62 0,57 JA 0,85 1,00 0,57
0,45 3,78 1,36 0,62 0,57 NEIN 0,85 #ZAHL! #ZAHL!
Kontraktions
beiwert
Ausflussbeiw
ert
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Anlage 2.4b
Datum: 13.11.2017
Prüfung der Bemessung des Schiebers mit dem Programm WAGUfrei (Stauhöhe gem. Berechnung 63,5m NHN -61,8m NHN = 1,7m
Stauhöhe wurde mit 1,7m angesetzt.
Wie in den Diagrammen ersichtlich, kann der geforderten maximale Durchfluss von 0,8m³/s problemlos über den Schieber abgeleitet werden.
Sch
ieb
er
mit k
on
sta
nte
r D
urc
hflu
ssm
en
ge
Sch
ieb
er
mit k
on
sta
nte
r S
tau
hö
he
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Anlage 2.4b
Datum: 13.11.2017
2. Tosbecken Bemessung
Öffnung Schütz für Q0,8m³/s= 0,24 m (Öffnung Schütz wird vereinfachend mit h1 gleich gesetzt)
Geschwindigkeit Schütz: 3,33 m/s
Geschwindigkeit vor Schütz (Zustrom) = 0,47 m/s
Eingangs Froude Zahl 2,17
0,63 m
Sohlhöhe Bereich Tosbecken: 61,6 m NHN
Wasserpiegel Abstrom bei 0,8m³/s: 62,41 m NHN
hu= 0,81 m
Einstaugrad: 1,29 m (bei Vertiefung Tosbecken e=0)
Vertiefung Tosbecken
Der Einstaugrand e sollte zwischen 1,05 und 1,25 liegen
ee=1,05= -0,15 m
ee=1,25= -0,03 m keine Vertiefung erforderlich
Länge Tosbecken
1,94 m → gewählt 2,8m
𝑉 =𝑄
𝐴=
𝐹𝑟1 =𝑣1
𝑔 ∗ ℎ1=
ℎ2 = −ℎ12+
ℎ12
4+2 ∗ 𝑣1
2 ∗ ℎ1𝑔
=
𝜀 =ℎ𝑢 + 𝑒
ℎ2=
𝐿𝑇 = 5 ∗ ℎ2 − ℎ1 =
𝑒 = 𝜀 ∗ ℎ2 − ℎ𝑢
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Hydraulischer NachweisPFV Gewässerausbau Cottbuser See, Teilvorhaben 2Objekt Nr. 8
Objekt Auslaufbauwerk
3. Nachweis der hydraulischen Leistungsfähigkeit der Grabenprofile nördl. des Auslaufbauwerks
Rückstau im Schwarzen Graben 61,85 m NHN Berechnung nach Manning-Strickler:
Sohle Schwarzer Graben 61,6 m NHN v = k * R 2/3
* I 1/2
Höhe Wasserstand Rückstau: 0,25 m Q = v * A
Es wird hydraulisch vereinfachend nur die Fläche und der Umfang oberhalb des "Stauwassers" angesetzt. t = 10.000 * R * I
Sohlbreite Sohle 3 m
Tabelle 3 ( Graben zwischen Auslaufbauwerk und Brücke)
Höhe Wasserspiegel Sohl- Böschungs- Fläche Umfang Hydraulischer Rauhigkeit Gefälle Fließge- Abfluss Schlepp-
Wasserspiegel über Rückstau breite neigung Radius kSt I schwindigkeit spannung
h B 1:n A U R m1/3
/s v Q t
m m m m m m/s m³/s N/m²
0,30 0,05 3,75 1,5 0,191 3,930 0,049 20 0,08% 0,075 0,014 0,389
0,40 0,15 3,75 1,5 0,596 4,291 0,139 20 0,08% 0,152 0,090 1,112
0,50 0,25 3,75 1,5 1,031 4,651 0,222 20 0,08% 0,207 0,214 1,774
0,60 0,35 3,75 1,5 1,496 5,012 0,299 20 0,08% 0,253 0,378 2,388
0,70 0,45 3,75 1,5 1,991 5,372 0,371 20 0,08% 0,292 0,581 2,965
0,80 0,55 3,75 1,5 2,516 5,733 0,439 20 0,08% 0,327 0,822 3,511
0,90 0,65 3,75 1,5 3,071 6,094 0,504 20 0,08% 0,358 1,100 4,032
1,00 0,75 3,75 1,5 3,656 6,454 0,566 20 0,08% 0,387 1,416 4,532
1,10 0,85 3,75 1,5 4,271 6,815 0,627 20 0,08% 0,414 1,770 5,014
1,20 0,95 3,75 1,5 4,916 7,175 0,685 20 0,08% 0,440 2,161 5,481
1,30 1,05 3,75 1,5 5,591 7,536 0,742 20 0,08% 0,464 2,592 5,936
1,40 1,15 3,75 1,5 6,296 7,896 0,797 20 0,08% 0,486 3,063 6,379
1,50 1,25 3,75 1,5 7,031 8,257 0,852 20 0,08% 0,508 3,573 6,812
1,60 1,35 3,75 1,5 7,796 8,617 0,905 20 0,08% 0,529 4,125 7,238
(Es wird davon ausgegeangen, dass das Wasser oberhalb des minimalen Wasserstandes frei abfließen kann. (D.h. nicht durch eine techn.
Vorrichtung aufgestaut wird.))
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Anlage 2.4b
Berechnung nach Manning-Strickler:
Maßnahme: Auslaufbauwerk v = k * R 2/3
* I 1/2
Querschnitt: Querschnitt Betongerinne (Brücke) Q = v * A
vorgegebener Maximalabfluss Q max bei h voll = 0,80 m³/s t = 10.000 * R * I
Tabelle 4 (Gerinneprofil unter Brücke)
Höhe Sohl- Fläche Umfang HydraulischerRauhigkeit Gefälle Fließge- Abfluss Schlepp-
Wasserspiegel breite Radius kSt I schwindigkeit spannung
h B A U R m1/3
/s v Q t
m m m m m m/s m³/s N/m²
0,05 3 0,150 3,100 0,048 40 0,05% 0,119 0,018 0,242
0,10 3 0,300 3,200 0,094 40 0,05% 0,185 0,055 0,469
0,15 3 0,450 3,300 0,136 40 0,05% 0,237 0,107 0,682
0,20 3 0,600 3,400 0,176 40 0,05% 0,281 0,169 0,882
0,25 3 0,750 3,500 0,214 40 0,05% 0,320 0,240 1,071
0,30 3 0,900 3,600 0,250 40 0,05% 0,355 0,319 1,250
0,35 3 1,050 3,700 0,284 40 0,05% 0,386 0,406 1,419
0,40 3 1,200 3,800 0,316 40 0,05% 0,415 0,498 1,579
0,45 3 1,350 3,900 0,346 40 0,05% 0,441 0,595 1,731
0,50 3 1,500 4,000 0,375 40 0,05% 0,465 0,698 1,875
0,55 3 1,650 4,100 0,402 40 0,05% 0,488 0,804 2,012
0,60 3 1,800 4,200 0,429 40 0,05% 0,508 0,915 2,143
0,65 3 1,950 4,300 0,453 40 0,05% 0,528 1,029 2,267
0,70 3 2,100 4,400 0,477 40 0,05% 0,546 1,147 2,386
Wasserstand Graben bei Q=800l/s= 62,41 m NHN
Wasserstand Graben bei Q=300l/s= 62,15 m NHN
Differenz 0,26 m An dieser Differenz wurde die obrige Tabelle kallibriert.
Wasserstand gem. Tabelle bei Q300l/s= 30 cm
Wasserstand gem. ihc Q300l/s= 55 cm
Dies führt zu einem Rückstau im Graben 25 cm
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Anlage 2.4b
Hydraulischer NachweisPFV Gewässerausbau Cottbuser See, Teilvorhaben 2Objekt Nr. 8
Objekt Auslaufbauwerk
4. Bemessung Fischaufstieg
Bemessung eines Vertical-Slot-Pass gem. DWA-M 509P:\01_WE\0951FSW\Allg\Loos\Litheratur\Skripte\Wasserbau\Fischaufstiegsanlagen\DWA-M 509 Fischaufstiegsanlagen und fischpassierbare Bauwerke -Entwurf.pdf
Abmessungen
Schlitzweite: s= 0,3 m Leitwandlänge c= 0,54
Beckenlänge: lB= 3 m Versatzmaß a= 0,18
Beckenbreite: b= 2 m B Umlenkblock bu= 0,4
Dicke der Trennwände: dTW= 0,1 m Abst Leitw-Schlitz g= 0,15
max Oberwasserstand: 63,3 m NHN
min Oberwasserstand: 62,2 m NHN
max Unterwasserstand: 62,41 m NHN
min Unterwasserstand: 62,15 m NHN
Sohle Unterwasser: 60,5 m NHN
Sohle Oberwasser (BW): 61,3 m NHN
Sicherheitsbeiwerte nach Abschnitt 7.1.1
Sicherheitsbeiwert für die Dimensionen Sg= 1
Sicherheitsbeiwert für die Dimensionen Sv= 0,95
Sicherheitsbeiwert für die Leistungsdichte Sp= 0,9
betrieblicher Sicherheitsbeiwert Sb= 1
Grenzwert für die spezifische Leistungsdichte pD,grenz = 125 W/m³ Tab. 21
Grenzwert für Fließgeschwindigkeit im Schlitz Vgrenz = 1,4 m/s Tab. 17
pD,bem= Sp*pD,grenz= 0,9*125= 112,50 W/m³
vbem= Sb*Sv*vgrenz= 1*0,95*1,4= 1,33 m/s
zul. Wasserspiegeldifferenz pro Becken
Für die Bemessung der Fischaufstiegsanlage wird von einem maximalen Wasserstand im See von
63,3m NHN ausgegangen. Da der maximal zulässige Wasserstand im See von 63,5m NHN den
maximalen Grenzwert darstellt, kann dieser Wert sowieso nicht planmäßig angefahren werden. Bei
der Dimensionierung der Fischaufstiegsanlage für einen seeseitigen maximalen Wasserspiegel von
63,3 m NHN handelt es sich um eine Optimierung der Fischdurchgängigkeit und des Eingriff in die
Landschaft (insbesondere Versiegelung). Diese Optimierung wurde mit dem Umweltplaner
abgestimmt.
Für den minimalen Wasserstand für den die Fischaufstiegsanlage dimensioniert wird, ist der minimale
Wasserspiegel im See 61,8m NHN maßgebend. Der Seewasserspiegel darf nicht unter diesen Wert
fallen. Um dies sicherzustellen wird der Auslaufgraben seeseitig mit einer Sohltiefe von 61,8m NHN
ausgebildet (Auslaufschwelle). Da die Fische auch im Bereich dieser Auslaufschwelle eine gewisse
Wassertiefe benötigen wird die Fischaufstiegsanlage für einen minimalen Seewasserspiegel von
62,2m NHN dimensioniert.
0953-17-007 20171113 EP hydraulische Bemessung .xls / AuslaufBW Fischaufstieg Seite 8 von 18 www.sweco-gmbh.de
../../../../../Allg/Loos/Litheratur/Skripte/Wasserbau/Fischaufstiegsanlagen/DWA-M 509 Fischaufstiegsanlagen und fischpassierbare Bauwerke -Entwurf.pdf
Anlage 2.4b
Dhgrenz= (1,4m/s)²/(2*g)= 0,10 m
Dhbem= (1,33m/s)²/(2*g)= 0,090 m
Differenz zwischen den Maximalständen in Ober und Unterwasser
max hges= 63,3m-62,41m= 0,89 m
Differenz zwischen den Minimalständen in Ober und Unterwasser
min hges= 62,2m-62,15m= 0,05 m
Wasserspiegeldifferenz zwischen max und min Oberwasser
D hO= 63,3m-62,2m= 1,1 m
Anzahl der Becken:
n= 0,89m / 0,09 -1 = 8,89
→ n= 9
gewählt: n= 9
nWände= 10
Vor- und Nachkammer: lVK= 1,5 m
Gesamtlänge: lges= 30 m
Substratauflage: hSu= 0,3 m
Wassertiefe im Fischpass: hmin= 0,7 m
Wasserspiegeldifferenz pro Becken
min Dh= 0,89/10= 0,089 m
DhSohle= 61,3 m NHN - 60,5 m NHN = 0,8 m
Sohlgefälle= 0,8 m / 30m = 2,67%
Sohldifferenz pro Becken = 0,08 m
vmax= Wurzel(2*g*0,089)= 1,32 m/s < v bem= 1,33m/s
Zulässig!
ho= hmin+Dh= 0,7+0,089= 0,789
hu= hmin= 0,7
hu/ho= 0,7/0,789= 0,887
0,404
0,251 m³/s = 251 l/s
Leistungsdichte bei der Energiedissipation
Die ungünstigsten Betriebszustände hinsichtlich der Strömung treten bei maximaler
Wasserspiegeldifferenz auf.
]][*8,01[*6,0 5,7
o
ur
h
h
23
**2***3
2or hgsQ
0953-17-007 20171113 EP hydraulische Bemessung .xls / AuslaufBW Fischaufstieg Seite 9 von 18 www.sweco-gmbh.de
Anlage 2.4b
hm= hu+Dh/2= 0,7+0,089/2= 0,7445 m
iB= lB-tTW= 3-0,1= 2,9 m lichte Beckenlänge
51 W/m³ < p D,bem= 112,5W/m³
Zulässig!
D
bhi
hQgp
mB
D**
***
0953-17-007 20171113 EP hydraulische Bemessung .xls / AuslaufBW Fischaufstieg Seite 10 von 18 www.sweco-gmbh.de
Anlage 2.4b
Itteration Variante 1 maximaler Oberwasserstand und maximaler UnterwasserstandhOW= 63,3 hUW= 62,41 hges= 0,89 m
z 0,4
Dhstart= 0,089 m
DhZulauf= 0,089 m ho Zulauf= 2,04 m hu Zulauf= 1,95 m
µrZulauf= 0,260 QZulauf= 0,713 m³/s
Trennwand
Nr.
Höhe der Sohle
im Schlitz [m
NHN]
Wasserstand im Becken vor
Trennwand [m NHN] hu [m] Dh [m] ho [m] v [m/s] hm [m] pD [W/m³]
1 60,54 62,41 1,87 0,09 1,96 1,31 1,9135 51,93
2 60,62 62,50 1,88 0,09 1,96 1,31 1,9205 51,94
3 60,70 62,58 1,88 0,09 1,97 1,31 1,928 52,82
4 60,78 62,67 1,89 0,09 1,98 1,33 1,937 54,6
5 60,86 62,76 1,90 0,09 1,99 1,33 1,947 54,61
6 60,94 62,85 1,91 0,09 2,00 1,33 1,957 54,62
7 61,02 62,94 1,92 0,09 2,01 1,33 1,967 54,63
8 61,10 63,03 1,93 0,09 2,02 1,33 1,977 54,64
9 61,18 63,12 1,94 0,09 2,03 1,33 1,987 54,65
10 61,26 63,21 1,95 0,09 2,04 1,33 1,997 54,66
63,30
v [m/s] pD [W/m³]
Fehler: -0,20 cm 0,09 Maximalwert= 1,33 54,66
NW Nachweis erfüllt! Nachweis erfüllt!
0953-17-007 20171113 EP hydraulische Bemessung .xls / AuslaufBW Fischaufstieg Itt Seite 11 von 18 www.sweco-gmbh.de
Anlage 2.4b
1,8
7
1,8
8
1,8
8
1,8
91,9
01,9
11,9
21,9
31,9
41,9
5
1,9
6
1,9
6
1,9
71,9
81,9
92,0
02,0
12,0
22,0
32,0
4
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
2,05
2,10
2,15
12345678910
Was
sers
tan
d [
m]
Trennwand Nr.
Ergebnis Wasserstände Variante 1hu [m]
ho [m]
Poly. (ho [m])
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Anlage 2.4b
Itteration Variante 2 mittlerer Oberwasserstand und minimaler Unterwasserstand
s= 0,3 m iB= 2,9 m b= 2
hOW= 63 hUW= 62,15 hges= 0,85
z 0,4 Dhmittel=
Dhstart= 0,085
DhZulauf= 0,085 m ho Zulauf= 1,74 m hu Zulauf= 1,66 m
µrZulauf= 0,274 QZulauf= 0,590 m³/s
Trennwand
Nr.
Höhe der Sohle
im Schlitz [m
NHN]
Wasserstand im Becken vor
Trennwand [m NHN] hu [m] Dh [m] ho [m] v [m/s] hm [m] pD [W/m³]
1 60,54 62,15 1,61 0,08 1,69 1,26 1,6505 46,53
2 60,62 62,23 1,61 0,08 1,69 1,28 1,6525 48,22
3 60,70 62,31 1,61 0,08 1,70 1,28 1,656 49,08
4 60,78 62,40 1,62 0,08 1,70 1,28 1,66 49,09
5 60,86 62,48 1,62 0,09 1,71 1,29 1,6645 49,95
6 60,94 62,57 1,63 0,09 1,71 1,29 1,6695 49,95
7 61,02 62,65 1,63 0,09 1,72 1,29 1,6745 49,96
8 61,10 62,74 1,64 0,09 1,72 1,30 1,68 50,83
9 61,18 62,82 1,64 0,09 1,73 1,31 1,687 52,58
10 61,26 62,91 1,65 0,09 1,74 1,33 1,696 54,35
63,00
Fehler: -0,10 cm 0,09 Maximalwert= 1,33 54,35
NW Nachweis erfüllt! Nachweis erfüllt!
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Anlage 2.4b
s= 0,3 m iB= 2,9 m b= 2
hOW= 62,3 m hUW= 62,15 hges= 0,15
z 0,4 Dhmittel=
Dhstart= 0,015
DhZulauf= 0,015 m ho Zulauf= 1,04 m hu Zulauf= 1,03 m
µrZulauf= 0,157 QZulauf= 0,156 m³/s
Trennwand
Nr.
Höhe der Sohle
im Schlitz [m
NHN]
Wasserstand im Becken vor
Trennwand [m NHN] hu [m] Dh [m] ho [m] v [m/s] hm [m] pD [W/m³]
1 60,54 62,15 1,61 0,01 1,62 0,49 1,616 2,79
2 60,62 62,16 1,54 0,02 1,56 0,56 1,55 4,27
3 60,70 62,18 1,48 0,02 1,49 0,56 1,486 4,26
4 60,78 62,19 1,41 0,02 1,43 0,56 1,422 4,26
5 60,86 62,21 1,35 0,02 1,37 0,56 1,358 4,25
6 60,94 62,23 1,29 0,02 1,30 0,56 1,294 4,25
7 61,02 62,24 1,22 0,02 1,24 0,56 1,23 4,24
8 61,10 62,26 1,16 0,02 1,17 0,56 1,166 4,24
9 61,18 62,27 1,09 0,02 1,11 0,56 1,102 4,23
10 61,26 62,29 1,03 0,02 1,05 0,56 1,038 4,23
62,31
Fehler: -0,60 cm 0,02 Maximalwert= 0,56 4,27
NW Nachweis erfüllt! Nachweis erfüllt!
Bei geringeren Wassertiefen im See ist die Wasserspiegeldifferenz nicht mehr ausreichend um am Auslauf eine Leitströmung mit v>1m/s zu erzeugen!
Itteration Variante 3 minimaler Unterwasserstand und minimaler Ober- wasserstand bei dem die Geschwindigkeit
am Auslauf größer 0,2m/s ist
Um auch bei geringen Wasserspiegeldifferenzen eine ausreichende Leitströmung erzeugen zu können, wird in Becken 6 OW eine seitliche
verschließbare Öffnung vorgesehen.
Da sich der Unterwasserstand von 62,15m NHN bei einem Durchfluss von 300l/s einstellt, müsste der Schieber so eingestellt werden, das ca. 150l/s
über den Schieber fließen.
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Anlage 2.4b
s= 0,3 m iB= 2,9 m b= 2
hOW= 62,4 m hUW= 62,15 hges= 0,25
z 0,4 Dhmittel=
nWände= 6 (seitliche Öffnung) Dhstart= 0,04166667
DhZulauf= 0,041666667 m ho Zulauf= 1,14 m hu Zulauf= 1,10 m
µrZulauf= 0,241 QZulauf= 0,275 m³/s
Der Unterwasserstand von 62,15m NHN stellt sich bei einem Durchfluss von 300l/s ein.
Trennwand
Nr.
Höhe der Sohle
im Schlitz [m
NHN]
Wasserstand im Becken vor
Trennwand [m NHN] hu [m] Dh [m] ho [m] v [m/s] hm [m] pD [W/m³]
1 60,54 62,15 1,61 0,04 1,65 0,92 1,6315 18,35
2 60,62 62,19 1,57 0,04 1,62 0,92 1,5945 18,34
3 60,70 62,24 1,54 0,04 1,58 0,92 1,5575 18,33
4 60,78 62,28 1,50 0,04 1,54 0,92 1,5205 18,31
5 60,86 62,32 1,46 0,04 1,51 0,92 1,4835 18,3
6 60,94 62,37 1,43 0,04 1,47 0,92 1,4465 18,29
7 61,02 62,41 1,39 0,00 1,39 0,00 1,388 0
8 61,10 62,41 1,31 0,00 1,31 0,00 1,308 0
9 61,18 62,41 1,23 0,00 1,23 0,00 1,228 0
10 61,26 62,41 1,15 0,00 1,15 0,00 1,148 0
62,41
Fehler: -0,80 cm 0,03 Maximalwert= 0,92 18,35
NW Nachweis erfüllt! Nachweis erfüllt!
Itteration Variante 4 minimaler Unterwasserstand und minimaler Oberwasserstand bei geöffneter seitlicher Öffnung
in Oberwasser Becken 6
Bei diesen hydraulischen Verhältnissen wird die Leitströmung von v>1m/s am Auslauf knapp verfehlt. Da in diesem Fall aber der Schieber in der
Regelkammer geschlossen ist existiert keine Konkurrenzströmung. Folglich kann die leichte Unterschreitung der Leitströmung toleriert werden.
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Anlage 2.4b
Datum: 13.11.2017
Hydraulischer Nachweis5. Grundwasserabsenkung Auslaufbauwerk / Brücke
Baugrube: a= 35 m b= 20 m Sohle 59,20 m NHN
tBG= 4,15 m OK Gelände 63,35 m NHN
Grundwasser: OK GWBaugrundgutachten= 62,05 m NHN Sicherheit 0,5 m
OK GWBemessung= 62,55 m NHN
tGW_Bemessung= 0,8 m
OKAbsenkziel= 58,70 m NHN
Abstand abgesenkter Wasserspiegel zu Baugrubensohle sa= 0,5 m
kf-Wert: 0,0008 m/s
Abschätzung des Ersatzbrunnenradius
14,93 m ARe= 14,4 m
baA
*
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Anlage 2.4b
Datum: 13.11.2017
Wahl UK Filterrohr
Tiefe Brunnen ab OK Baugrube 3 m
UK Filterrohr 56,20 m NHN
Abschätzung der Reichweite
ben. Filterlänge h0=h*= 2,5 m
H= 6,35 m
Reichweite für Einzelbrunnen Korrektur Mehrbrunnenanlage
R= 326,68 m R= 327,02 m
Abschätzung der Gesamtfördermenge
0,02774 m³/s → 27,74 l/s → 1,66 m³/min
Qunvollk= 0,03052 m³/s → 30,52 l/s → 1,83 m³/min
Fassungsvermögen ( Ergibigkeit) des Einzelbrunnens:
Brunnenradius r0= 0,2
QF= 0,00592384 m³/s → 5,92 l/s
erforderl. Anzahl der Brunnen 5,15 Stkgewählt 6
AR
hHkQ
lnln
)(**
2*2
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Anlage 2.4b
Datum: 13.11.2017
x1= 18,87 m
x2= 10,77 m
x2= 12,81 m
Wasserstand y= 2,50
Anzahl n= 6
Q= 0,02702547 m³/s → 27,03 l/s
Für die unvollkomenden Brunnen
QE= 29,73 l/s
Leistungsvermögen von n Brunnen QF,gesamt= 35,54 l/s
Absenkziel wird erreicht
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