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1D Wasserspiegellinien- berechnung · SoSe 2013 – Wasserbau, Wasserwirtschaft und Hydraulik...

Date post:15-Nov-2020
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  • Stand: 14.05.2013 1/11

    1D Wasserspiegellinien- berechnung

    SoSe 2013 – Wasserbau, Wasserwirtschaft und Hydraulik

    Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Fachgebiet Wasserbau

    Dipl.-Ing. Veronika Hecht L5/01 307 Petersenstrasse 13 64287 Darmstadt Tel. +49 6151 16 – 7424 Fax +49 6151 16 – 3223 [email protected]

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 2/11

    Berechnung des Wasserspiegelverlaufs in natürlichen Gerinnen

    Problemstellung An einen schiffbaren Fluss soll bei km 113,200 eine Staustufe mit dem Stauziel 120,520 müNN errichtet werden. Bei km 118,000 muss als Folgemaßnahme eine Uferpromenade höher gelegt werden, so dass im Mittel eine Überflutung an höchstens 36 d/a auftritt. Aufgabenstellung (1) Bestimmung des Bemessungsabflusses, der im langjährlichen Mittel an höchstens 36 d/a

    überschritten wird. (2) Bestimmung der Rauheiten (nach Manning-Strickler) vor dem geplanten Aufstau für die

    gegebenen Querprofile für die Abflüsse Q = 300, 600 und 900 m3/s. (3) Bestimmung des Wasserstandes nach Aufstau (Staulinienberechnung) für den Bemessungsabfluss

    an km 118,000. (4) Graphische Darstellung der WSP-Linien für den Bemessungsabfluss vor und nach dem Aufstau

    zwischen km 113,200 und km 121,766. (5) Wie hoch muss die Uferpromenade bei Aufstau sein, um die Bedingung, höchstens an 36 d/a

    überflutet zu sein, zu erfüllen? Vorhandene Unterlagen • Lageplan des Stauraumgebietes i.M. 1:25000 • Dauerzahlen aus den Gewässerkundlichen Jahrbüchern • Abflusskurve (Schlüsselkurve) am Pegel km 121,766 • Angaben zu den Querprofile in dem geplanten Stauraum Randbedingungen • Wasserstand bei Q = 300 m3/s (ohne Stau)

    km 113,200 115,000 116,800 118,000 121,766 müNN 119,00 119,55 120,05 120,62 121,75

    • WSP-Gefälle oberhalb km 121,766 Iw = 0,483 ‰ unterhalb km 113,200 Iw = 0,203 ‰

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 3/11

    Lageplan des Stauraumgebietes

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 4/11

    lang

    jähr

    ige

    Ab

    fluss

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    nie

    für P

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    km

    12

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    01

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    300

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    900

    1000

    050

    100

    150

    200

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    300

    350

    Üb

    ersc

    hrei

    tung

    stag

    e [d

    /a]

    Abfluss Q [m³/s]Abflussdauerlinie am Pegel km 121,766

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 5/11

    Schlüsselkurve für Pegel km 121,766

    Schlüsselkurve für Pegel km 121.766

    120

    121

    122

    123

    124

    125

    126

    0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

    Abfluß Q [m³/s]

    Zw

    [mü

    NN

    ]

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 6/11

    Tabelle zur Berechnung der Rauhigkeitsbeiwerte

    Profil ∆ x zw,i ∆ zw,i Iw,u Iw,o Iw,i Q Ai lu,i kst,i

    km m müNN m %o %o %o m³/s m² m m1/3/s

    121,75 300

    600 121,766

    0,483

    900

    120,62 300

    600 118,000

    900

    120,05 300

    600 116,800

    900

    119,55 300

    600 115,000

    900

    119,00 300

    600 113,200

    0,203

    900

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 7/11

    Angaben zu den Querprofilen (1)

    Flie

    ßqu

    ersc

    hnitt

    A [

    m²]

    Que

    rpro

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    m 1

    21.7

    66

    116

    117

    118

    119

    120

    121

    122

    123

    124

    010

    020

    030

    040

    050

    060

    070

    080

    0

    A [m

    ²]

    WSP [m.ü.NN]B

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    m]

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    66

    116

    117

    118

    119

    120

    121

    122

    123

    124

    050

    100

    150

    lu [m

    ]

    WSP [m.ü.NN]

    Rau

    heit

    kst

    [m1/

    3 /s]

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    m 1

    21.7

    66

    116

    117

    118

    119

    120

    121

    122

    123

    124

    2022

    2426

    2830

    3234

    kst [

    m1/

    3/s]

    WSP [m.ü.NN]

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    ng lu

    [m

    ]Q

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    rofil

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    118

    .000

    116

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    118

    119

    120

    121

    122

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    124

    010

    020

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    0

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    ]

    WSP [m.ü.NN]F

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    121

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    123

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    010

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    A [m

    ²]

    WSP [m.ü.NN]

    Rau

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    [m1/

    3 /s]

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    m 1

    18.0

    00

    116

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    118

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    120

    121

    122

    123

    124

    3233

    3435

    36ks

    t [m

    1/3

    /s]

    WSP [m.ü.NN]

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 8/11

    Angaben zu den Querprofilen (2)

    Flie

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    m²]

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    rpro

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    16.8

    00

    116

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    118

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    120

    121

    122

    123

    124

    010

    020

    030

    040

    050

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    070

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    0

    A [m

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    WSP [m.ü.NN]B

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    00

    116

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    120

    121

    122

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    ]

    WSP [m.ü.NN]

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    120

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    122

    123

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    3839

    4041

    4243

    4445

    4647

    48

    kst [

    m1/

    3/s]

    WSP [m.ü.NN]

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    121

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    3536

    3738

    3940

    kst [

    m1/

    3/s]

    WSP [m.ü.NN]

    Flie

    ßqu

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    116

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    118

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    120

    121

    122

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    010

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    030

    040

    050

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    070

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    0A

    [m²]

    WSP [m.ü.NN]

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    ng lu

    [m

    ]Q

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    rofil

    km

    115

    .000

    116

    117

    118

    119

    120

    121

    122

    123

    124

    010

    020

    030

    0

    lu [m

    ]

    WSP [m.ü.NN]

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 9/11

    Angaben zu den Querprofilen (3)

    Flie

    ßqu

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    hnitt

    A [

    m²]

    Que

    rpro

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    m 1

    13.2

    00

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    WSP [m.ü.NN]B

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    WSP [m.ü.NN]

    Rau

    heit

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    [m1/

    3 /s]

    Que

    rpro

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    13.2

    00

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    120

    121

    122

    123

    124

    3739

    4143

    45ks

    t [m

    1/3/

    s]

    WSP [m.ü.NN]

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 10/11

    Tabelle zur Spiegellinienberechnung

  • 1D Wasserspiegellinienberechnung 11/11

    Gra

    fisch

    e D

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    5

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    0

    122,

    5 113

    114

    115

    116

    117

    118

    119

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    121

    122

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    Z w [m.ü. NN]

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    Diagramm zur Darstellung der Wasserspiegellagen (ohne und mit Stau)

of 11/11
Stand: 14.05.2013 1/11 1D Wasserspiegellinien- berechnung SoSe 2013 – Wasserbau, Wasserwirtschaft und Hydraulik Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Fachgebiet Wasserbau Dipl.-Ing. Veronika Hecht L5/01 307 Petersenstrasse 13 64287 Darmstadt Tel. +49 6151 16 – 7424 Fax +49 6151 16 – 3223 [email protected]
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