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Die Erfindung bezieht sich auf einen Grundablass, z. B. für Staubecken od. dgl., bei dem oberwasserseitig des
Betriebsverschlusses mindestens eine Blende im Rohr vorgesehen ist.
Grundablässe werden am Grund von Stauseen angeordnet und dienen der Wasserabfuhr. Wegen der grossen
Höhendifferenz zur Wasseroberfläche treten beim Betrieb hohe kinetische Energien auf, die schwer zu beherrschen sind. Der Energieverzehrung muss deshalb besonderes Augenmerk geschenkt werden.
Bei den bisher bekannten Grundablässen sind meist nur unterwasserseitig des Betriebsverschlusses
Energieverzehrer in Form von Blenden vorgesehen. Üblicherweise ist dabei der Betriebsverschluss, also der die
Wasserabfuhr regelnde Verschluss, am Ende des Grundablasses angeordnet. Der austretende Strahl wird vollkommen belüftet und mündet meist in einem ganz im Freien liegenden Tosbecken. Für den Ausnahmefall, dass der Betriebsverschluss nicht am Ende des Grundablasses vorgesehen ist, wurde bereits vorgeschlagen, die Energieverzehrung in einem unterwasserseitig des Betriebsverschlusses vorgesehenen eingestauten Tosbecken vorzunehmen (vgl. österr. Patentschrift Nr. 266156).
Die Erfindung geht einen Schritt weiter und will eine Möglichkeit schaffen, auch den oberhalb des Betriebsverschlusses gelegenen Druckstollen zur Energieumwandlung heranzuziehen.
In der deutschen Patentschrift Nr. 27974 (Ludewig) wurde bereits vorgeschlagen, vor dem Betriebsverschluss von Rohrleitungen in gewissen Abständen gelochte Bleche anzuordnen, die den Rohrquerschnitt nur zum Teil freigeben und das Wasser verwirbeln. Unter den bei Grundablässen herrschenden Bedingungen haben solche Lochbleche jedoch verschiedene Nachteile, die ihre Anwendung praktisch ausschliessen. Insbesondere ist es notwendig, die Bleche sehr massiv auszubilden, wenn die durch das Druckgefälle im Energieverzehrungsbereich bedingten Kräfte nicht zur Zerstörung führen sollen. Zudem ist die Beherrschung der Kavitationsgefahr im Bereich der einzelnen Löcher schwierig. Schliesslich ist bei Verwendung von Lochblechen der für Grundablässe wesentliche Geschiebetransport behindert.
Um diese Nachteile zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, dass die Blende aus einem Einbau im Rohr besteht, dessen Innenwandungen in Strömungsrichtung des Wassers kontinuierlich vom Rohrquerschnitt bis zum Blendenquerschnitt zusammenlaufen und dort Abreisskanten für die Strömung aufweisen.
Eine Erweiterung des durchschnittlichen Stollenquerschnittes wird durch die Erfindung nicht notwendig, da dieser immer wesentlich grösser ist, als dies für die Wasserabfuhr aus dem gefüllten Stausee notwendig ist.
Während bei unterwasserseitig des Betriebsverschlusses erfolgender Energieverzehrung das Auftreten von Unterdruck mit entsprechenden Kavitations- oder Schwingungserscheinungen eine Gefahr darstellt, herrscht bei der erfindungsgemässen Einrichtung im Bereich zwischen Energieverzehrern und Betriebsverschluss auf jeden Fall ein wesentlicher überdruck.
In der Regel wird man die Blenden so anordnen, dass bei geöffnetem Betriebsverschluss etwa die Hälfte der maximalen Energie im oberwasserseitigen Druckstollen, die restlichen 50% unterhalb des Betriebsverschlusses verzehrt werden. Die Durchflussfläche des Betriebsverschlusses muss in diesem Fall um zirka 60% gegenüber der theoretischen Minimalfläche bei verlustfreiem Druckstollen vergrössert werden.
Die erfindungsgemässe Ausgestaltung bedingt einerseits Kosten für den Einbau der Energieverzehrung und für die Vergrösserung des Betriebsverschlusses. Dem steht als technischer Vorteil gegenüber, dass die Energie des aus dem Betriebsverschluss austretenden Strahles nun auch bei Stauseen grösster Höhe sicher beherrschbar wird und dass durch die Verkleinerung der benötigten Tosbecken ein bedeutender wirtschaftlicher Vorteil entsteht, der die aufzuwendenden Kosten weit überwiegt.
Die Anwendung der Erfindung ist sowohl bei Neubauten als auch bei bestehenden, nicht voll befriedigenden Anlagen möglich.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschliessend an Hand der Zeichnungen dargestellt.
Fig. l zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen Grundablass ; Fig. 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Energieverzehrers, wobei Fig. 2 einen Längsschnitt in Seitenansicht, Fig. 3 einen Längsschnitt in Draufsicht darstellt, Fig. 4 und 5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Energieverzehrers, wobei Fig. 4 einen Längsschnitt in Seitenansicht, Fig. 5 einen Längsschnitt in Draufsicht betrifft.
Der in Fig. l dargestellte Grundablass besteht im wesentlichen aus einem Druckstollen--3--mit einem Einlauf der sich am Grund eines Stausees befindet, und einem Betriebsverschluss--4--, der den Wasserablauf regelt ; unterwasserseitig des Betriebsverschlusses--4--befinden sich in üblicher Weise nicht dargestellte Energieverzehrer, z. B. ein Tosbecken. Im Druckstollen --3-- sind Einbauten -2-- angeordnet, deren engster Querschnitt eine Blende bildet. Die Innenwandungen--5--der Einbauten--2--laufen zunächst in Fliessrichtung stetig zusammen und enden in scharfen Abreisskanten-6--, hinter denen Verwirbelungen des Wassers eintritt, wodurch kinetische Energie in Wärme umgewandelt wird.
Die Ausbildung der Einbauten--2--kann in verschiedenen Formen erfolgen. Bei grossem Geschiebetransport ist insbesondere die Ausführung nach Fig. 2 und 3 vorteilhaft, bei der seitliche Schrägwände mit einer durchgehenden Sohle des Druckstollens--3-kombiniert sind. Fig. 4 und 5 zeigen einen im Querschnitt kreisförmigen Einbau--2--aus Stahl. Die im Wege des Wassers angeordneten Blenden können auch beweglich ausgebildet sein, was eine Anpassung an den jeweiligen öffnungsgrad des Betriebsverschlusses ermöglicht.