DE10244089A1 - Method for reducing the risk of flooding has a multitude of wells along the river bank, each having a powerful pump to deliver the overflow water to a remote safe area - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Entnahme von uferfiltriertem Grundwasser in von Hochwasser gefährdeten Gebieten und unterirdische Verteilung desselben in hiervon entfernten höher gelegenen Gebieten zur Vermeidung von Übertlutungen.The invention relates to a System for withdrawing bank-filtered groundwater from floods vulnerable Areas and underground distribution of the same in distant higher up Areas to avoid flooding.
Starke Niederschläge mit bis zu 500 Litern/Stunde im August 2002 führten zu einer verheerenden Hochwasserkatastrophe, wobei in den Flussbereichen von Moldau, Elbe und deren Nebenflüssen weite Landstriche überschwemmt wurden. Städte, wie Prag, Dresden, Pirna, Grimma oder Dessau versanken in schlammigen Fluten. Man beklagte nicht nur große Verluste an Menschenleben, Wohngebäuden, Industrieanlagen und in der Landwirtschaft, sondern auch an Verkehrswegen, Brücken und Bahnanlagen.Heavy rainfall with up to 500 liters / hour in August 2002 to a devastating flood disaster, being in the river areas Vast areas are flooded by the Vltava, Elbe and their tributaries were. Cities like Prague, Dresden, Pirna, Grimma or Dessau sank into muddy Floods. There were not only complaints about large losses in human life, Residential buildings, Industrial plants and in agriculture, but also on traffic routes, bridges and railway facilities.
Neben der unglücklichen Konstellation von sintflutartigen Regenmassen in kürzester Zeit über einem räumlich verhältnismäßig kleinen Niederschlaggebiet, der gebirgigen Topografie mit aus vielen kleinen Nebenflüssen gespeisten mächtigen Strömen (Moldau und Elbe) waren es die von Menschenhand errichteten, den natürlichen Auslauf in die Auen verhindernden, sich den riesigen Wassermassen entgegen stemmenden Deiche, die im August 2002 zu den massiven Überflutungen von Städten, Industrie- und Agrarflächen führten. Da es seit Menschengedenken keine derartigen Niederschlagsmengen in kurzer Zeit mehr gab, hat man vielerorts das natürliche Flussbett verengt und begradigt, und anliegende Auenlandschaften besiedelt und/oder anderen Zwecken nutzbar gemacht.In addition to the unfortunate constellation of torrential Rain masses in the shortest Time over one spatial relatively small Precipitation area, the mountainous topography with many small ones tributaries fed mighty streams (Moldova and Elbe) it was the man-made, the natural Preventing flooding in the floodplains, the huge masses of water counter to the levees, which in August 2002 led to the massive flooding of cities, industrial and agricultural land led. Since there has been no such rainfall since time immemorial gave more in a short time, you have the natural riverbed in many places narrowed and straightened, and adjacent floodplain landscapes were populated and / or used for other purposes.
Zum Schutze von Städten und Industrie- und Verkehrsanlagen vor künftigen ähnlichen Katastrophen will man nun die Deiche erhöhen und verstärken, ohne dabei zu berücksichtigen, dass ein durch derartige Zwangsmaßnahmen gebändigter Flusslauf allein sich nicht bändigen lassen wird: Der Pegel eines so gemaßregelten Flusses wird noch höher ansteigen, um sich jenseits des ihn ein engenden Deichsystems beiderseits seines Bettes die Auslaufflächen zu suchen, die ihm naturgemäß zustehen.For the protection of cities and Industrial and transportation facilities want to face future similar disasters you now raise the dikes and reinforce without taking into account that a river course tamed by such coercive measures alone don't tame is left: The level of such a regulated river will still rise higher, around himself beyond the dyke system on both sides of his Bed the outlet areas looking for that he is naturally entitled to.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, dieser Gefahr durch technische Maßnahmen zu begegnen und ein System zu schaffen, durch das Hochwasser führende Flüsse künftig in die umliegende Landschaft kontrolliert abfließen können, sobald abzusehen ist, ob oder wann sie ihr normales Flussbett verlassen werden.The object of the invention is therefore to counter this danger through technical measures and a To create a system through which flood rivers in the future into the surrounding landscape drain in a controlled manner can, as soon as it is clear whether or when they will leave their normal river bed become.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Maßnahmen und Vorrichtungen gelöst durch ufernahes Platzieren einer Vielzahl von entlang der Uferlinie der Flüsse oder Seen in Abstand voneinander angeordneten Brunnen zum Sammeln des durch das Erdreich vorgereinigten Wassers, durch Anordnen zumindest einer durch einen Motor angetriebenen Pumpe an jedem Brunnen zum Abpumpen des im Brunnen gesammelten uferfiltrierten Wassers, durch Verlegen eines an jeder Pumpe angeschlossenen, vom Fluss oder Gewässer weg und zu einer „künstlichen Auenlandschaft" fernab des Flusses oder Sees führenden unterirdischen Rohrsystems, durch großflächiges Verlegen eines mit Austrittsöffnungen versehenen unterirdischen Schlauchsystems in einer weiter vom Fluss entfernten „künstlich geschaffenen Auenlandschaft" und Anschließen des Schlauchsystems an das vorstehend genannte Rohrsystem und durch Installieren einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Pumpleistung der im Brunnen angeordneten Pumpen und Installieren einer Steuervorrichtung zur Steuerung der dem Schlauchsystem zuzuführenden Wassermenge zur möglichst gleichmäßigen unterirdischen Ausbringung des Wassers über eine bestimmte Bodenfläche der „künstlichen geschaffenen Auenlandschaft".This object is achieved according to the invention following measures and devices solved by placing a large number of along the shore line of the rivers or lakes spaced apart wells for collecting the water pre-cleaned by the soil, at least by arrangement a pump driven by a motor at each well Pumping off the bank-filtered water collected in the well Lay one attached to each pump, away from the river or water and to an “artificial Floodplain landscape "far away of the river or lake underground pipe system, by laying a large area with outlet openings provided underground hose system in a farther from the river removed "artificially floodplain landscape "and Connect of the hose system to the pipe system mentioned above and through Install a control device to control the pumping power of the pumps arranged in the well and installation of a control device to control the amount of water to be supplied to the hose system, if possible even underground Spreading the water over a certain floor area the "artificial created floodplain landscape ".
Durch diese Maßnahme wird anstelle einer natürlichen flussnahen Auenlandschaft fernab des Flusslaufs sozusagen eine „künstliche unterirdische Auenlandschaft" geschaffen. Legt man beispielsweise eine am Oberlauf des Rheins übliche Fließwassermenge von 1.000 m3/sec für eine Überflutung zu Grunde, benötigt man zur Versickerung einer derartigen Wassermenge eine beiderseits des Flusses anzuordnende Verteilfläche von etwa 100.000 ha (i.e. 1.000 km2 = 31 x 31 km). Die Investitionskosten für ein derartiges Fluss-Entwässerungs system im o.g. Beispiel betragen nach heutigem Baukostenindex etwa 700 Mio EURO.This measure creates an "artificial underground floodplain landscape", so to speak, instead of a natural floodplain landscape far from the river course. If, for example, a flow quantity of 1,000 m 3 / sec, which is usual on the upper reaches of the Rhine, is used for flooding, such a quantity of water is required to seep away a distribution area of about 100,000 ha (ie 1,000 km 2 = 31 x 31 km) to be arranged on both sides of the river The investment costs for such a river drainage system in the above example are around 700 million EURO according to today's construction cost index.
Über
die besondere Ausgestaltung des vorstehend erwähnten großflächig verlegten unterirdischen
Rohr- bzw. Schlauchverteilungssystems wird auf die Beschreibung
des Gegenstands der Druckschrift
Mit diesem Entwässerungs-Versickerungs-System würden sozusagen zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen: Während der natürlichen Wachstumsperiode würde nämlich vice-versa ein nahezu witterungsunabhängig arbeitendes und somit auch in Trockenzeiten effektives, das Pflanzenwachstum förderndes Wasserversorgungs-System für die Landwirtschaft geschaffen, wodurch die Ernteerträge von ökologisch-dynamischen pflanzlichen Nahrungsmitteln, von Tierfutter- und Energiepflanzen verdoppelt werden könnten. Wegen dieser Doppelfunktion (Hochwasserschutz und Pflanzenbewässerung) würden sich die oben genannten Investitionskosten in kurzer Zeit amortisieren.With this drainage infiltration system would so to speak, killed two birds with one stone: during the natural growing season would namely vice-versa an almost weather-independent Plant growth that works and is therefore effective even in dry seasons promotional Water supply system for the agriculture created, making crop yields of ecologically dynamic plant foods, doubled from animal feed and energy crops could become. Because of this dual function (flood protection and plant irrigation) would the above investment costs will pay for themselves in a short time.
Diese Maßnahmen haben – von ihrer Wirkung als Wasser ableitendes System in Hochwasserzeiten abgesehen – zusammengefasst folgende Vorteile:
- 1. Es sind keine neuen Baumaßnahmen erforderlich, woraus sich hohe Einsparungen ergeben.
- 2. Vorhandene Wohnsiedlungen können an Ort und Stelle verbleiben.
- 3. Der Grundwasserspiegel kann in landwirtschaftlich genutzten Gegenden angehoben und für Bewässerungszwecke zur Verfügung gestellt werden.
- 4. Infolge des in Ufernähe durch Brunnenketten abgepumpten Wassers wird dieses durch den Boden gefiltert, gereinigt und teilweise mineralisiert; es strömt verzögert wieder zurück, wodurch sich die Fließkapazität des Flusses erhöht (was in Trockenzeiten erwünscht wird).
- 5. Durch allmähliche Versickerung wird das Wasser zusätzlich mit Sauerstoff angereichet; dadurch entsteht ein weiterer Reinigungseffekt.
- 6. Die Hochwasserstände von Flüssen können durch das vorgeschlagene System mittels entsprechender Steuerungsvorrichtungen derart reguliert werden, dass das Wasser weder vorhandene Dämme überspülen oder aufweichen noch Sperrwerke bzw. Wehre beschädigen kann.
- 1. No new construction measures are required, which results in high savings.
- 2. Existing housing developments can remain in place.
- 3. The groundwater table can be raised in agricultural areas and made available for irrigation purposes.
- 4. As a result of the water pumped out near the banks by well chains, it is filtered through the soil, cleaned and partially mineralized; it flows back with a delay, which increases the flow capacity of the river (which is desirable in dry periods).
- 5. The water is additionally enriched with oxygen by gradual infiltration; this creates a further cleaning effect.
- 6. The flood levels of rivers can be regulated by the proposed system by means of appropriate control devices in such a way that the water can neither flood or soften existing dams nor damage barriers or weirs.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus beigefügter Zeichnung und aus den anliegenden Ansprüchen. Es zeigen:Other features, details and Advantages of the invention emerge from the attached drawing and from the pending claims. Show it:
An die Pumpen
Daraus tritt in regelmäßigen oder unregelmäßig Abständen in Abhängigkeit vom Wasserdruck eine bestimmte Wassermenge aus und dringt in das umliegende Erdreich der „künstlich geschaffenen Auenlandschaft" ein. Die in Trockenzeiten unterirdisch in die „künstlich geschaffene Auenlandschaft" auszubringende Wassermenge wird durch eine (hier nicht dargestellte) Steuerungsvorrichtung gesteuert.It occurs in regular or irregular intervals in dependence a certain amount of water from the water pressure and penetrates into the surrounding Soil of the "artificial created floodplain landscape ". The amount of water to be discharged underground into the "artificially created meadow landscape" during dry periods is by a control device (not shown here) controlled.
Eine derart dauerhaft und gleichmäßig bewässerte Agrarfläche kann mit einer Vielzahl von Nahrungsmittelpflanzen (Getreide, Klee, Kartoffeln, Raps, Rüben und dergleichen) bepflanzt werden. Sie kann aber auch für Energiepflanzen (perennierende C4-Schilfgräser oder andere schnell nachwachsende Rohstoffe) benutzt werden, woraus mittels entsprechender Verfahren (gasförmige oder flüssige Kraftstoffe, wie Benzin, Methanol, Dieselkraftstoffe, sowie Baustoffe Isoliermaterial und dergleichen, produziert werden können.Such a permanently and evenly irrigated agricultural area can with a variety of food plants (cereals, clover, potatoes, rapeseed, Beets and the like) are planted. But it can also be used for energy crops (perennial C4 reeds or other rapidly renewable raw materials), from which by means of appropriate processes (gaseous or liquid fuels, such as gasoline, methanol, diesel fuels, and building materials insulating material and the like can be produced.
Dies wiederum sorgt nicht nur dafür, dass so bewässerte Agrarflächen entlang wasserreicher Flussläufe sich in einem ein günstiges Klima schaltenden immergrünen Kleid zeigen, das ein günstiges Klima schafft. Darüber hinaus ergeben sich hohe Ernteerträge an nachwachsenden Rohstoffen. Die Veredelung von hochwertigen Energiepflanzen zu den vorstehend genannten volkswirtschaftlich bedeutsamen Produkten generieren ortsnah anzusiedelnde Produktionsbetriebe und landesweite Vertriebsstrukturen, was Arbeitsplätze schafft.This in turn not only ensures that so watered agricultural land along water-rich rivers yourself in a cheap Climate-switching evergreen Show dress that has a favorable climate creates. About that In addition, there are high crop yields of renewable raw materials. The refinement of high quality energy crops to the above generate economically significant products mentioned locally production companies to be established and nationwide sales structures, what jobs creates.
Das neuartige großflächige unterirdische Verregnungssystem sorgt nicht nur in nahe von Flussauen gelegenen Städten, Siedlungen, Industrieanlagen und Agrarflächen für größere Sicherheit vor Überschwemmungen, sondern sorgt als Bewässerungssystem vice-versa für gleichmäßig hohe und damit krisensichere Ernteerträge, die nicht nur volkswirtschaftlich hohen Nutzen bringen, sondern auch – sofern es sich um Anbau von Energiepflanzen handelt – ökologisch Vorteile bringen, da sich Anbau und Verbrennung dieser Pflanzen CO2-neutral verhalten.The new, large-scale underground irrigation system not only ensures greater security against flooding in cities, settlements, industrial plants and agricultural areas near floodplains, but also provides an irrigation system vice-versa for uniformly high and thus crisis-proof crop yields that not only bring great economic benefits, but also also - if it is a matter of cultivating energy crops - bring ecological advantages, since the cultivation and combustion of these crops are CO 2 -neutral.
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NL1037510C2 (en) * | 2009-11-30 | 2011-05-31 | Volkerwessels Intellectuele Eigendom B V | SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTING AND / OR DELAYING PIPING UNDER A DIKE OR QUAY. |
CN104746551A (en) * | 2015-04-01 | 2015-07-01 | 国电大渡河流域水电开发有限公司龚嘴水力发电总厂 | Double-filtering back-flushing self-decontamination water taking device and working mode thereof |
CN108330898A (en) * | 2018-04-23 | 2018-07-27 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | Urban rivers and lakes water system layout structure |
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- 2002-09-23 DE DE10244089A patent/DE10244089A1/en not_active Withdrawn
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