DE19925604C1 - Vorrichtung für fließende Gewässer - Google Patents
Vorrichtung für fließende GewässerInfo
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Abstract
Bei einer Vorrichtung für fließende Gewässer in tidebedingten Brackwasserzonen wird zur Vermeidung von Schlick-/Sandablagerungen in einer Abzweigung bzw. Erweiterung vorgeschlagen, Strömungswände anzuordnen. Hierbei ist vorgesehen, am flutseitigen Anfang einer Abzweigung bzw. Erweiterung eine Umlenk-Trennwand im oberen Bereich anzuordnen und im unteren Bereich eine zusätzliche Ablenkwand zu installieren, die ausgehend von der Uferbegrenzung im Bereich der Umlenk-Trennwand verläuft und in den Flußbereich zur Strömungsablenkung hineinragt. Die Umlenk-Trennwand bildet dabei im Abstand von der Uferbegrenzung einen Kanal, dessen Querschnittsfläche einen kleinen Teil der Eintrittsquerschnittsfläche der Abzweigung bzw. Erweiterung bildet und dessen Eintrittsöffnung im Flußbereich liegt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für
fließende Gewässer mit wechselnden Salzgehalten in
tidebedingten Brackwasserzonen, mit einer seitlichen
Abzweigung bzw. Erweiterung in der Art einer Schleusen
zufahrt oder eines Hafenbeckens, zur Vermeidung von
Schlick-/Sandablagerungen, wobei im Bereich des Beginns
der Abzweigung bzw. Erweiterung bezogen auf einen
Flutstrom eine im Abstand von der Uferbegrenzung
angeordnete Umlenk-Trennwand einen Kanal ausbildet,
dessen Querschnittsfläche einen kleinen Teil der Ein
trittsquerschnittsfläche der Abzweigung bzw. Er
weiterung beträgt und dessen Eintrittsöffnung im Fluß
bereich im Bereich des Beginns und dessen Austritts
öffnung im Bereich der Abzweigung bzw. Erweiterung
liegen.
Es besteht bei seitlichen Abzweigungen bzw. Er
weiterungen dieser Art das Problem, daß über die größte
Zeitspanne im Verlauf einer Tide der Salzgehalt im
Fließgewässer höher als im Wasserkörper der seitlichen
Abzweigung bzw. Erweiterung ist und damit ein
Dichteausgleichsstrom vom Fließgewässer auf die Ab
zweigung bzw. Erweiterung entsteht, der überwiegend in
Sohlnähe wirkt und dabei große Mengen an Schlick oder
Sand mit sich führt, die in bekannter Weise zu hohen
Sedimentablagerungen führen. Durch die gebildeten
Sedimentablagerungen ergeben sich hohe Unterhaltskosten
für das Baggern und die Unterbringung des Baggergutes.
Gemäß der DE 37 07 074 C1 ist es bereits bekannt, bei
fließenden Gewässern Walzenströmungen durch Umlenk-
Trennwände an Hafeneinfahrten zu vermeiden und damit
die dadurch sonst verursachten linsenförmigen
Sedimentablagerung zu vermindern. Diese Ausbildungen
sind aber nicht geeignet, die vorgenannten Probleme zu
lösen, da es sich bei dieser Anordnung allein um den
Abbau strömungsbedingter Walzenbildungen handelt.
Weiterhin sind Versuche durchgeführt worden, Dichteaus
gleichsströmungen durch Luftblasenschleier oder an
Auftriebskörpern angehängte Unterwasserschürzen zu ver
hindern um damit einen Schlick- bzw. Sandeintrieb zu
verhindern. Beide Verfahren haben sich als ungeeignet
herausgestellt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß da
durch, daß die Umlenk-Trennwand im oberen Bereich be
zogen auf die Wassertiefe angeordnet ist und im unteren
Bereich bezogen auf die Wassertiefe sich im Flußbereich
eine zusätzliche Ablenkwand befindet, die zur Ablenkung
eines sohlnahen Dichtestroms in Richtung zur Flußmitte
hin ausgehend von der Uferbegrenzung im Bereich der
Umlenk-Trennwand verläuft und in den Flußbereich
hineinragt.
Hierdurch wird ein einfaches Ablenk- und Füllstromleit
system geschaffen, wobei im unteren Teil des Ge
wässerbereiches am Beginn der Abzweigung bzw. Er
weiterung durch die Ablenkwand ein sohlnaher
Dichtestrom zum Fließgewässer hin abgeleitet wird. Im
oberen Teil des Gewässerbereiches wird als Füllstrom
leitsystem mit der Uferbegrenzung ein Kanal gebildet,
über den bei Flut Wassermengen zur Füllung der
Abzweigung bzw. Erweiterung einströmen und einen
Gegenstrom für eine eindringende Dichteaus
gleichsströmung bildet und somit den Eintrag von nahe
der Sohle mitgeführte Schlick- bzw. Sondereintreibungen
in die seitliche Abzweigung bzw. Erweiterung ver
hindert.
Eine günstige Ausbildung, insbesondere zur Ebbstrombe
einflussung wird dadurch geschaffen, daß im Bereich des
der Umlenk-Trennwand gegenüberliegenden Endes der Ab
zweigung bzw. Erweiterung ausgehend von der Uferbe
grenzung im Flußbereich eine in Richtung zur Flußmitte
weisende Ablenkwand mindestens im unteren Bereich be
zogen auf die Wassertiefe angeordnet ist.
Um Wirbelbildungen hinter den Ablenkwänden zu ver
hindern, wird vorgeschlagen, daß ein Bereich zwischen
Ablenkwand und Uferbegrenzung mit Material verfüllt
ist.
Hierzu wird zur Verbesserung einer strömungsgünstigen
Ausbildung vorgesehen, daß eine Begrenzungskante des
mit Material verfüllten Bereiches der Ablenkwand abge
rundet ist.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Umlenk-Trennwand
mindestens im Bereich außerhalb des mit Material ver
füllten Bereiches über Ständer angeordnet ist.
Eine günstige Ausbildung wird dadurch geschaffen, daß
jede Ablenkwand zur wirbelfreien Ablenkung s-förmig
ausgebildet ist.
Ferner wird vorgeschlagen, daß die Bereiche der Um
lenk-Trennwand und die Ablenkwand sich teilweise über
decken.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die im Bereich des der
Umlenk-Trennwand gegenüberliegenden Endes der Ab
zweigung bzw. Erweiterung liegende Uferspitze
strömungsabweisend abgeschnitten ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfin
dung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung mit
Wirkung bei Flutstrom,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung mit
Wirkung bei Ebbstrom mit Ablenkwänden beid
seitig einer Abzweigung,
Fig. 3 eine Ausbildung gemäß Fig. 1 als Ausschnitt
mit Verfüllung und ausgerundeter Uferkante und
abgerundeter Begrenzungskante des Verfüllbe
reiches,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß Linie IV-IV der
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung gemäß Linie V-V der
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung mit teil
weise aufgeständertem Füllstromleitsystem und
abgerunderter Kante am Ende des Füllbereiches
hinter dem Ablenksystem und
Fig. 6 eine Ausbildung einer seitlichen Erweiterung
mit strömungsgünstiger Form von Uferspitze und
Verfüllbereich an dem ebbseitigen Ende der Ab
zweigung.
Bei den dargestellten Anordnungen ist ein Fluß 1 als
Fließgewässer dargestellt von dem ein Hafenbecken 2 ab
zweigt. Der Fluß 1 weist bei Flut die Tideströmung 4
und zusätzlich durch vordringendes Meereswasser die
Dichteströmung 3 im sohlnahen Bereich auf. Bei Ebbe
zeigen die Pfeile die zurückströmende Tide- 19 und
Dichteströmung 18. Weiterhin werden mit Pfeilen die
Dichteausgleichströmungen bei Flut gemäß Pfeile 17 und
bei Ebbe gemäß Pfeile 22 dargestellt, die immer dann
wirken, wenn der Salzgehalt im Wasser im Fluß 1 größer
ist als im Hafenbecken 2.
Im Bereich des Beginns 20 der Abzweigung 2 ist ein
Füllstromleitsystem mit einer Umlenk-Trennwand 6 im
oberen Bereich und einer Ablenkwand 5 im unteren Be
reich dargestellt. Mit der Uferbegrenzung 23 wird mit
der Umlenk-Trennwand 6 ein Kanal 24 im oberen Bereich
der Wassertiefe bildet. Durch diesen Kanal 24 mit der
Eintrittsöffnung 8 im Flußbereich 1 und der Austritts
öffnung 9 im Übergangsbereich Fluß 1 und Hafenbecken 2
wird bei Flut eine Wassermenge mit Strömungsrichtung 7
geführt. Diese Wassermenge teilt sich in das Tidefüll
volumen 11 für das Hafenbecken 2 und einen Rückstroman
teil 10 der in den Flußbereich 1 zurückfließt und eine
Dichteausgleichsströmung 17 zurück in das Fließgewässer
1 abdrängt.
Im Bereich 20 ist zusätzlich im unteren Teil der
Wassertiefe eine Ablenkwand 5 angeordnet hinter der bis
zur Uferbegrenzung 23 ein Zwischenraum 13 bis hin zu
einer etwa senkrechten Abschlußwand 26 mit Material,
wie z. B. Sand mit Steinabdeckung, aufgefüllt ist. Die
an der Uferbegrenzung 23 beginnende und im Flußbereich
1 im Bereich des Beginns 20 der Abzweigung 2 ge
schwungenen geformte Ablenkwand 5 drängt bei Flut den
sohlnahen Dichtstrom 4 gemäß der Pfeile 12 von der
Hafeneinfahrt 2 ab.
Die derart abgewiesene Dichteströmung 12 in Verbindung
mit dem Teilausstrom 10 bewirken, daß eine Dichteaus
gleichsströmung 17 bei Flut soweit von der Hafenein
fahrt 2 abgedrängt wird, daß sie im Flußbereich 1 ver
bleibt. Durch diese Verdrängung wird der sonst von der
Dichteausgleichsströmung im Bereich der Gewässersohle
mitgeführte Eintrag von Sand und Schlick und die daraus
resultierende hohe Sedimentation im Hafenbecken 2 ver
hindert.
Am Ende der Abzweigung 2 ist beginnend an der Uferbe
grenzung 25 eine Ablenkwand 14 dargestellt, die im
unteren Bereich der Wassertiefe angeordnet und im ge
schwungenen Verlauf in den Flußbereich 1 hineingeführt
ist. Der Bereich 15 zwischen Ablenkwand 14 und Uferbe
grenzung 25 ist wie der Bereich 13 mit Material bis zum
senkrechten Abschluß 16 verfüllt.
Die Ablenkwand 14 soll während der Ebbphase mit der
Tideströmung 19 und Dichteströmung 18 diese
Dichteströmung 18 entsprechend der Pfeile 27 ablenken,
daß in Kombination mit einem Ausstrom 28 aus dem Hafen
becken 2 ein Eindringen einer Dichteausgleichsströmung
22 verhindert wird und auf diese Weise ein auch bei
Ebbe sonst wirkender Eintrag von Schlick oder Sand in
das Hafenbecken 2 unterbunden wird.
Als Material für die Herstellung der Ablenksysteme sind
beispielsweise Stahl, Stahlbeton oder Holz vorgesehen.
Die Abschlußwandung 26 des Verfüllbereiches 13 für die
Ablenkwand 5 ist in strömungsgünstig ausgerundeter Form
29 durchgeführt.
In Fig. 6 eine strömungsgünstige Variante einer Ufer
spitze 21 in Verbindung mit der Ablenkwand 14 und einer
strömungsgünstig angeordneten Abschlußwand 16 eines
Verfüllbereichs 15 und eine ebenfalls strömungsgünstig
abgeschnittene Uferspitze 21' dargestellt, die
gemeinsam bei Flutstrom das Ausfließen eines Teilstroms
10 verbessern.
Die Umlenk-Trennwand 6 ist in dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 5 außerhalb der Verfüllung 13 der Ablenkwand
5 über Stelzen als Ständer 30 angeordnet.
Claims (8)
1. Vorrichtung für fließende Gewässer mit wechselnden
Salzgehalten in tidebedingten Brackwasserzonen, mit
einer seitlichen Abzweigung bzw. Erweiterung in der
Art einer Schleusenzufahrt oder eines Hafenbeckens,
zur Vermeidung von Schlick-/Sandablagerungen, wobei
im Bereich des Beginns der Abzweigung bzw. Er
weiterung bezogen auf einen Flutstrom eine im
Abstand von der Uferbegrenzung angeordnete Umlenk-
Trennwand einen Kanal ausbildet, dessen Quer
schnittsfläche einen kleinen Teil der Eintritts
querschnittsfläche der Abzweigung bzw. Erweiterung
beträgt und dessen Eintrittsöffnung im Flußbereich
im Bereich des Beginns und dessen Austrittsöffnung
im Bereich der Abzweigung bzw. Erweiterung liegen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Trennwand
(6) im oberen Bereich bezogen auf die Wassertiefe
angeordnet ist und im unteren Bereich bezogen auf
die Wassertiefe sich im Flußbereich eine
zusätzliche Ablenkwand (5) befindet, die zur
Ablenkung eines sohlnahen Dichtestroms in Richtung
zur Flußmitte hin ausgehend von der Uferbegrenzung
(23) im Bereich der Umlenk-Trennwand (6) verläuft
und in den Flußbereich (1) hineinragt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß im Bereich (21) des der Umlenk-Trennwand
(6) gegenüberliegenden Endes der Abzweigung bzw.
Erweiterung (2) ausgehend von der Uferbegrenzung
(25) im Flußbereich (1) eine in Richtung zur
Flußmitte weisende Ablenkwand (14) mindestens im
unteren Bereich bezogen auf die Wassertiefe
angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Bereich (13, 15) zwischen Ablenk
wand (5, 14) und Uferbegrenzung (23, 25) mit Material
verfüllt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß eine Begrenzungskante (16, 26) des mit
Material verfüllten Bereiches (13, 15) der
Ablenkwand (5, 14) oben abgerundet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Trennwand (6)
mindestens im Bereich außerhalb des mit Material
verfüllten Bereiches (13) über Ständer (30)
angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß jede Ablenkwand (5, 14)
zur wirbelfreien Ablenkung s-förmig ausgebildet
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Bereiche der Um
lenk-Trennwand (6) und die Ablenkwand (5) sich
teilweise überdecken.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die im Bereich (21) des
der Umlenk-Trennwand (6) gegenüberliegenden Endes
der Abzweigung bzw. Erweiterung (2) liegende
Uferspitze (21') strömungsabweisend abgeschnitten
ist.
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