DE340981C

DE340981C - Einrichtung zum Gewinnen von Wasserkraeften aus Gebirgsbaechen und anderen kleineren Wasserlaeufen

Info

Publication number: DE340981C
Application number: DE1919340981D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-12-30
Filing date: 1919-12-30
Publication date: 1921-08-30

Description

Einrichtung zum Gewinnen von Wasserkräften aus Gebirgsbächen und anderen kleineren Wasserläufen. Die üblichen Stauteiche und kleineren Talsperren, welche das Wasser von Bächen und kleineren Flüssen sammeln, die im Gebirge oder Bergland mit erheblichem Gefälle aus mehr oder weniger zahlreichen Rinnsalen und Ouellen sich vereinigen, ermöglichen bei der Ausnutzung des aufgestauten Wassers zum Treiben von Turbinen und anderen Wasserkraftmaschinen nur eine unvollkommene Ausnutzung der durch den freien Wasserlauf gegebenen Wasserkräfte. Da diese meist nicht dauernd, sondern aus wirtschaftlichen Gründen nur während gewisser Tageszeiten in Betrieb gehalten werden, so sind zum Aufstauen mehr oder weniger erhebliche Bodenflächen erforderlich. Die Staubecken können dabei meist nur an solchen Orten angelegt werden, wo die Bodenflächen erheblichen Nutzungswert haben. Vor allem werden die Staubecken bei den bisher bekannten Anlagen stets unterhalb des Zuflusses aller kleineren Wasserläufe angelegt und können daher auch dann immer nur den durch die geringe Höhe der Staumauer des Sammelbeckens gegebenen Druck ausnutzen, obgleich während der nasser, Jahreszeit reichliche Wassermengen in den Bachläufen aus erheblich höheren. Gefäl'1-stufen zur Verfügung stehen. Die Baukosten solcher größeren Sammelbecken sind recht erheblich, zumal es oft schwierig ist, in dem flacheren Teil der Gebirgsländer zuverlässigen Baugrund in mäßiger Tiefe zu finden. Dabei ist wegen .der Möglichkeit plötzlicher Dammbrüche eine vielfachere Sicherheit der Bauwerke für die unterhalb liegenden Ansiedlungen nötig.
Nach vorliegender Erflndung sollen diese Mängel und Schwierigkeiten wesentlich vermindert und teilweise beseitigt werden, indem die zu der Wasserkraft gehende Sammelleitung als geschlossene Rohrleitung in das Sammelgebiet des auszunutzenden Baches hinaufgeführt und in verschiedener Höhe mit einer Reihe von kleinen Staubecken durch Einfa-llöcher verbunden wird, die soweit wie möglich im natürlichen Bett des Beches selbst durch kleine, dieses durchquerende Stauwehre mit selbsttätigen Ventilklappen angelegt. Durch diese Einrichtung ist es möglich, das Wasser der Wasserkraftmäschine mit dem höchsten Druck zuzuführen, mit welchem es aus der betreffenden Kraftquelle nach Maßgabe der wechselnden Zuflüsse und Verbrauchs entnommen werden kann. Bei Ausrüstung der Wasserkraftmaschine mit geeigneten Regelungs- und Hilfsvorrichtungen ist es möglich, das natürliche Gefälle des Sammelgebietes eines Bachlaufes in weit höherem Maße auszunutzen als bei Benutzung der üblichen Sammelteiche. Die Wassermenge, welche in dem vielfach von Natur mehr oder weniger tief und breit eingerissenen Bachbett bei Anordnung einer größeren Anzahl von kleineren dieses Bachbett einschließlich .des Vorflutbettes absperrenden Wehre angesammelt werden kann, ist unter durchschnittlichen Verhältnissen recht erheblich, so daß es z. B. möglich ist, einen .erheblichen Teil des Tagesverbrauchs an Betriebswasser im oberen Sammelgebiet eines Baches mittels derartiger kleinerer Stauwehre aufzusammeln, ohne daß es eines großen, weiten Talraum erforderlichen Staubeckens bedarf. Die in Betracht kommenden kleinen Stauwehre stellen sich in der Herstellung und besonders bezüglich der Gewinnung des erforderlichen Bodenraumes meist wenig kostpielig und abringen auch im Falle eines Dammbruches keine nennenswerte Gefahr mit sich.
Auf der Zeichnung ist die Einrichtung in Fig. i schematisch dargestellt.
Fig.2 zeigt in größerem Maßstabe einen Querschnitt durch eines der kleinen Staubecken nebst Sammelrohr und Einfallöffnung, Fig. 3 einen Längsschnitt.
Die aus Eisenbeton oder Gußeisen bestehende Sammelrohrleitung i, deren unteres Ende mit der Turbinenkammer o. dgl. verbunden ist, ist hoch in das Sammelgebiet des Baches hinaufgeführt und nach Möglichkeit in das Bett des Baches 2 selbst verlegt. In seinem oberen Sammelgebiet, wo er durch die seitlichen Zuflüsse 3 gespeist wird, sind in Abständen kleine Stauwehre q. vorgesehen, die das Bachbett absperren und dadurch kleinere Staubecken bilden. Am Grunde jedes dieser Staubecken ist das Sammelrohr x mit einer Einfallöffnung 5 versehen, die mit einer nach dem Rohrinnern sich öffnenden Klappe G versehen ist; der Körper ist hohl ausgebildet so daß sie nach Art eines Schwimmers aus der - gestrichelten - geöffneten Stellung in die geschlossene Lage (Fig. 3) gehoben wird, sobald sich das Rohr mit Wasser füllt. Hierdurch wird verhindert, daß das von weiter oben her in das Sammelrohr gelangte Bachwasser in@ die tiefer gelegenen Staubecken ausfliegen kann. Die Einfallöffnungen werden durch geeignete Rostsiebe überdeckt, um das Eindringen vom. Steinen und Laub ztf verhindern. Der untere Teil der Sammelleitung wird, besonders bei längeren Bachläufen, aus Guß- oder Schmiedeeisen hergestellt und erhält einen geringeren Durchgangsquerschnitt als der im Oberlauf des' Baches liegende Rohrteil, dessen Innenraum zugleich mit als Stauraum dient. -Bei reicherer Wasserzufuhr werden im allgemeinen. die die oberen Zuflüsse schon genügen, um den, Bedarf der Kraftmaschinen in Druckwasser zu decken. Der Überschuß des Wassers fließt dann nach Füllen der unteren Staubecken über die Stauwehre unschädlich ab. Bei zeitweiligem stärkerem Wasserbedarf tritt ein: Sinken des Wasserspiegels in dem Sammelrohr i auf. Wenn dieser die Gegend einer tieferen Einfallöffnung 5 erreicht, so vermindert sich der auf die A#bschlußklappe dieser Öffnung wirkende Gegendruck, so daß sich diese Klappe öffnet und der Inhalt des betreffenden Staubeckens in das Sammelrohr abfließt. Je nach Zufluß und Verbrauch stellt sich die Höhe des Druckwasserspiegels in dem Sammelrohr immer auf den erreichbaren höchsten Wert ein, so daß die Druckhöhe des zufließenden Wassers, wenn auch veränderlich, so doch immer erheblich höher ist als bei Entnahme der gesamten Wassermenge aus einem tieferen Staubecken.
Die Verlegung des Sammelrohres im Bachbett bringt den Vorteil mit sich, daß nur geringe Ausschachtungen erforderlich sind. Selbstverständlich wird man bei Vorhandensein stärkerer Krümmungen des Baches diese durchstechen. Auch kann man statt eines Sammelrohres mehrere von kleinerem Durchmesser nebeneinander verlegen.
Bei strengem Frost bietet,das Sammeln des Wassers in dem oberen Zuflußgebiet der Bäche den' Vorteil, daß es in dem Sammelrohr mit der kalten Luft nicht in Berührung kommt, so daß das aus der Erde hervorquellende mäßig kühle Wasser auf seinem Wege bis zum Kraftwerk nicht so leicht bis zum Gefrieren abgekühlt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Gewinnen von Wasserkräften aus Gebirgsbächen und anderen kleineren Wasserläufetti, gekennzeichnet durch eine längs des Bachlaufes aufwärts geführte Sammelrohrleitung, die in- gewissen Abständen mit Einfallöchern versehen ist, welche mittels schwimmender Rückschlagklappen selbsttätig abgeschlossen werden.