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Geschiebefang für Werkkanäle. Die vorliegende Erfindung verfolgt den
Zweck, bei Wasserentnahmeanlagen für Kraftwerke das abgelagerte oder auch das ankommende
Geschiebe mittels besonders geformter, nach Art des Schwebebaues wirkender, versenkbarer
Tauchkörper im Flußbett aus dem Raum vor der Schwelle abzutreiben und mit Hilfe
eines .aus den Tauchkörpern gebildeten Kanals in das Unterwasser zu spülen. 'Maßgebend
für die Ausbildung sind dabei folgende Bedingungen gewesen: i. die Vorrichtung muß
über die ganze Länge der Schwelle wirksam sein, z. sie darf nicht selbst der Verschotterung
ausgesetzt sein, 3. sie soll keine Bewegungsmittel oder drehbaren Teile unter Wasser
besitzen, da diese durch Treibzeug oder Eis leicht festgeklemmt werden können, ,1.
sie soll leicht zugänglich sein und jederzeit, also auch bei Hochwasser, so weit
aus dem Wasser gehoben werden können, daß eingeklemmtes Holzwerk oder Eis ohne erhebliche
Mühe zu beseitigen ist, 5. sie darf, in Betrieb genommen, den Wasserzufluß zum Einlaufbauwerk
nicht verhindern oder unzulässig einschränken.
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Die Vorrichtung besteht aus einem oder mehreren vor der Schwelle senkbar
angebrachten, winkelförmig ( oder hakenförmig r1 oder ähnlich gestalteten Körpern
(vgl. Abb. 2 und 3), die an einem Führungsgerüst oder an den zu diesem Zweck vorgezogenen
Pfeilern des über die Schwelle führenden Bedienungssteges auf und ab bewegt werden
können. Im gehobenen Zustande, der für die meisten Verhältnisse der normale sein
wird, bildet zweckmäßig der Körper mit seiner vorderen, dem Flusse zugekehrten senkrechten
Wandung die zum Abhalten von Treibzeug und Treibeis dienende Tauchwand und macht
das Anbringen einer besonderen Tauchwand überflüssig (vgl. Abb. z und 3).
In völlig abgesenktem Zustande (vgl. Abb.6) bildet der Körper mit der Schwelle einen
Kanal, der in einem im Wehre angebrachten Spülschütz s s endigt und durch dieses
verschlossen wird (vgl. Abb. 8 und 9). Während des Absenkens stellt der Körper mit
seiner vorderen senkrechten Wandung eine nach Art des Schwebebaues wirkende Vorrichtung
dar, unter der bei geöffnetem Spülschütz infolge der Querschnittsverminderung ein
starker Spülstrom hindurchgeht (vgl. Abb. 4. und 5). Dieser Spülstrom bricht das
im Bereich des Körpers abgelagerte Geschiebe ab und reißt es mit sich fort ins Unterwasser.
Seine Wirkung erstreckt sich nicht nur auf das unter und neben dem Körper liegende
Material, sondern greift auch noch beträchtlich auf den Raum vor dem Tauchkörper
über. Am oberen Ende der Schwelle (vgl. Abb.8 und 9) schließt sich der Hohlkörper
.an eine feste Wand w an, die zweckmäßig mit einer verschließbaren Schützöffnun:g
s zu versehen ist, um gegebenenfalls die Spülwirkung vergrößern zu können. Jedoch
ist dieses Schütz nicht unbedingt ' nötig, da sich die gleiche Absicht auch durch
Heben des Tauchkörpers erzielen läßt.
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Für kleine Wasserentnahmeanlagen mit kurzen Schwellen läßt sich dies
Freihalten der Schwelle mit nur einem Tauchkörper erreichen. Bei langen Schwellen
macht das Gewicht der Körper und die bessere Spülwirkung kleinerer Öffnungen die
Teilung in mehrere Körper nötig. In der Darstellung nach den Abb.8 und 9 sind drei
Tauchkörper vorhanden.
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Die Vorrichtung kann auf verschiedene Weise in Gebrauch genommen werden.
Die Wahl dieser richtet sich nach den örtlichen Verhältnissen, insbesondere danach,
ob die Geschiebezufuhr stark und kurz oder schwach und langanhaltend vor sich geht.
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Bei kurz dauernder, starker Geschiebezufuhr und namentlich bei hoher
Schwelle braucht die Vorrichtung erst dann in Betrieb
gesetzt zu
werden, wenn sich vor der Schwelle eine gewisse Menge Geschiebe angesammelt hat.
Mit dem Eintreten höherer Wasserstände, oder sobald die Zuflußmenge die fi.bgeleitete
Verbrauchsmenge genügend übersteigt, wird das Spülschütz s s im Wehr geöffnet und
der dem Wehr zunächst befindliche Tauchkörper I langsam gesenkt. Alsdann strömt
das Wasser von dem offenen oberen Ende des Tauchkörpers I und unter der- senkrechten
Vorderwand heftig und mit großer Geschwindigkeit unter dem Tauchkörper hindurch
ins Unterwasser und bricht dabei das im Bereich des Tauchkörpers liegende Geschiebe
ab, ohne mit diesem in Berührung zu kommen. In dem Maße, wie die Geschiebemassen
fortgerissen werden, wird der Tauchkörper langsam weitergesenkt, bis er nach vollständiger
Freispülung der Sohle seine Schlußstellung erreicht hat. In dieser verbleibt er
vorläufig. Nun wird der Tauchkörper 1I, der dem Körper I entsprechend angeordnet
ist und im abgesenkten Zustande den Spülkanal flußaufwärts vor der Schwelle verlängert,
in der gleichen Weise abgesenkt, wobei die Fortspülung des in seinem Bereiche befindlichen
Geschiebes erfolgt. Nach vollständiger Absenkung verbleibt .auch Tauchkörper II
in seiner Schlußstellung. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis alle vorhandenen
Tauchkörper abgesenkt und der Raum vor der ganzen Schwelle freigespült ist. Alsdann
wird das Spülschütz im Wehr geschlossen und die einzelnen Tauchkörper nacheinander
in die Anfangsstellung gehoben. Ist nach einer gewissen Zeit der leergespülte Raum
vor der Schwelle wieder mit Geschiebe gefüllt, dann wird die Entfernung der Sinkstoffe
in der gleichen Weise wiederholt.
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Bei schwacher, langanhaltender Geschiebebewegung und insbesondere,
wenn die Schwellen keine große Höhe haben, kann mit Vorteil folgende Betriebsweise
angewendet werden. Sobald die Geschiebeführung beginnt und Spülwasser genug zur
Verfügung steht, werden sämtliche Tauchkörper in der vorbeschriebenen «'eise in
die Schlußstellung gesenkt. Nach Öffnung des Spülschützes werden darauf ein oder
zwei Tauchkörper etwas an"elioben und ein Spülstrom ständig durch den aus Tauchkörpern
gebildeten Kanal geschickt. Mit dem Spülstrom geht das ankommende Geschiebe in das
Unterwasser. Von Zeit zu Zeit wird mit den Tauchkörpern abgewechselt, um zu verhindern,
daß sich an einer Stelle größere Ablagerungen bilden. Die bei dieser Betriebsweise
zu verwendenden Tauchkörper erhalten zweckmäßig eine geringere Höhe als die Schwelle
(vgl. Abb. 7), damit sie bei längerem Betriebe in etwas angehobener Stellung den
Durchflußquerschni.tt über der Schwelle nicht einengen.
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Welche von den beiden angegebenen Formen der Tauchkörper zu wählen
ist, hängt von der verfügbaren Spülwassermenge ab. Große Spülwassermenge und große
Höhe der Schwelle erlauben die einfachere Winkelform zu verwenden, bei der das Wässer
von allen Seiten unter den Tauchkörper tritt. Bei beschränkter Spülwassermenge oder
geringer Höhe der Schwelle ist die Hakenform vorzuziehen, die schon während der
Absenkung den Wasserzutritt von oben abhält und eine kräftigere Spülung auf der
Sohle bewirkt.
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Bei den geschilderten Betriebsweisen findet keine Unterbrechung des
Betriebes statt. Über die abgesenkten Schutzkörper fließt das Wasser ungehindert
in die Entnahmeanlage hinein. Allerdings kann während der Absenkung bei einer gewissen
Stellung des Tauchkörpers der Zufluß über diesen Körper für kurze Zeit verhindert
werden. Dadurch entsteht aber keine Beeinträchtigung oder gar Unterbrechung des
Zuflusses, da sich die anderen Tauchkörper entweder in der Schlußstellung oder in
der Anfangsstellung befinden und somit immer noch mehr Fließquerschnitt freigeben,
als in dem auf der Einlaufschivelle stehenden Grobrechen vorhanden ist.
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Die für die Ausbildung gestellten Bedingungen sind sämtlich erfüllt.
Die Vorrichtung wirkt durch ihre Anordnung über die ganze Länge der Schwelle. Dadurch,
daß sie in normaler Stellung angehoben ist und als Tauchwand Verwendung findet,
ist sie dem Bereiche der Geschiebeablagerung entzogen. Sämtliche Bewegungsorgane
liegen stets über Wasser und können infolgedessen leicht überwacht werden. Etwa
eingedrungenes und festgeklemmtes Geschiebe und Holzwerk kann durch Heben der Körper
ohne Mühe und ohne Betriebsunterbrechung beseitigt werden. Einschränkung des Wasserzuflusses
zum Ein-Z> findet nicht statt.