WO1989012143A1 - Flow check for open waters, in particular storm-tide barrier - Google Patents

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WO1989012143A1
WO1989012143A1 PCT/EP1989/000632 EP8900632W WO8912143A1 WO 1989012143 A1 WO1989012143 A1 WO 1989012143A1 EP 8900632 W EP8900632 W EP 8900632W WO 8912143 A1 WO8912143 A1 WO 8912143A1
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Inventor
Ernst H. Doerpinghaus
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Doerpinghaus Ernst H
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/005—Deformable barrages or barrages consisting of permanently deformable elements, e.g. inflatable, with flexible walls

Definitions

  • the invention relates to a flow obstacle for open water, in particular a storm surge barrier for estuaries.
  • a barrier which would increase the flood level on the lake side by only a few centimeters, could lead to a level drop in the Hamburg area of decimeters below the otherwise expected high level.
  • the use of a conventional barrage for example of the type practiced at Delta-Verk in Holland - is out of the question in the case of the Eib estuary.
  • a conventional barrage of large, massive and practical unver S ⁇ union structures that are possibly provided with movable gates or gates of limited dimensions, are known to be difficult and costly.
  • the invention is based on the task of creating a less expensive flow obstacle, which is particularly suitable for the erection of a storm surge barrier in estuaries and does not hinder shipping. Under normal conditions, it is said to be practically imperceptible, which in particular also reduces signs of wear and can be activated when the weather conditions dictate this.
  • each resistance body has only one anchor and it has an overall - d. H . from its end near the surface to the anchoring part immovably arranged on the base and in the plane of the flow and vertical direction - a length which is many times (preferably at least about five times) greater than its dimension transverse to it.
  • They are preferably hose-shaped with anchoring device arranged at one end.
  • a traction element such as a chain or a rope or a relatively thin tensile hose which does not offer any significant flow resistance.
  • This traction element is expediently as short as possible, namely only as long as the purpose of the flexibility of the anchoring connection requires. However, it may also have a certain length if it is desired to prevent it strong sedimentation a strong ground-level current remains.
  • the distance between the part which mainly produces the flow resistance and the fixed anchoring point should be many times smaller (preferably less than a fifth) than the total length of the resistance body.
  • the resistance bodies are each identical to the buoyancy body.
  • a buoyancy body is connected to additional surface parts which increase the flow resistance and are not involved in the generation of the buoyancy, or that several buoyancy bodies are combined with flat resistance parts to form a resistance body.
  • the individual resistance bodies can be moved and installed independently of one another. The consequence of this is that unpredictable forces transmitted from one part of the barrier to other parts of the barrier must not be expected. Rather, each resistance body can be dimensioned, manufactured, installed, serviced and, if necessary, replaced, regardless of the others. Factory production is comparatively inexpensive. Only the anchorage needs to be made at the point of use. This is relatively simple and places no demands on precision.
  • Each individual resistance body offers the flow an individual resistance in accordance with its cross-sectional area and surface texture.
  • the entire barrier offers the flow a resistance which is equal to the sum of the individual resistances plus the swirling effect between the individual resistance bodies.
  • the invention thus dispenses with the erection of a dense barrier wall and achieves the desired level reduction by summing the individual resistors of the resistors, each of which can be flowed around by itself; but in their entirety offer a flow resistance, the size of which can largely be arbitrarily determined by the type, number and density of the resistance bodies.
  • An essential feature of the elements according to the invention is their flexibility, which allows them to react to the interacting forces, in particular to give way to the sea and thereby prevent the development of potentially dangerous force peaks. It is not only the flexibility of the soil reinforcement that is advantageous, but in particular also the flexibility of the resistance bodies in themselves or the material forming them. For example, an upright tubular counterpart can be compliant with individual waves like a reed without losing its resistance to the current.
  • An essential advantage of the lock is that the failure of individual elements does not call the overall locking effect into question -
  • the blocking effect is stronger, the closer the resistance bodies are arranged. However, it is not necessary to arrange them in a closed, dense row. Since their individual effect is hardly dependent on their neighborhood in a loose arrangement, they can also be laid with a very large mutual distance, for example distributed over several kilometers of a river course or in groups far apart so as not to impede the type of ship.
  • the arrangement comprises buoyancy bodies which, in the anchored state, are connected or connectable to at least one filling line.
  • the buoyancy body which is more or less filled with water and is located on the bottom without buoyancy, to be filled with air in whole or in part if required.
  • HE protrude and are usually not overwhelmed. If you arrange them tightly in one or more rows, a more or less tight barrier wall can be created in this way. Another possibility is to measure their length and buoyancy so that they are usually overflowed.
  • Filling line connections can be provided on each resistance body, namely for filling with water for the purpose of inactivation or for filling with air for the purpose of activation.
  • the contents of the buoyancy bodies to be displaced can be expelled through a pressure relief valve or the second line. It is also possible to provide only one filling line or one filling line connection, the filling line being charged with water or air, depending on the situation.
  • the filling line can also be used to extract water from the buoyancy bodies. If, for example, the buoyant body is provided with a pressure relief valve at the end remote from the anchorage for emptying its contents, water can be injected for inactivation, the air collecting above and away from the anchorage being expelled through the pressure relief valve il. A part of the water can then be sucked off to prepare for an activation, before air is blown in again for the activation.
  • the filling line connection serves to anchor the resistance body.
  • the pipe coupling provided on the resistance body and the connection leading to the filling line are designed to transmit the anchoring forces. They expediently also contain a joint which permits the setting of the buoyancy body in different operating positions in accordance with the buoyancy and flow conditions.
  • the free end of the hose is expediently also provided with a coupling half which carries a heavy eyelet which can be subjected to full tension and is preferably closed with the already mentioned pressure relief valve. It goes without saying that the filling line or the anchor coupling must be adequately anchored to the ground.
  • Fig. 1 an anchored to the floor, partially filled with air resistance element in the upright position and
  • Fig. 2 dashed the same arrangement under the effect of buoyancy and flow in an inclined position or buoyant lying on the ground.
  • a concrete anchor 4 is provided, on or in which a filling line 5 is fastened, each of which carries a coupling half 6 at the location of a resistance body or a group of resistance bodies Joint 7 is connected to the pipeline 5 forming the filling line. It leads to a control station on the bank with pumps and control valves of a known type.
  • a plurality of pipelines 5 can be provided for different groups of resistance bodies.
  • a corresponding coupling half 8 is connected to the coupling half 6 and is attached to the lower end of a tubular buoyancy and resistance body 9, the length of which in the illustrated case is greater than the greatest water level. If flooding is desired, the length can be reduced accordingly.
  • Parts 5 through 8 are
  • the hose consists of a suitable, flexible polymer material, preferably with longitudinal and transverse reinforcements. It can be produced, for example, in the winding process for any desired compressive and tensile strength up to diameters of a few meters and long lengths, corresponding to the water depths. In the case of locks of considerable size, the size of the hose diameter is one meter.
  • the other end of the hose carries a pressure relief valve 12 and an eyelet 13 on a coupling half 10, which may be the same as the coupling half 8, via a corresponding second coupling half 11.
  • the hose 9 If the hose 9 is essentially only filled with water, it lies on the bottom 1 under the influence of its weight and the weight of its fittings, as is indicated by the broken line in FIG. 2. If air is blown in via the pipeline 5, the hose straightens up and assumes the vertical position shown in FIG. 1 in the flow-free state of the water 2 if the level 14 of its remaining water filling is sufficiently lower than the level 3 of the water 2. If flow (arrow 15) occurs in the water, the hose 9 assumes the inclined position shown in FIG. 2, in which its moment of buoyancy around the joint 7 is in equilibrium with the opposite moment resulting from its water resistance. This forms an accumulation effect, which is noticeable by the lowering of the level from level 3 to level 16.
  • the damming effect of the entire barrier is greater, the closer the adjacent hoses are arranged.
  • the hoses may be very tightly, for example to reduce their mutual frictional stress or to give ships the opportunity to pass through the barrier.
  • the buoyancy air is pressed out through the pressure relief valve 12 by supplying water under pressure through the pipeline 5 into the hose.
  • the buoyancy disappears and the hose lies down as if with a broken line 2, to the bottom 1. Its flow resistance is therefore minimal.
  • the arrangement of the barrier in the flowing water is not subject to any restrictions and depends on the form and intensity with which the flow is to be influenced.
  • the individual hoses are therefore to be arranged individually, in groups, in rows next to and behind one another, in parallel or staggered or in any conceivable combination, so that flows can be directed and changed and experimented with natural conditions like no other previously known blocking agent allowed.
  • the elements of the lock can be installed individually without great technical effort and can be relocated in a different position at any time. This is a great advantage because of the hardly predictable natural forces.
  • the hose can be reused with the appropriate length, including the anchor, and all that is required is to re-lay a filling line.
  • the barrier does not leave a shipping road open anyway, it can be laid down in sections for the passage. In an emergency, the lock can even be driven over without a drive.
  • the flexibility of the hoses in themselves and in their position in the flow makes actions of a negative nature in the ice appear unlikely.

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Description

Strömungshindernis für offene Gewässer, insbesondere Sturmflutsperre
Die Erfindung betrifft ein Strömungshindernis für offene Gewässer, insbe¬ sondere eine Sturmflutsperre für Flußmündungen.
Der Aufstau des in eine Flußmündung unter Tide- und Windeinfluß eindrin¬ genden Wassers ist am weiten Ende der Mündung gering und verstärkt sich in dem Maße, wie die in die Mündung eindringenden Wassermassen gezwun¬ gen werden, sich landeinwärts mit immer kleiner werdenden Querschnitten zu begnügen.
Nach der Flutkatastrophe 1962 wurden zahlreiche Nebenflußmündungen an der Unterelbe durch Deiche mit Schleusen verschlossen sowie sonstige Deichverkürzungen vorgenommen, so daß die von der Deutschen Bucht bei Nordwest -Sturm eindringenden Wassermassen landeinwärts zusätzlich vermin¬ derte Querschnitte antreffen. Dies, wie auch der Wegfall von Überflu¬ tungs-Vorländern (durch Deicherhöhungen) hat zu verstärkten Stαu-Ef- fekten geführt, die die Schutzwirkung der nach 1962 ergriffenen Maßnahmen teilweise in Frage stellen. Wollte man den Stau-Effekt in Elb- und Neben¬ fluß-Mündungen mindern, müßte ein ideales Sperrwerk etwa auf der Linie Cuxhaven - Dithmarschen angeordnet werden. Ein Sperrwerk, das dort den Hochwasserpegel seeseitig um nur wenige Zentimeter erhöhen würde, könnte im Raum Hamburg zu einer Pegelabsenkung von Dezimetern unter dem sonst zu erwartenden Höchststand führen. Die Anwendung eines konventionellen Sperrwerks etwa von der Art, wie es beim Delta-Verk in Holland praktiziert ist - kommt im Falle der Eibmündung nicht in Frage. Einerseits wegen des aufrecht zu erhaltenden Schiffsver¬ kehrs, andererseits wegen der nicht übersehbaren Folgen, die durch ver¬ änderte Strömungs-Verhältnisse und Sedimentführung eintreten könnten . Ein konventionelles Sperrwerk aus großen, massiven und praktisch unveränder¬ lichen Bauwerken, die allenfalls mit beweglichen Schleusen oder Toren begrenzter Dimensionen versehen sind, sind bekanntermaßen schwierig und kostspielig .
Der Erf indung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weniger aufwendiges Strö¬ mungshindernis zu schaffen, das insbesondere für die Errichtung eines Sturmflutsperrwerks in Flußmündungen geeignet ist und den Schiffsverkehr nicht behindert . Es soll unter Normalbedingungen praktisch überhaupt nicht bemerkbar sein, wodurch insbesondere auch Verschleißerscheinungen ver¬ mindert werden, und dann aktiviert werden können, wenn die Wetterlage dies gebietet .
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Strömungshindernis eine Vielzahl von flexibel am Boden verankerten Widerstandskörpern umfaßt, die mit Auftriebskörpern versehen sind . Die Auftriebskörper sind zweckmä¬ ßigerweise Behälter aus flexiblem Werkstoff und zumindest teilweise mit Gas gefüllt bzw. füllbar. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung besitzt jeder Widerstandskörper nur eine Verankerung und hat er insgesamt - d . h . von seinem oberflächennahen Ende bis zu dem unbeweglich am Grund ange¬ ordneten Verankerungsteil und in der Ebene der Strömungs- und Vertikal - richtung - eine Länge, die vielfach (vorzugsweise mindestens etwa fünffach ) größer als seine Abmessung quer dazu ist. Vorzugsweise sind sie schiauchförmig mit an einem Ende angeordneter Verankerungseinrichtung . Zwischen dem hauptsächlich den Strömungswiderstαnd erzeugenden Teil und dem festen Verαnkerungspunkt am Grund des Gewässers kann ein gewisser Abstand bestehen, der durch ein Zugorgan wie eine Kette oder ein Seil oder ein relativ dünner zugfester Schlauch überbrückt ist, der keinen wesentlichen Strömungswiderstand bietet . Dieses Zugorgan ist zweckmäßi¬ gerweise so kurz wie möglich, nämlich nur so lang, wie es der Zweck der Flexibilität der Verαnkerungsverbindung verlangt . Jedoch kann es auch eine gewisse Länge aufweisen, wenn man wünscht, daß zur Verhinderung zu starker Sedimentation ein kräftiger bodennαher Strom verbleibt. In jedem Fall soll der Abstand zwischen dem hauptsächlich den Strömungswiderstαnd erzeugenden Teil und dem festen Verαnkerungspunkt vielfach kleiner sein (vorzugsweise weniger als ein Fünftel) als die Gesamtlänge des Widerstαnds- körpers.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Widerstαnds- körper jeweils identisch mit dem Auftriebskörper. Jedoch soll nicht ausge¬ schlossen sein, daß ein Auftriebskörper mit zusätzlichen, den Strömungswi¬ derstαnd erhöhenden, nicht an der Erzeugung des Auftriebs beteiligten Flächenteilen verbunden ist oder daß mehrere Auftriebskörper mit flächigen Widerstαndsteilen zu einem Widerstαndskörper vereinigt sind.
Die einzelnen Widerstαndskörper sind nach der Erfindung unabhängig von¬ einander beweglich und installierbar. Dies hat zur Folge, daß nicht mit unberechenbaren, von einem Teil des Sperrwerks auf andere Teile des Sperrwerks übertragenen Kräften gerechnet werden muß. Vielmehr kann jeder Widerstandskörper ohne Rücksicht auf die anderen bemessen, herge¬ stellt, installiert, gewartet und ggf. ausgewechselt werden. Die fabrikmäßige Herstellung ist vergleichsweise unαufwendig. Am Einsαtzort braucht nur die Verankerung hergestellt zu werden. Dies ist verhältnismä¬ ßig einfach und stellt keine Anforderungen an Präzision.
Jeder einzelne Widerstαndskörper bietet der Strömung einen individuellen Widerstand entsprechend seiner angeströmten Querschnittsfläche und Ober- f lächenbeschαf fenheit . Die gesamte Sperre bietet der Strömung einen Wider¬ stand, der gleich der Summe der individuellen Widerstände plus der Ver- wirbelungswirkung zwischen den einzelnen Widerstαndskörpern ist. Die Er¬ findung verzichtet somit auf die Errichtung einer dichten Sperrwand und erreicht die gewünschte Pegelabsenkung durch die Summierung der Einzel¬ widerstände der Widerstαndskörper, die zwar jeweils für sich umströmbar sind; aber in ihrer Gesamtheit einen Strömungswiderstand bieten, dessen Größe durch Art, Anzahl und Dichte der Widerstandskörper weitgehend be¬ liebig bestimmt werden kann.
Wesentliches Merkmal der erf indungsgemäßen Elemente ist ihre Flexibilität, die es ihnen gestattet, gegenüber den wechselnd einwirkenden Kräften, insbesondere Seegang, nachzugeben und dadurch der Entstehung von möglicherweise gefährlichen Krαftspitzen vorzubeugen . Dabei ist nicht nur die Flexibilität der Bodenverαnkerung, sondern insbesondere auch die Flexibilität der Widerstαndskörper in sich oder des sie bildenden Materials von Vorteil . Beispielsweise kann ein aufrecht angeordneter schlauchförmiger Widerslandskörper gegenüber einzelnen Wellen sich nachgiebig wie ein Schilfhalm verhalten, ohne seinen Widerstand gegenüber der Strömung einzubüßen . Ein wesenl icher Vorteil der Sperre besteht auch darin, daß das Versagen einzelner Elemente die Sperrwirkung insgesamt nicht in Frage stellt -
Zwar ist die Sperrwirkung umso stärker, je dichter die Widerstαndskörper angeordnet sind . Jedoch ist es nicht erforderlich, sie in geschlossener, dichter Reihe anzuordnen . Da bei lockerer Anordnung ihre Einzelwirkung kaum abhängig von ihrer Nachbarschaft ist, kann man sie auch mit sehr großem gegenseit igen Abstand verlegen, beispielsweise verteilt über mehrere Kilometer eines Flußlaufs oder in weit voneinander entfernten Gruppen, um die Schiffart nicht zu behindern.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung umfaßt die Anordnung Auf ¬ triebskörper, d ie im verankerten Zustand mit wenigstens einer Fülleitung verbunden bzw. verbindbar sind . Dies gibt die Möglichkeit , d ie mit Wasser mehr oder weniger gefül lten und auftriebslos am Grund liegenden Auftriebs- körper bei Bedarf mit Luft ganz oder teilweise zu füllen . Dadurch wird Auftrieb erzeugt und sie gelangen in eine angehobene, strömungshindernde Stellung . Ferner wird dadurch ihr praller, strömungshindernder Querschnitt gesichert und erhalten sie schließlich die gegenüber Seegang erforderliche Stabilität . Werden die Widerstands- und Auftriebskörper beispielsweise - wie erwähnt - von Schläuchen gebildet, die an einem Ende am Boden verankert sind, so liegen diese im inaktiven Zustand wirkungslos am' Grund; weder die Strömung noch die Schiffahrt werden behindert. Droht eine Sturmflut , so werden sie in einem solchen Maße mit Luft gefüllt, daß sie sich unter der Wirkung des Auftriebs aufrichten und vom Anker aus sich schräg nach oben in die Strömung stellen . Ein besonderer Vorteil ist es, daß die Akt ivierung nicht durch Sed imentat ion, die sich im inaktiven Zustand der Anlage ange.- sammelt haben mag, gefährdet wird . Ihre Länge und ihre Auftriebswirkuπg können so eingestellt werden, daß sie über die Wasseroberf läche
ER hinausragen und in der Regel nicht überst römt werden . Ordnet man sie in einer oder mehreren Reihen dicht an, kann auf diese Weise eine mehr oder weniger dichte Sperrwand erzeugt werden . Eine andere Mögl ichkeit besteht darin, ihre Länge und den Auftrieb so zu bemessen, daß sie in der Regel überströmt werden .
Es können mehrere Fülleitungen bez. Fülleitungsanschlüsse an jedem Wider ¬ standskörper vorgesehen sein, nämlich für die Füllung mit Wasser zum Zwecke der I nakt ivierung bzw. zur Füllung mit Luft zum Zwecke der Akt i ¬ vierung . Dabei kann der jeweils zu verdrängende Inhalt der Auftriebskör ¬ per durch ein Überdruckvent il oder die zweite Leitung ausgestoßen werden . Es ist auch möglich, lediglich eine Fülleitung bzw. einen Fülleitungsanschluß vorzusehen, wobei die Fülleitung je nach Lage des Falles mit Wasser oder Luft beschickt wird . Die Fülleit ung kann auch zum Absaugen von Wasser aus den Auft riebskörpern genutzt werden . Wenn beispielsweise d ie Auf - t riebskörper an dem verankerungsfernen Ende mit einem Überdruckvent il zur Ent leerung ihres Inhalts versehen sind, kann zur I nakt ivierung Wasser eingepreßt werden, wobei die oben und verankerungsfern sich sammelnde Luft durch das Überdruckvent il ausgestoßen wird . Zur Vorbereit ung einer Akt ivierung kann danach ein Teil des Wassers abgesaugt werden, bevor zur Akt ivierung wiederum Luft eingeblasen wird .
Für d ie Verankerung und den Fülleitungsanschluß können unterschied l iche Organe verwendet werden; bei einer vorteilhaften Ausführung der Erf in ¬ dung dient jedoch der Fülleitungsanschluß zur Verankerung des Wider ¬ standskörpers. Die am Widerstandskörper vorgesehene Rohrkupplung und die zur Fülleitung führende Verbindung sind zu diesem Zweck zur Übertra¬ gung der Verankerungskräfte ausgebildet . Sie enthalten zweckmäßigerweise auch ein Gelenk, das die Einstellung des Auftriebskörpers in unterschied ¬ liche Bet riebsstellungen entsprechend den Auftriebs- und St römungsver ¬ hältnissen gestattet . Das freie Ende des Schlauches ist zweckmäßigerweise ebenfalls mit einer Kupplungshälfte versehen, die eine schwere und mit vollem Zug belastbare Öse trägt und vorzugsweise mit dem bereits ge¬ nannten Überdruckvent il verschlossen ist . Es versteht sich, daß d ie Fül lei ¬ tung bzw. die Ankerkupplung hinreichend am Boden verankert sein muß .
ERSATZBLATT Wenngleich der Hochwαsserschutz in Flußmündungen ein besonders wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung ist, kann sie doch überall dort angewen¬ det werden, wo eine ständig oder fallweise auftretende Wasserströmung gedämpft werden soll . Beispielsweise können in der außerordentlich schwie¬ rigen Verschluß-Phase von Deichlücken die unter der Einwirkung der Gezeiten ein- und ausströmenden Wassermassen so gebremst werden, daß der Deichverschluß mit konventionellen Mitteln erfolgen kann. Ein anderes Beispiel ist der Erosionsschutz von Stränden und anderen Küsten. Allgemein gibt die Erfindung die Möglichkeit, strömende Gewässer jeder Art und die darin stattfindenden Sedimentations-Erscheinungen auf sanfte Weise etwa so zu leiten und zu beeinflussen, wie dies analog durch ein Schilf feld erfolgt .
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht . Es zeigen :
Fig. 1 ein am Boden verankertes, teilweise mit Luft gefülltes Wider¬ standselement in aufrechter Stellung und
Fig. 2 dieselbe Anordnung unter Auftriebs- und Strömungswirkung in geneigter Lage bzw. auftriebsfrei am Boden liegend gestrichelt .
Am Boden 1 des Gewässers 2 mit Oberfläche 3 ist ein Betonαnker 4 vorge¬ sehen, an bzw. in welchem eine Fülleitung 5 befestigt ist, die jeweils an der Stelle eines Widerstandskörpers oder einer Gruppe von Widerstandskör¬ pern eine Kupplungshälfte 6 trägt, die über ein Gelenk 7 mit der die Füll¬ leitung bildenden Rohrleitung 5 verbunden ist . Sie führt zu einer am Ufer befindlichen Leitstation mit Pumpen und Steuerventilen bekannter Art . Es können mehrere Rohrleitungen 5 für unterschiedliche Gruppen von Wider¬ standskörpern vorgesehen sein.
Mit der Kupplungshälfte 6 ist eine entsprechende Kupplungshälfte 8 ver¬ bunden, die am unteren Ende eines schlauchförmigen Auftriebs- und Wider¬ standskörpers 9 befestigt ist, dessen Länge im dargestellten Fall größer als die größte Wasserhöhe bemessen ist . Wenn Überflutung gewünscht ist, kann die Länge entsprechend geringer bemessen werden. Die Teile 5 bis 8 sind
ERSATZBLATT so bemessen, daß sie die volle Zugbelastung im Sperrzustand übertragen können. Der Schlauch besteht aus geeignetem, flexiblem Polymermaterial, vorzugsweise mit Längs- und Querverstärkungen. Er kann beispielsweise im Wickelverfahren für jede gewünschte Druck- und Zugfestigkeit bis zu Durchmessern von einigen Metern und großen Längen, den Wassert iefen entsprechend, hergestellt werden. Bei Sperren beträchtlicher Größe liegt die Größenordnung des Schlαuchdurchmessers bei einem Meter.
Das andere Ende des Schlauchs trägt an einer Kupplungshälfte 10, die der Kupplungshälfte 8 gleichen kann, über eine entsprechende zweite Kupp¬ lungshälfte 11 ein Überdruckventil 12 und eine Öse 13.
Wenn der Schlauch 9 im wesentlichen nur mit Wasser gefüllt ist, legt er sich unter dem Einfluß seines Gewichts und des Gewichts seiner Armaturen auf den Grund 1, wie dies gestrichelt in Fig. 2 angedeutet ist. Wenn über die Rohrleitung 5 Luft eingeblasen wird, richtet sich der Schlauch auf und nimmt im strömungsfreien Zustand des Gewässers 2 die in Fig. 1 darge¬ stellte vertikale Stellung ein, wenn das Niveau 14 seiner verbleibenden Wasserfüllung hinreichend niedriger liegt als der Spiegel 3 des Gewässers 2. Wenn im Gewässer Strömung (Pfeil 15) auftritt, nimmt der Schlauch 9 die in Fig. 2 dargestellte Schräglage ein, in welcher sein Auftriebsmoment um das Gelenk 7 im Gleichgewicht steht mit dem gegensinnigen Moment, das von seinem -Wasserwiderstand herrührt. Dieser bildet eine Stauwirkung, die sich durch die Erniedrigung des Pegels von der Höhe 3 auf die Höhe 16 bemerk¬ bar macht .
Die Stauwirkung der gesamten Sperre ist umso größer, je dichter die be¬ nachbarten Schläuche angeordnet sind. Jedoch kann es Gründe geben, die Schläuche nicht sehr dicht anzuordnen, beispielsweise zur Herabsetzung ihrer gegenseitigen Reibbeanspruchung oder um Schiffen die Möglichkeit zu geben, die Sperre zu durchfahren.
Soll die Sperre ganz oder teilweise außer Kraft gesetzt werden, wird durch Zufuhr von Wasser unter Druck durch die Rohrleitung 5 in den Schlauch die Auftriebsluft durch das Überdruckventil 12 herausgepreßt. Dadurch verschwindet der Auftrieb und der Schlauch legt sich, wie gestrichelt in Fig. 2 gezeigt, auf den Grund 1. Sein Strömungswiderstand ist damit minimal .
Die Anordnung der Sperre im fließenden Gewässer unterliegt keiner Be¬ schränkung und richtet sich danach, in welcher Form und mit welcher Intensität die Strömung beeinflußt werden soll . Die einzelnen Schläuche sind deshalb erfindungsgemäß je nach Bedarf einzeln, in Gruppen, in Reihen neben- und hintereinander, parallel oder gestaffelt oder in jeder denkbaren Kombination anzuordnen, so daß Strömungen geleitet und geändert werden und mit den natürlichen Verhältnissen experimentiert werden kann, wie es kein bisher bekanntgewordenes Sperrmittel gestattet .
Die Elemente der Sperre sind einzeln ohne großen technischen Aufwand verlegbar und lassen sich jederzeit in anderer Positionierung neu verlegen . Dies ist wegen der kaum berechenbaren Naturkräfte ein großer Vorteil. Dabei kann der Schlauch bei passender Länge samt Anker wieder verwandt werden, und es muß nur für Neuverlegung einer Fülleitung Sorge getragen werden.
Falls die Anordnung der Sperre nicht ohnehin eine Schiffahrtsstraße frei¬ läßt, kann sie für die Durchfahrt abschnittsweise niedergelegt werden. Im Notfall kann die Sperre sogar antriebslos überfahren werden. Die Flexibili¬ tät der Schläuche in sich und in Ihrer Lage in der Strömung läßt Einwir¬ kungen negativer Art bei Eisgang unwahrscheinlich erscheinen.
ERSATZBLATT

Claims

Patentansprüche
1 . St römungshindernis für offene Gewässer, insbesondere Sturmf lutsperre für Flußmündungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von beweglich am Boden (1 ) verankerten Widerstandskörpern (9) umfaßt , die Auftriebselemente aufweisen.
2. Strömungshindernis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auft riebskörper (9) Behälter aus flexiblem Werkstoff und zumindest teilweise mit Gas gefüllt bzw. füllbar sind .
3. St römungshindernis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß voneinander unabhängige Widerstαndskörper mit je einer Veranke¬ rung (8) eine vielfach größere Längserstreckung in der Ebene der Strömungs- und Vertikαlrichtung als quer dazu aufweisen.
4. Strömungshindernis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (9) schlαuchförmig sind .
5. Strömungshindernis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet , daß es Widerstandskörper (9) umfaßt , die im wesent lichen ausschließlich von einem Auftriebskörper gebildet sind .
6. Strömungshindernis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet , daß die Widerstandskörper (9) unabhängig voneinander beweglich sind.
7. Strömungshindernis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Widerstandskörper (9) unverbunden sind . - 0
8. Strömungshindernis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß es Auftriebskörper (9) umfaßt, die im verankerten Zustand mit wenigstens einer Fülleitung (5) verbunden bzw. verbindbar sind.
9. Strömungshindernis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebskörper (9) ein oder mehrere Überdruckventile (12) aufweisen.
10. Strömungshindernis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Überdruckventil (12) an dem der Verankerung (6) fernen Ende des Auftriebskörpers (9) angeordnet ist.
11. Strömungshindernis nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß es Widerstandskörper umfaßt, deren Länge und Auftrieb so bemessen ist, daß sie in der Regel nicht überströmt sind .
12. Strömungshindernis nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß es Widerstandskörper umfaßt, deren Länge und Auftrieb so bemessen sind, daß sie in der Regel überströmt sind .
13. Strömungshindernis nach Anspruch 8 und ggf. einem oder mehreren weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es Widerstandskör¬ per (9) umfaßt, die mit wenigstens einer Rohrkupplung (8) versehen sind, die zur Übertragung der Verankerungskräfte ausgebildet ist .
14. Strömungshindernis nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Widerstandskörper (9) in einer oder mehreren Reihen eng benachbart angeordnet sind.
15. Strömungshindernis nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Widerstandskörper (9) mit Abstand voneinander angeordnet sind .
ERSATZBLATT
PCT/EP1989/000632 1988-06-06 1989-06-06 Flow check for open waters, in particular storm-tide barrier WO1989012143A1 (en)

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DE3819194A DE3819194A1 (de) 1988-06-06 1988-06-06 Sperr-mittel gegen den sturmflut-stau in flussmuendungen
DEP3819194.6 1988-06-06

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Publication Number Publication Date
WO1989012143A1 true WO1989012143A1 (en) 1989-12-14

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Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1989/000632 WO1989012143A1 (en) 1988-06-06 1989-06-06 Flow check for open waters, in particular storm-tide barrier

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DE (1) DE3819194A1 (de)
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DE19539611A1 (de) * 1994-12-12 1996-06-20 Stegmann Max Antriebstech Hochwasser-Rückhaltesperre

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