WO2021146761A1 - Vorrichtung und verfahren zum erzeugen einer künstlichen surfwelle - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum erzeugen einer künstlichen surfwelle Download PDF

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WO2021146761A1
WO2021146761A1 PCT/AT2020/060444 AT2020060444W WO2021146761A1 WO 2021146761 A1 WO2021146761 A1 WO 2021146761A1 AT 2020060444 W AT2020060444 W AT 2020060444W WO 2021146761 A1 WO2021146761 A1 WO 2021146761A1
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barrier
wave
downstream
water level
basin
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PCT/AT2020/060444
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Inventor
Tobias Gmeiner
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Tobias Gmeiner
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H4/00—Swimming or splash baths or pools
    • E04H4/0006—Devices for producing waves in swimming pools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/0093—Training appliances or apparatus for special sports for surfing, i.e. without a sail; for skate or snow boarding
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2208/00—Characteristics or parameters related to the user or player
    • A63B2208/03—Characteristics or parameters related to the user or player the user being in water

Definitions

  • the present invention relates to a device for generating an artificial surf wave, with a ramp, the lower end of which opens into a wave pool and the upper end of which water can be supplied from the wave pool via a return channel in the circuit by means of a pumping device, in order to create a surf wave downstream of the ramp to generate usable alternating jump of the water.
  • the invention also relates to a method for operating such a device.
  • the aim of the invention is to create a device for generating an artificial surfing wave which, with a reduced footprint, enables simple and safe start-up from the idle state and then a reliable surfing wave operation.
  • a movable barrier is arranged in the wave pool at a distance from the ramp, which functions of a lowerable weir or a downstream permeable and upstream blocking check valve can take and downstream of which barrier the return channel emanates from the wave basin.
  • a different water level can be set upstream of the barrier than downstream of the barrier (“lower water level”).
  • lower water level a higher underwater level than the upper water level can be prepared for starting up the device, whereby an additional amount of water is available downstream of the barrier for the pumping device for charging the pump when starting up.
  • the movable barrier u.zw. more precisely by opening it as a check valve or lowering it as a weir, the lower water level can be lowered back to or below the upper water level.
  • the upper water level of the barrier also represents the lower water level of the alternating jump and thus defines the height and shape of the surf wave through the supporting force emanating from it.
  • the use of the downstream wave pool area for safe approach, made possible by the movable barrier reduces the overall space required for the wave pool. pool significantly and thus also enables the device to be operated in confined spaces, for example in urban areas.
  • the increased underwater level of the barrier for starting can be achieved, for example, by manually or automatically filling the wave basin downstream of the barrier.
  • the wave basin is provided with a controllable drain upstream of the barrier, by means of which the upper water level can be lowered below the lower water level when the pumping device is idle.
  • the entire wave pool can first be filled to the level of the increased underwater level, and then the upper water level is lowered via the drain.
  • the drained water can also be used to start up the device. This can be achieved by means of various constructive measures.
  • the drain is led directly into the wave pool downstream of the barrier via a channel provided with a pump, so that the drained water can be pumped directly into the wave pool area downstream of the barrier.
  • the drain opens into a storage basin arranged below the wave basin.
  • the water stored therein can then be used as an additional amount of water for starting up the device.
  • the storage basin can be guided into the return channel via a controllable outlet.
  • the suction effect of the water flowing past the outlet in the return channel when starting up sucks the amount of water stored in the storage basin out of it.
  • the storage basin can be guided into the return duct or the wave basin downstream of the barrier via a duct provided with a pump. With the help of the pump, the amount of water stored in the storage basin can either be poured into the device before the device is started up Wave pool area downstream of the barrier or during start-up can be pumped there or into the return channel.
  • the walls of the wave basin downstream of the barrier have areas that are extended upwards.
  • the underwater level for starting the device can be increased even further; the wave pool is built taller like a tower at its downstream end, which further reduces its footprint.
  • the walls of the wave pool upstream of the barrier remain unchanged or low, so that the view of surfers is unimpaired for the public and surfers have an unimpaired view of the surroundings.
  • the movable barrier can be formed by any movable water barrier known in the art, for example a separating wall that can be raised and lowered, a controllable weir, lock gates that can be opened and closed, valve flaps, etc.
  • the barrier is by egg ne at the bottom of the Wave pool hinged flap is formed, which can be pivoted between a folded position and a folded position.
  • Such a flap does not require any installation space below the wave basin and can still be lowered completely, i.e. folded down. In an intermediate position between the raised and folded position, it acts as an overflow weir, the height of which can define the headwater level and thus the height of the surf wave.
  • the flap can rest against a partition wall in its folded-up position, which spans the wave pool and extends to the upper edge of the extended wall areas.
  • the partition then forms with the upwardly extended areas of the Wel lenbeckenwand a storage tower for the water to start the device when the flap is folded up and rests against the partition.
  • the flap acts like a non-return valve, which is applied by the water pressure of the underwater level against the partition and thus in the upstream direction closes. If the underwater level sinks below the upper water level, the flap opens in the downstream direction.
  • At least the free end of the flap can be provided with a floating body or the flap can be made entirely or partially from schwimmfä Higem material.
  • the flap closes and opens or raises and lowers automatically with the underwater level.
  • the weir height of the barrier if it assumes weir function during operation of the pumping device, is preferably adjustable in order to adjust the upper water level of the barrier and thus the surfing wave during operation.
  • a separate equalization tank can also be provided, which is connected to the wave basin or the return channel via an equalization line equipped with at least one pump in order to adjust the upper water level of the barrier and thus the surfing wave during operation, preferably automatically in one of the Upper water level essentially constant control loop.
  • the wave pool can be provided in the area of the surf wave with additional union, flow-shaping fixtures, for example baffles, thresholds, jumps, etc., to promote the formation of the alternating jump or to shape it, as known in the art.
  • the bottom of the wave basin can also be lower in a first section adjoining the ramp than in a second section upstream of the barrier.
  • the return channel and / or the storage basin can preferably be provided with one or more vent lines to allow undesired gas and air inputs in the return channel, especially in the area of the pump device, to escape from the system and undesired To prevent negative pressure situations, for example in the storage basin.
  • the invention provides a method for operating a device of the type presented here, the wave pool and return channel of which contain water, comprising: when the pumping device is idle, increasing the lower water level of the barrier above the upper water level of the barrier using the weir or Check valve function of the barrier;
  • the lower water level of the barrier is less than or equal to the upper water level of the barrier.
  • the increase in the underwater level for approaching the device can preferably take place in that water is taken from the wave pool upstream of the barrier and is brought into the wave pool downstream of the barrier.
  • the barrier is preferably adjusted during the continued operation of the Pumpein direction in order to set the upper water level of the barrier and thus the surfing wave by means of its weir function.
  • Fig. 1 shows the device of the invention in a schematic plan view
  • 2a and 2b a first embodiment of the Vorrich device of Fig. 1 in two different operating positions each Weil in longitudinal section;
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the device from FIG. 1 in a schematic longitudinal section
  • FIGS. 4a-4c show a third embodiment of the device of FIG. 1 in three different operating positions, each Weil in longitudinal section
  • FIGS. 5a-5c show a fourth embodiment of the device of FIG. 1 in three different operating positions, each in longitudinal section;
  • FIG. 6 shows a fifth embodiment of the device from FIG. 1 in a schematic longitudinal section; and FIGS. 7a and 7b show a further variant of the device of the invention with an expansion tank which can also be used in all of the embodiments mentioned.
  • 1, 2a and 2b show a first embodiment of a device 1 for generating an artificial surf wave W according to the hydraulic jump principle known in channel hydraulics occurs when water 2 shoots down a ramp 3 serving as a shooting range and changes from the shooting or supercritical state (Froude number > 1) to the flowing or subcritical state (Froude number ⁇ 1) .
  • the length and height of the surf wave that forms W can be set in operation of the device 1, for example, by regulating the What serstandes 0 downstream of the W surfing wave.
  • the establishment and guidance of the surf wave W takes place in egg nem wave pool 4, into which the lower end 5 of the ramp 3 opens or in which the ramp 3 is arranged.
  • the ramp 3 and the wave pool 4 can, for example, be supported by a common frame 6 of the device 1 with respect to the ground.
  • a return channel 8 extends from the downstream end 7 of the wave pool 4, via which the water 2 from the wave pool 4 is circulated to the upper end 9 of the ramp 3 with the aid of a pump device arranged in the return channel 8 or at its inlet or outlet 10.
  • the return channel 8 can run next to the wave pool 4 from its downstream end 7 to the upper end 9 of the ramp 3 or, as shown here, back below the wave pool 4 and up to the upper end 9 of the ramp 3 in order to minimize the space required by the device 1 .
  • the return channel 8 consists of a large number of parallel return lines 11, For example, pipes can be formed, and the pumping device 10 accordingly by a plurality of individual pumps, each of which is arranged in a return line 11.
  • the wave pool 4 has a bottom 12, two side walls 13, 14 and an end wall 15 at its downstream end 7; At its upstream end 16, the wave pool 4 is delimited by the ramp 3 and the return channel 8 leading to the upper end 9 of the ramp 3.
  • the wave pool 4 can, in particular in the area B downstream of the ramp 3 in which the surfing wave W occurs, be provided with flow-modifying installations such as baffles, thresholds, jumps, shovels, rakes, flaps, cross-sectional constrictions, etc., in order to ensure the formation of the surfing wave W to convey and / or to define their location, their height, their shape, etc.
  • flow-modifying installations such as baffles, thresholds, jumps, shovels, rakes, flaps, cross-sectional constrictions, etc.
  • a jump-like threshold 17 on the floor 12 and / or a raised bed sill 18 (Fig. 7a) or a stepped raised bed 19 (Fig 7b) can be installed.
  • an inclined exit grille or an exit rake 20 can be arranged, which prevents a Surfer who fell on the wave W is washed to the end 7 of the wave pool 4 and in particular to the entrance of the return channel 8.
  • the wave pool 4 is divided into a first area A adjoining the ramp 3, which includes area B of the surfing wave W, and a second area C adjoining area A, which extends to the downstream end 7 of the wave pool 4 goes, divisible.
  • different water levels can be set up in the wave pool 4 upstream and downstream of the barrier 21, namely an "upper water level” 0 directly upstream of the barrier 21 in area A and an "underwater level” U downstream of the Barrier 21 in area C.
  • the upper water level 0 of barrier 21 is synonymous with that water level in the wave pool 4, which provides the backwater for the alternating jump in the surf wave W.
  • the barrier 21 has the form and function of a lowerable weir and can be lowered from a first, raised position (FIG. 2a) to a second, lowered position (FIG. 2b) and back again be raised.
  • the raised position of the barrier 21 shown in Fig. 2a is used in the idle state of the device 1, when the pumping device 10 is not running, to raise the lower water level U above the upper water level 0 (or, conversely, lower the upper water level 0 below the lower water level U), for example, by adding additional water 2 to area C when the barrier 21 is raised, or water is drained from area A.
  • the wave pool 4 can optionally be equipped upstream of the barrier 21 with a controllable drain 22 (Fig. 3), e.g. a controllable outlet valve, in order to lower the upper water level 0.
  • the water 2 discharged from the outlet 22 can optionally be pumped directly into the area C of the wave pool 4 downstream of the barrier 21 via a channel 24 fitted with a pump 23, in order to lower the underwater level U there without the need for additional water.
  • the additional water volume caused by the increased underwater level U in area C is used when the device 1 is started up or started up, ie when the pump device 10 is put into operation, to apply increased pre-pressure to the pump device 10 in order to prevent unintentional dry running and undesirable cavitation phenomena to prevent the pumping device 10 in the commissioning phase.
  • the additional water volume in area C with the increased underwater level U provides that water volume that continued operation (Fig. 2b, 4b, 4c, 5c, 7a, 7b) of the device 1 rises in the return channel 8 and flows down the ramp 3.
  • the Unterwas serstand U drops rapidly.
  • the barrier 21 is gradually lowered or opened so that the water 2 can flow over or through it during operation of the device and its discharge from the wave pool 4 via the return channel 8 not affected.
  • the barrier 21 can be completely lowered when the device 1 is in operation, so that its upper water level 0 and its lower water level U are the same. Your upper water level 0, which defines the height of the surf wave W, is then simply defined by the amount of water 2 in the wave pool 4. Alternatively, the barrier 21 cannot be completely lowered when the device 1 is in operation, i.e. it can be in an intermediate position in which it accumulates the water 2 in the manner of a weir, so that its upper water level 0 is greater than its lower water level U. By regulating the weir height H of the barrier 21, the upper water level 0 and thus the height of the surfing wave W can be regulated during operation.
  • the wave pool 4 can have wall areas 25 extending upwards downstream of the barrier 21. That is, the side walls 13, 14 and the end wall 15 of the wave region 4 protrude higher up in the region C than the side walls 13, 14 in the region A of the wave basin 4.
  • FIG. 4a-4c shows an alternative embodiment of the barrier 21 in the form of a movable flap 26, which can assume the function of a lowerable weir and / or the function of a check valve.
  • the flap 26 is pivotably articulated on the bottom 12 of the wave pool 4.
  • the pivoting range of the flap 26 is on the angular range between tween a folded-up position (Fig. 4a), in which it the loading rich A and C divides from each other, and a folded position (Fig. 4b, 4c), in which it connects the areas A and C, limited.
  • the free end of the flap 26 can be equipped with a float 27 or the flap 26 can be made entirely or partially of a buoyant material. As a result, the free end of the flap 26 floats up on the underwater level U and lowers with it until the upper water level 0 is greater than the underwater level U and it is overflown like a weir. If the underwater level U is raised above the upper water level 0 again after an interruption in operation for renewed Hochfah ren of the device 1, the flap 26 with rising underwater level U erects itself again.
  • U itself active up and down flap 26 can thus also be viewed as a non-return valve, which enables the establishment of an underwater level U above the upper water level 0 in the upward position (Fig. 4a), ie blocks upstream, and in a folded position when the upper water level 0 is greater than or equal to the lower water level U (Fig. 4b), downstream opens or is permeable.
  • the flap 26 In an intermediate position (Fig. 4c), the flap 26 has both the function of an opened check valve and an overflow weir.
  • the height of the upper water level 0 and thus the height of the surfing wave W can be set by changing the weir height H of the barrier 21 or the flap 26 used here as a barrier 21.
  • the flap 26 can also rest against a partition 28 in its folded-up position, which spans the wave pool 4 from one side wall 13 to the other side wall 14 and up to the top Edge of the extended wall areas 25 is sufficient. It goes without saying that the flap 26 could also be hinged to one of the Be tenwalls 13, 14 or to the partition 28, in which case it can then no longer be used as a weir to control the 0 headwater level.
  • the barrier 21 can also be forcibly moved by means of an actuator, which is controlled by appropriate level and / or pressure sensors upstream and downstream of the barrier 21, for example to function a Lend check valve.
  • FIGS. 5 a - 5 c show the use of an additional storage basin 29 in order to facilitate the start-up of the device 1 using the barrier 21.
  • the storage basin 29 is connected to the outlet 22 of the Wellenbe ckens 4 and takes the drained from the area A upstream of the barrier 21 water 2 in the idle state of the device 1 (Fig. 5b).
  • the storage basin 29 can be arranged below the wave basin 4 above, below, next to as well as around the return channel 8 or its return lines 11 in order to minimize the footprint of the device 1.
  • Fig. 5c shows the commissioning phase of the Pumpein direction 11, in which the underwater level U drops.
  • the storage basin 29 is emptied via a controllable outlet 30 into the return channel 8, the one at the outlet
  • Fig. 6 shows a variant of the device of Fig. 5a - 5c, in which the storage basin 29 via a pump with a pe 31 provided channel 32 in the back channel 8 and / or the Be rich C of the wave pool 4 downstream of the barrier 21 is performed.
  • the pump device 10 When the pump device 10 is started up, the water is fed from the storage basin 29 via the pump 31 into the area C or the return channel 8, thus increasing the admission pressure for the pump device 10 and providing additional water for the run-up.
  • an expansion tank 33 is shown, which can be used in any of the aforementioned embodiments.
  • the equalizing tank 33 is connected to the wave pool 4 and / or the return channel 8 via an equalizing line 35 provided with a reversible pump 34.
  • a reversible pump 34 By appropriately operating the pump 34 in one direction or the other, water can be brought between the wave pool 4 and the expansion tank 33 and so the upper water level 0 and thus the height of the surfing wave W can be set, u.zw. independently or in addition to its control by the weir height H of the barrier 21.
  • the upper water level 0 can also be automatically kept constant at a desired level by appropriate control of the pump 34 in a control circuit measuring the upper water level 0.
  • two counter-rotating pumps connected in parallel could also be used, for each of which a separate branch of the compensating line 35 could be provided.
  • the return duct 8 and / or the (optional) storage basin 29 can be provided with one or more vent lines 36, 37 (FIG. 6) in order to prevent unwanted gas and air from entering the return duct 8, in particular in the area of the To allow the pump device 10 to escape from the system and to prevent undesired Unterbuchsi situations, for example in the storage basin 29.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Erzeugen einer künstlichen Surfwelle (W), mit einer Rampe (3), deren unteres Ende (5) in ein Wellenbecken (4) mündet und deren oberem Ende (9) mittels einer Pumpeinrichtung (10) Wasser (2) aus dem Wellenbecken (4) über einen Rückkanal (8) im Kreislauf zuführbar ist, um stromab der Rampe (3) einen als Surfwelle (W) verwendbaren Wechselsprung des Wassers (2) zu erzeugen, wobei in dem Wellenbecken (4) in einem Abstand von der Rampe (3) eine bewegliche Barriere (21) angeordnet ist, welche die Funktion eines absenkbaren Wehrs oder eines stromabwärts durchlässigen und stromaufwärts sperrenden Rückschlagventils einnehmen kann und stromab welcher Barriere (21) der Rückkanal (8) vom Wellenbecken (4) ausgeht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben dieser Vorrichtung (1).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer künstlichen Surf welle
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer künstlichen Surfwelle, mit einer Rampe, deren unteres Ende in ein Wellenbecken mündet und deren oberem Ende mittels einer Pumpeinrichtung Wasser aus dem Wellenbecken über einen Rückkanal im Kreislauf zuführbar ist, um stromab der Ram pe einen als Surfwelle verwendbaren Wechselsprung des Wassers zu erzeugen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung.
Die Erzeugung von künstlichen Surfwellen durch Ausnützung des hydraulischen Phänomens des Wechselsprungs („hydraulic jump"), den ein Gerinne beim Übergang vom schießenden (überkri tischen) zum strömenden (unterkritischen) Abfluss erfährt, ist in der Technik bekannt. Der schießende Zustand des Gerinnes wird beispielsweise durch eine Schussstrecke auf einer Rampe erzeugt, an deren Ende das Wasser auf den Rückstau des unter kritisch abfließenden Wassers trifft und dort einen als Surf welle surfbaren Wechselsprung erzeugt. Künstliche Surfanlagen nach diesem Prinzip sind beispielsweise aus der US 10 119 285 B2 oder der WO 2018/188741 Al bekannt.
Um eine zum Surfen ausreichend große Surfwelle auf diese Weise zu erzeugen, müssen gewaltige Wassermassen im Kreislauf zum oberen Ende der Rampe hochgehoben werden, wozu z.B. Pump- einrichtungen mit mehreren parallelen, kapazitätsstarken Pumpen eingesetzt werden. Beim Anfahren der Anlage aus dem Ruhezustand ergibt sich dabei das Problem, dass die hochgehobene und die Rampe herabströmende Wassermenge zunächst von der Pumpeinrich tung aus dem Wellenbecken angesaugt werden muss. Dazu muss ein entsprechend großes Wellenbecken mit ausreichendem Füllstand im Ruhezustand vorhanden sein, um einerseits die Gefahr eines Tro ckenlaufens der Pumpeinrichtung beim Anfahren hintanzuhalten und der Pumpeinrichtung ausreichenden Vordruck zu liefern, um schädliche Kavitationserscheinungen zu vermeiden, und ander- seits im Betrieb den richtigen Wasserstand im Wellenbecken für eine Surfwelle mit glattem Anstieg und ohne Deckwalze zu ge währleisten. Dies bedingt einen entsprechenden Stellflächenbe darf für das Wellenbecken, welcher den Einsatz der Anlage bei begrenzten Platzverhältnissen, z.B. im urbanen Raum, limitiert.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine Vorrichtung zum Erzeugen einer künstlichen Surfwelle zu schaffen, welche mit reduziertem Stellflächenbedarf ein einfaches und sicheres An fahren aus dem Ruhezustand und anschließend einen zuverlässigen Surfwellenbetrieb ermöglicht.
Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der einleitend ge nannten Art erreicht, welches sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, dass in dem Wellenbecken in einem Abstand von der Rampe eine bewegliche Barriere angeordnet ist, welche die Funk tion eines absenkbaren Wehrs oder eines stromabwärts durchläs sigen und stromaufwärts sperrenden Rückschlagventils einnehmen kann und stromab welcher Barriere der Rückkanal vom Wellenbe cken ausgeht.
Mithilfe der erfindungsgemäßen Barriere kann stromauf der Barriere ein anderer Wasserstand („Oberwasserstand") einge stellt werden als stromab der Barriere („Unterwasserstand"). Damit kann für das Anfahren der Vorrichtung ein höherer Unter wasserstand als Oberwasserstand vorbereitet werden, wodurch beim Anfahren eine zusätzliche Wassermenge stromab der Barriere für die Pumpeinrichtung zum Beschicken der Pumpe zur Verfügung steht. Nach dem Anfahren, wenn die Rampe beschickt ist, kann mittels der beweglichen Barriere, u.zw. genauer durch ihr Öff nen als Rückschlagventil bzw. Absenken als Wehr, der Unterwas serstand wieder auf oder unter den Oberwasserstand abgesenkt werden. Der Oberwasserstand der Barriere stellt gleichzeitig den Unterwasserstand des Wechselsprungs dar und definiert damit durch die von ihm ausgehende Stützkraft Höhe und Form der Surf welle. Die durch die bewegliche Barriere ermöglichte Ausnützung des stromabwärtigen Wellenbeckenbereichs für das sichere Anfah ren reduziert die insgesamt notwendige Stellfläche für das Wel- lenbecken signifikant und ermöglicht damit auch den Betrieb der Vorrichtung bei begrenzten Platzverhältnissen, z.B. im urbanen Raum.
Der erhöhte Unterwasserstand der Barriere zum Anfahren kann beispielsweise durch manuelles oder automatisiertes Auf füllen des Wellenbeckens stromab der Barriere erwirkt werden. Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist das Wellenbe cken jedoch stromauf der Barriere mit einem steuerbaren Ablass versehen, mittels welchem der Oberwasserstand im Ruhezustand der Pumpeinrichtung unter den Unterwasserstand abgesenkt werden kann. Zum Anfahren kann so z.B. das gesamte Wellenbecken zu nächst auf das Niveau des erhöhten Unterwasserstandes angefüllt werden, und dann wird über den Ablass der Oberwasserstand abge senkt.
Das abgelassene Wasser kann zusätzlich zum Anfahren der Vorrichtung verwendet werden. Dies kann mittels verschiedener konstruktiver Maßnahmen erreicht werden. In einer ersten Aus führungsform ist der Ablass direkt über einen mit einer Pumpe versehenen Kanal in das Wellenbecken stromab der Barriere ge führt, sodass das abgelassene Wasser direkt in den Wellenbe ckenbereich stromab der Barriere umgepumpt werden kann.
In einer zweiten Ausführungsform mündet der Ablass in ein unter dem Wellenbecken angeordnetes Speicherbecken. Aus dem Speicherbecken kann dann das darin gespeicherte Wasser als zu sätzliche Wassermenge für das Anfahren der Vorrichtung verwen det werden. Dazu kann beispielsweise in einer ersten bevorzug ten Variante das Speicherbecken über einen steuerbaren Auslass in den Rückkanal geführt sein. Die Sogwirkung des im Rückkanal am Auslass beim Anfahren vorbeiströmenden Wassers saugt die im Speicherbecken gespeicherte Wassermenge aus diesem heraus. In einer alternativen bevorzugten Variante kann das Speicherbecken über einen mit einer Pumpe versehenen Kanal in den Rückkanal oder das Wellenbecken stromab der Barriere geführt sein. Mit hilfe der Pumpe kann die im Speicherbecken gespeicherte Wasser menge entweder schon vor dem Anfahren der Vorrichtung in den Wellenbeckenbereich stromab der Barriere oder während des An fahrens dorthin oder in den Rückkanal gepumpt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wände des Wellenbe ckens stromab der Barriere nach oben verlängerte Bereiche ha ben. Dadurch kann der Unterwasserstand zum Anfahren der Vor richtung noch weiter erhöht werden; das Wellenbecken ist an seinem stromabwärtigen Ende damit gleichsam turmartig höher ge baut, was seinen Stellflächenbedarf weiter reduziert. Gleich zeitig bleiben die Wände des Wellenbeckens stromauf der Barrie re unverändert bzw. niedrig, sodass die Sicht auf Surfer für Publikum unbeeinträchtigt ist bzw. Surfer unbeeinträchtigte Sicht auf die Umgebung haben.
Die bewegliche Barriere kann durch jedes in der Technik bekanntes bewegliche Wassersperrwerk gebildet sein, beispiels weise eine anheb- und absenkbare Trennwand, ein steuerbares Wehr, offen- und schließbare Schleusentore, Ventilklappen usw. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Barriere durch ei ne am Boden des Wellenbeckens angelenkte Klappe gebildet, die zwischen einer Abklappstellung und einer Hochklappstellung verschwenkbar ist. Eine solche Klappe benötigt keinen Bauraum unterhalb des Wellenbeckens und kann dennoch vollständig abge senkt, d.h. niedergeklappt werden. In einer Zwischenstellung zwischen Hoch- und Abklappstellung wirkt sie als überströmtes Wehr, dessen Wehrhöhe den Oberwasserstand und damit die Höhe der Surfwelle definieren kann.
Die Klappe kann in ihrer Hochklappstellung an einer Trenn wand anliegen, welche das Wellenbecken überspannt und bis zum oberen Rand der verlängerten Wandbereiche reicht. Die Trennwand bildet dann mit den nach oben verlängerten Bereichen der Wel lenbeckenwände einen Vorratsturm für das Wasser zum Anfahren der Vorrichtung, wenn die Klappe hochgeklappt ist und an der Trennwand anliegt. Die Klappe wirkt dabei wie ein Rückschlag ventil, das vom Wasserdruck des Unterwasserstandes gegen die Trennwand angelegt wird und damit in stromaufwärtiger Richtung schließt. Sinkt der Unterwasserstand unter den Oberwasserstand, öffnet die Klappe in stromabwärtiger Richtung.
Um die Rückschlagventilfunktion der Klappe zu erleichtern, kann zumindest das freie Ende der Klappe mit einem Schwimmkör per versehen oder die Klappe ganz oder teilweise aus schwimmfä higem Material gefertigt sein. Die Klappe schließt und öffnet bzw. hebt und senkt sich damit automatisch mit dem Unterwasser stand.
In jeder der genannten Ausführungsformen ist die Wehrhöhe der Barriere, wenn sie im Betrieb der Pumpeinrichtung Wehrfunk tion einnimmt, bevorzugt verstellbar, um den Oberwasserstand der Barriere und damit die Surfwelle im Betreib einzustellen.
Falls gewünscht, kann zusätzlich noch ein gesonderter Aus gleichsbehälter vorgesehen werden, der über eine mit zumindest einer Pumpe ausgestattete Ausgleichsleitung mit dem Wellenbe cken oder dem Rückkanal verbunden ist, um den Oberwasserstand der Barriere und damit die Surfwelle im Betrieb einzustellen, bevorzugt automatisch in einem den Oberwasserstand im Wesentli chen konstant haltenden Regelkreis.
Das Wellenbecken kann im Bereich der Surfwelle mit zusätz lichen, strömungsformenden Einbauten versehen werden, bei spielsweise Leitblechen, Schwellen, Schanzen usw., um die Aus bildung des Wechselsprungs zu fördern bzw. diesen zu formen, wie in der Technik bekannt. Für diese Zwecke kann gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung der Boden des Wel lenbeckens auch in einem ersten, an die Rampe anschließenden Abschnitt tiefer liegen als in einem zweiten, daran anschlie ßenden Abschnitt stromauf der Barriere.
In jeder der genannten Ausführungsformen können bevorzugt der Rückkanal und/oder das Speicherbecken, falls ein solches vorhanden, mit einer oder mehreren Entlüftungsleitungen verse hen sein, um unerwünschte Gas- und Lufteinträge im Rückkanal insbesondere im Bereich der Pumpeneinrichtung aus dem System entweichen zu lassen und unerwünschten Unterdrucksituationen beispielsweise im Speicherbecken vorzubeugen. In einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfah ren zum Betreiben einer Vorrichtung der hier vorgestellten Art, deren Wellenbecken und Rückkanal Wasser enthalten, umfassend: im Ruhezustand der Pumpeinrichtung, Erhöhen des Unterwas serstandes der Barriere über den Oberwasserstand der Barriere unter Verwendung der Wehr- oder Rückschlagventilfunktion der Barriere;
Inbetriebnehmen der Pumpeinrichtung, wodurch der Unterwas serstand sinkt; und
Weiterbetreiben der Pumpeinrichtung, während aufgrund der Wehr- oder Rückschlagventilfunktion der Barriere der Unterwas serstand der Barriere kleiner oder gleich dem Oberwasserstand der Barriere ist.
Das Erhöhen des Unterwasserstandes zum Anfahren der Vor richtung kann bevorzugt dadurch erfolgen, dass Wasser aus dem Wellenbecken stromauf der Barriere entnommen und in das Wellen becken stromab der Barriere verbracht wird.
Bevorzugt wird während des Weiterbetreibens der Pumpein richtung die Barriere verstellt, um mittels ihrer Wehrfunktion den Oberwasserstand der Barriere und damit die Surfwelle einzu stellen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beige schlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen nä her erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 die Vorrichtung der Erfindung in einer schemati schen Draufsicht; die Fig. 2a und 2b eine erste Ausführungsform der Vorrich tung von Fig. 1 in zwei verschiedenen Betriebsstellungen je weils im Längsschnitt;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 1 in einem schematischen Längsschnitt; die Fig. 4a - 4c eine dritte Ausführungsform der Vorrich tung von Fig. 1 in drei verschiedenen Betriebsstellungen je weils im Längsschnitt; die Fig. 5a - 5c eine vierte Ausführungsform der Vorrich tung von Fig. 1 in drei verschiedenen Betriebsstellungen je weils im Längsschnitt;
Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 1 in einem schematischen Längsschnitt; und die Fig. 7a und 7b eine weitere Variante der Vorrichtung der Erfindung mit einem Ausgleichsbehälter, der zusätzlich bei allen genannten Ausführungsformen eingesetzt werden kann.
In den Fig. 1, 2a und 2b ist eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Erzeugen einer künstlichen Surfwelle W nach dem in der Gerinnehydraulik bekannten Prinzip des Wechsel- Sprungs („hydraulic jump") gezeigt. Ein solcher Wechselsprung bzw. eine solche Surfwelle W tritt auf, wenn Wasser 2 eine als Schussstrecke dienende Rampe 3 herabschießt und vom schießenden bzw. überkritischen Zustand (Froude-Zahl > 1) zum strömenden bzw. unterkritischen Zustand (Froude-Zahl < 1) übergeht. Die Länge und Höhe der sich ausbildenden Surfwelle W kann im Be trieb der Vorrichtung 1 beispielsweise durch Regelung des Was serstandes 0 stromab der Surfwelle W eingestellt werden.
Die Errichtung und Führung der Surfwelle W erfolgt in ei nem Wellenbecken 4, in das das untere Ende 5 der Rampe 3 ein mündet bzw. in dem die Rampe 3 angeordnet ist. Die Rampe 3 und das Wellenbecken 4 können beispielsweise von einem gemeinsamen Gestell 6 der Vorrichtung 1 gegenüber dem Erdboden abgestützt sein. Vom stromabwärtigen Ende 7 des Wellenbeckens 4 geht ein Rückkanal 8 aus, über den das Wasser 2 aus dem Wellenbecken 4 im Kreislauf dem oberen Ende 9 der Rampe 3 zugeführt wird, und zwar mithilfe einer im Rückkanal 8 oder an dessen Ein- oder Ausgang angeordneten Pumpeinrichtung 10.
Der Rückkanal 8 kann neben dem Wellenbecken 4 von dessen stromabwärtigem Ende 7 zum oberen Ende 9 der Rampe 3 verlaufen oder, wie hier gezeigt, unterhalb des Wellenbeckens 4 zurück und zum oberen Ende 9 der Rampe 3 hoch, um den Stellplatzbedarf der Vorrichtung 1 zu minimieren. Es versteht sich, dass der Rückkanal 8 aus einer Vielzahl paralleler Rückleitungen 11, z.B. Rohre, gebildet sein kann, und die Pumpeinrichtung 10 dem entsprechend durch eine Vielzahl einzelner Pumpen, die jeweils einer Rückleitung 11 geordnet sind.
Das Wellenbecken 4 hat einen Boden 12, zwei Seitenwände 13, 14 und eine Stirnwand 15 an seinem stromabwärtigen Ende 7; an seinem stromaufwärtigen Ende 16 ist das Wellenbecken 4 durch die Rampe 3 und den zum oberen Ende 9 der Rampe 3 führenden Rückkanal 8 begrenzt.
Das Wellenbecken 4 kann insbesondere in jenem Bereich B stromab der Rampe 3, in dem sich die Surfwelle W einstellt, mit strömungsmodifizierenden Einbauten wie Leitblechen, Schwellen, Schanzen, Schaufeln, Rechen, Klappen, Querschnittsverengungen usw. versehen sein, um die Ausbildung der Surfwelle W zu för dern und/oder ihren Ort, ihre Höhe, ihre Form usw. zu definie ren. Beispielsweise können eine schanzenartige Schwelle 17 am Boden 12 und/oder eine erhöhte Sohlschwelle 18 (Fig. 7a) bzw. eine stufenförmig erhöhte Sohle 19 (Fig. 7b) eingebaut werden.
Stromab des Bereiches B mit der Surfwelle W und in einem Abstand vom stromabwärtigen Ende 7 des Wellenbeckens 4 und ins besondere stromauf des Eingangs 9 des Rückkanals 8 kann ein schräg verlaufendes Ausstiegsgitter oder ein Ausstiegsrechen 20 angeordnet sein, welches bzw. welcher verhindert, dass ein auf der Welle W gestürzter Surfer zum Ende 7 des Wellenbeckens 4 und insbesondere zum Eingang des Rückkanals 8 geschwemmt wird.
Mittels einer beweglichen Barriere 21 ist das Wellenbecken 4 in einen ersten an die Rampe 3 anschließenden Bereich A, wel cher den Bereich B der Surfwelle W einschließt, und einen an den Bereich A anschließenden zweiten Bereich C, der bis zum stromabwärtigen Ende 7 des Wellenbeckens 4 geht, unterteilbar. Durch entsprechende Betätigung der Barriere 21 (wie nachstehend erläutert) können im Wellenbecken 4 unterschiedliche Wasser stände stromauf und stromab der Barriere 21 errichtet werde, und zwar ein „Oberwasserstand" 0 direkt stromauf der Barriere 21 im Bereich A und ein „Unterwasserstand" U stromab der Bar riere 21 im Bereich C. Der Oberwasserstand 0 der Barriere 21 ist gleichbedeutend mit jenem Wasserstand im Wellenbecken 4, der den Rückstau für den Wechselsprung in der Surfwelle W be- reitstellt .
In der in den Fig. 2a und 2b gezeigten Ausführungsform hat die Barriere 21 die Form und Funktion eines absenkbaren Wehres und kann von einer ersten, angehobenen Stellung (Fig. 2a) in eine zweite, abgesenkte Stellung (Fig. 2b) abgesenkt und wieder zurück angehoben werden.
Die in Fig. 2a gezeigte angehobene Stellung der Barriere 21 wird dazu verwendet, im Ruhezustand der Vorrichtung 1, wenn die Pumpeinrichtung 10 nicht läuft, den Unterwasserstand U über den Oberwasserstand 0 anzuheben (oder umgekehrt den Oberwasser stand 0 unter den Unterwasserstand U abzusenken), beispielswei se indem bei angehobener Barriere 21 zusätzliches Wasser 2 in den Bereich C eingefüllt oder Wasser aus dem Bereich A abgelas sen wird. Für letztere Variante kann das Wellenbecken 4 optio nal stromauf der Barriere 21 mit einem steuerbaren Ablass 22 (Fig. 3), z.B. einem steuerbaren Auslassventil, ausgestattet werden, um den Oberwasserstand 0 abzusenken.
Wie in Fig. 3 gezeigt, kann das aus dem Auslass 22 abge lassene Wasser 2 optional über einen mit einer Pumpe 23 ausges tatteten Kanal 24 direkt in den Bereich C des Wellenbeckens 4 stromab der Barriere 21 umgepumpt werden, um dort den Unterwas serstand U zu erhöhen, ohne dass zusätzliches Wasser erforder lich ist.
Das durch den erhöhten Unterwasserstand U im Bereich C be dingte zusätzliche Wasservolumen wird beim Hochlauf bzw. Anfah ren der Vorrichtung 1, d.h. Inbetriebnehmen der Pumpeinrichtung 10, dazu verwendet, die Pumpeinrichtung 10 mit erhöhtem Vor druck zu beaufschlagen, um ein unbeabsichtigtes Trockenlaufen und unerwünschte Kavitationsphänomene der Pumpeinrichtung 10 in der Inbetriebnahmephase zu verhindern. Gleichzeitig stellt das zusätzliche Wasservolumen im Bereich C mit dem erhöhten Unter wasserstand U jenes Wasservolumen zur Verfügung, das im fortge- setzten Betrieb (Fig. 2b, 4b, 4c, 5c, 7a, 7b) der Vorrichtung 1 im Rückkanal 8 hochsteigt und über die Rampe 3 herabfließt.
Sobald die Pumpeinrichtung 10 anläuft, sinkt der Unterwas serstand U rapide ab. Entprechend der Abnahme des Unterwasser standes U - gleichzeitig oder mit kurzer Verzögerung - wird die Barriere 21 fortschreitend abgesenkt bzw. geöffnet, sodass sie im Betrieb der Vorrichtung vom Wasser 2 über- bzw. durchströmt werden kann und dessen Austrag aus dem Wellenbecken 4 über den Rückkanal 8 nicht beeinträchtigt.
Die Barriere 21 kann im Betrieb der Vorrichtung 1 voll ständig abgesenkt sein, sodass ihr Oberwasserstand 0 und ihr Unterwasserstand U gleich sind. Ihr Oberwasserstand 0, welcher die Höhe der Surfwelle W definiert, ist dann einfach durch die Menge an Wasser 2 im Wellenbecken 4 definiert. Alternativ kann die Barriere 21 im Betrieb der Vorrichtung 1 nicht vollständig abgesenkt sein, d.h. in einer Zwischenstellung sein, in der sie das Wasser 2 in der Art eines Wehres aufstaut, sodass ihr Ober wasserstand 0 größer als ihr Unterwasserstand U ist. Durch Re gelung der Wehrhöhe H der Barriere 21 können somit der Oberwas serstand 0 und damit die Höhe der Surfwelle W im Betrieb gere gelt werden.
Um die Menge an Wasser 2, das im Bereich C für das Anfah ren der Vorrichtung 1 bevorratet werden kann, zu erhöhen, kann das Wellenbecken 4 stromab der Barriere 21 nach oben verlänger te Wandbereiche 25 haben. Das heißt, die Seitenwände 13, 14 und die Stirnwand 15 des Wellenbereichs 4 ragen im Bereich C höher nach oben als die Seitenwände 13, 14 im Bereich A des Wellenbe ckens 4.
In den Fig. 4a - 4c ist eine alternative Ausführungsform der Barriere 21 in Form einer beweglichen Klappe 26 darge stellt, welche die Funktion eines absenkbaren Wehres und/oder die Funktion eines Rückschlagventils einnehmen kann. Die Klappe 26 ist am Boden 12 des Wellenbeckens 4 schwenkbar angelenkt. Der Schwenkbereich der Klappe 26 ist auf den Winkelbereich zwi schen einer Hochklappstellung (Fig. 4a), in welcher sie die Be- reiche A und C voneinander abteilt, und einer Abklappstellung (Fig. 4b, 4c), in welcher sie die Bereiche A und C verbindet, beschränkt .
Das freie Ende der Klappe 26 kann mit einem Schwimmkörper 27 ausgestattet oder die Klappe 26 ganz oder teilweise aus schwimmfähigem Material gefertigt sein. Dadurch schwimmt das freie Ende der Klappe 26 auf dem Unterwasserstand U auf und senkt sich mit diesem ab, bis der Oberwasserstand 0 größer als der Unterwasserstand U wird und sie wehrartig überströmt wird. Wenn nach einer Betriebsunterbrechung zum neuerlichen Hochfah ren der Vorrichtung 1 wieder der Unterwasserstand U über den Oberwasserstand 0 angehoben wird, richtet sich die Klappe 26 mit steigendem Unterwasserstand U wieder selbständig auf.
Die aufgrund der Ober- und Unterwasserstände 0, U selbst tätig auf- und abklappende Klappe 26 kann damit auch als Rück schlagventil betrachtet werden, welches in der Hochklappstel lung die Errichtung eines Unterwasserstandes U über dem Ober wasserstand 0 ermöglicht (Fig. 4a), d.h. stromaufwärts sperrt, und in einer abgeklappten Stellung, wenn der Oberwasserstand 0 größer oder gleich dem Unterwasserstand U ist (Fig. 4b), strom abwärts öffnet bzw. durchlässig ist. In einer Zwischenstellung (Fig. 4c) hat die Klappe 26 sowohl die Funktion eines geöffne ten Rückschlagventils als auch eines überströmten Wehrs.
Wie aus Fig. 4c im Vergleich zu Fig. 4b ersichtlich, kön nen durch Verändern der Wehrhöhe H der Barriere 21 bzw. der hier als Barriere 21 verwendeten Klappe 26 die Höhe des Ober wasserstandes 0 und damit die Höhe der Surfwelle W eingestellt werden.
Wenn das Wellenbecken 4 im Bereich C stromab der Barriere 21 nach oben verlängerte Seitenwandbereiche 25 hat, kann die Klappe 26 in ihrer Hochklappstellung auch an einer Trennwand 28 anliegen, welche das Wellenbecken 4 von der einen Seitenwand 13 zur anderen Seitenwand 14 überspannt und bis zum oberen Rand der verlängerten Wandbereiche 25 reicht. Es versteht sich, das die Klappe 26 auch an einer der Sei tenwände 13, 14 oder an der Trennwand 28 angelenkt sein könnte, in welchem Fall sie dann aber nicht mehr als überströmbares Wehr zur Regelung des Oberwasserstandes 0 eingesetzt werden kann.
Anstelle einer Schwerkraft-, Druck- bzw. Schwimmkörper steuerung der Barriere 21 kann die Barriere 21 auch mittels ei nes Stellantriebes zwangsbewegt werden, der von entsprechenden Füllstands- und/oder Drucksensoren stromauf und stromab der Barriere 21 gesteuert wird, um ihr z.B. die Funktion eines Rückschlagventils zu verleihen.
Die Fig. 5a - 5c zeigen die Verwendung eines zusätzlichen Speicherbeckens 29, um das Anfahren der Vorrichtung 1 unter Verwendung der Barriere 21 zu erleichtern. Das Speicherbecken
29 kann bei jeder der vorgenannten Ausführungsformen, d.h. so wohl in Verbindung mit wehrartigen Barrieren 21 gemäß den Fig. 2a, 2b und 3 als auch mit klappenartigen bzw. rückschlagventil- artigen Barrieren 21 gemäß den Fig. 4a - 4c, verwendet werden.
Das Speicherbecken 29 ist an den Ablass 22 des Wellenbe ckens 4 angeschlossen und nimmt das aus dem Bereich A stromauf der Barriere 21 abgelassene Wasser 2 im Ruhezustand der Vor richtung 1 auf (Fig. 5b). Das Speicherbecken 29 kann unterhalb des Wellenbeckens 4 sowohl über, unter, neben als auch rund um den Rückkanal 8 bzw. dessen Rückleitungen 11 angeordnet werden, um den Stellflächenbedarf der Vorrichtung 1 zu minimieren.
Fig. 5c zeigt die Phase des Inbetriebnehmens der Pumpein richtung 11, in welcher der Unterwasserstand U absinkt. Gleich zeitig wird das Speicherbecken 29 über einen steuerbaren Aus lass 30 in den Rückkanal 8 hin entleert, wobei die am Auslass
30 vorbeiströmende Strömung das Wasser aus dem Speicherbecken 29 saugt und so der Pumpeinrichtung 10 zuführt. Wenn das Spei cherbecken 29 geleert ist, kann der Auslass 30 für den weiteren Betrieb der Vorrichtung 1 wieder geschlossen werden.
Fig. 6 zeigt eine Variante der Vorrichtung der Fig. 5a - 5c, bei welcher das Speicherbecken 29 über einen mit einer Pum- pe 31 versehenen Kanal 32 in den Rückkanal 8 und/oder den Be reich C des Wellenbeckens 4 stromab der Barriere 21 geführt ist. Beim Inbetriebnehmen der Pumpeinrichtung 10 wird das Was ser aus dem Speicherbecken 29 über die Pumpe 31 in den Bereich C bzw. den Rückkanal 8 miteingespeist, erhöht so den Vordruck für die Pumpeneinrichtung 10 und liefert zusätzliches Wasser für den Hochlauf.
In den Fig. 7a und 7b ist die optionale Verwendung eines Ausgleichsbehälters 33 dargestellt, welcher in jeder der vorge nannten Ausführungsformen zum Einsatz kommen kann. Der Aus gleichsbehälter 33 ist über eine mit einer reversiblen Pumpe 34 versehene Ausgleichsleitung 35 mit dem Wellenbecken 4 und/oder dem Rückkanal 8 verbunden. Durch entsprechendes Betreiben der Pumpe 34 in der einen oder anderen Richtung kann Wasser zwi schen dem Wellenbecken 4 und dem Ausgleichsbehälter 33 ver bracht und so der Oberwasserstand 0 und damit die Höhe der Surfwelle W eingestellt werden, u.zw. unabhängig oder zusätz lich zu dessen Regelung durch die Wehrhöhe H der Barriere 21. Falls gewünscht, kann der Oberwasserstand 0 auch durch entspre chende Ansteuerung der Pumpe 34 in einem den Oberwasserstand 0 messenden Regelkreis automatisch auf einem gewünschten Stand konstant gehalten werden. Anstelle der reversiblen Pumpe 34 könnten auch zwei einander parallelgeschaltete, gegenläufige Pumpen verwendet werden, für die jeweils auch ein gesonderter Zweig der Ausgleichsleitung 35 vorgesehen sein könnte.
In jeder der vorgenannten Ausführungsformen können über dies der Rückkanal 8 und/oder das (optionale) Speicherbecken 29 mit einer oder mehreren Entlüftungsleitungen 36, 37 (Fig. 6) versehen werden, um unerwünschte Gas- und Lufteinträge im Rück kanal 8 insbesondere im Bereich der Pumpeneinrichtung 10 aus dem System entweichen zu lassen und unerwünschten Unterdrucksi tuationen beispielsweise im Speicherbecken 29 vorzubeugen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs formen beschränkt, sondern umfasst alle Varianten, Modifikatio- nen und deren Kombinationen, die in den Rahmen der angeschlos senen Ansprüche fallen .

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung (1) zum Erzeugen einer künstlichen Surf- welle (W), mit einer Rampe (3), deren unteres Ende (5) in ein Wellenbecken (4) mündet und deren oberem Ende (9) mittels einer Pumpeinrichtung (10) Wasser (2) aus dem Wellenbecken (4) über einen Rückkanal (8) im Kreislauf zuführbar ist, um stromab der Rampe (3) einen als Surfwelle (W) verwendbaren Wechselsprung des Wassers (2) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wellenbecken (4) in einem Abstand von der Rampe (3) eine bewegliche Barriere (21) angeordnet ist, welche die Funktion eines absenkbaren Wehrs oder eines stromabwärts durchlässigen und stromaufwärts sperrenden Rückschlagventils einnehmen kann und stromab welcher Barriere (21) der Rückkanal (8) vom Wellen becken (4) ausgeht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenbecken (4) stromauf der Barriere (21) mit einem steuerbaren Ablass (22) versehen ist, mittels welchem der Ober wasserstand (0) der Barriere (21) im Ruhezustand der Pumpein richtung (10) unter den Unterwasserstand (U) der Barriere (21) absenkbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablass (22) über einen mit einer Pumpe (23) versehenen Kanal (24) in das Wellenbecken (4) stromab der Barriere (21) geführt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablass (22) in ein unter dem Wellenbecken (4) angeord netes Speicherbecken (29) mündet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherbecken (29) über einen steuerbaren Auslass (30) in den Rückkanal (8) geführt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherbecken (29) über einen mit einer Pumpe (31) versehenen Kanal (32) in den Rückkanal (8) oder das Wellenbe cken (4) stromab der Barriere (21) geführt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (13 - 15) des Wellenbeckens (4) stromab der Barriere (21) nach oben verlängerte Bereiche (25) haben.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriere (21) durch eine am Boden (12) des Wellenbeckens (4) angelenkte Klappe (26) gebildet ist, die zwischen einer Abklappstellung und einer Hochklappstellung verschwenkbar ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Klappe (26) in ihrer Hochklappstellung an einer Trennwand (28) anliegt, welche das Wellenbecken (4) überspannt und bis zum oberen Rand der verlängerten Wandberei che (25) reicht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest das freie Ende der Klappe (26) mit ei nem Schwimmkörper (27) versehen oder die Klappe (26) ganz oder teilweise aus schwimmfähigem Material gefertigt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, dass die Wehrhöhe (H) der Barriere (21), wenn sie im Betrieb der Pumpeinrichtung (10) Wehrfunktion ein nimmt, verstellbar ist, um den Oberwasserstand (0) der Barriere (21) und damit die Surfwelle (W) einzustellen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ge kennzeichnet durch einen Ausgleichsbehälter (33), der über eine mit zumindest einer Pumpe (34) ausgestattete Ausgleichsleitung (35) mit dem Wellenbecken (4) oder dem Rückkanal (8) verbunden ist, um den Oberwasserstand (0) der Barriere (21) und damit die Surfwelle (W) einzustellen, bevorzugt automatisch in einem den Oberwasserstand (0) im Wesentlichen konstant haltenden Regel kreis.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, dass der Boden (12) des Wellenbeckens (4) in einem ersten, an die Rampe (3) anschließenden Abschnitt tie- fer liegt als in einem zweiten, daran anschließenden Abschnitt (18, 19) stromauf der Barriere (21).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da durch gekennzeichnet, dass der Rückkanal (8) und/oder das Spei- cherbecken (29), falls vorhanden, mit einer oder mehreren Ent lüftungsleitungen (36, 37) versehen ist/sind.
15. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, deren Wellenbecken (4) und Rückkanal (8) Wasser (2) enthalten, umfassend: im Ruhezustand der Pumpeinrichtung (10), Erhöhen des Un terwasserstandes (U) der Barriere (21) über den Oberwasserstand (0) der Barriere (21) unter Verwendung der Wehr- oder Rück schlagventilfunktion der Barriere (21);
Inbetriebnehmen der Pumpeinrichtung (10), wodurch der Un- terwasserstand (U) sinkt; und
Weiterbetreiben der Pumpeinrichtung (10), während aufgrund der Wehr- oder Rückschlagventilfunktion der Barriere (21) der Unterwasserstand (U) der Barriere (21) kleiner oder gleich dem Oberwasserstand (0) der Barriere (21) ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhöhen des Oberwasserstandes (0) über den Unterwas serstand (U) erfolgt, indem Wasser (2) aus dem Wellenbecken (4) stromauf der Barriere (21) entnommen und in das Wellenbecken (4) stromab der Barriere verbracht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, dass während des Weiterbetreibens der Pumpeinrichtung (10) die Barriere (21) verstellt wird, um mittels ihrer Wehr funktion den Oberwasserstand (0) der Barriere (21) und damit die Surfwelle (W) einzustellen.
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