DE2642747A1

DE2642747A1 - Flutreuse

Info

Publication number: DE2642747A1
Application number: DE19762642747
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Hoppe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-23
Filing date: 1976-09-23
Publication date: 1978-03-30

Description

Flutreuse
Die Erfindung bezieht sich auf den Hochwasserschutz von Flußmündungen.
Der Schutz der Meeresküsten und Flußmündungen gegen Hocffluten erfolgt bisher allein durch die Anlage von Deichen, Sperrmauern und Sperrwerken, deren Höhe nach Erfahrungswerten festgesetzt wird, die jedoch in Bezug auf extreme Hochfluten einen Unsicher= heitsfaktor enthalten. So hat sich auch die Erhöhung der Hoch= wasserschutzanlagen an der deutschen Nordseeküste in den letzten Jahren als notwendig erwiesen. Besonders gefährdet sind erfahrungs= gemäß die Wlündungsgebiete großer Flüsse mit ihren Hafenanlagen.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, als Ergänzung der herkomm= lichen Hochwasserschutzanlagen eine Bremsung, Verzögerung und Abflachung extremer Flutwellen durch die Installation von "illutreusen" in den Mündungstrichtern großer Flüsse zu bewirken.
Dazu werden an geeigneten Stellen des Flußbettes pontonartige Schwimmkörper vorgehalten, die bei Hochflut auf schwimmen, während sie unter normalen Gezeitenverhältnissen in Ruhestellung bleiben. Mit Hilfe der Blutströmung und entsprechender Steuerung, Verankerung und Verkettung wird die SchlieBung der Flutreuse herbeigeführt und, evt. unterstützt durch mittels dosierter Flutung der Schimmkörper regulierten Tiefgang, eine Verzögerung der Flutströmung, eine Reduzierung der auflaufenden Wassermenge und eine Abflachung der Flutwelle, infolgedessen also eine Senkung des Hochwasserspiegels "hinter" der Flutreuse erreicht.
Nach dem Kentern der Flut wird die Flutreuse durch das ablaufende Wasser selbsttätig geöffnet und in die vorbestimmte Ruhestellung gebracht.
fas technische Prinzip der Erfindung läßt sich als flexible, schwimmende Rückstaubremse mit unvollständigem Verschluß bezeichnen, wie es am Beispiel der "Venenlappen't im Blutkreislauf zu zu beobachten ist. Für die Funktion ist wesentlich, daß durch entsprechende Gestaltung mit der Einengung des Strömungskanals das Gegenteil eines Düseneffektes erzielt wird, der als "Reusen= effekt" bezeichnet werden kann: Hinter der Einengung entsteht ein Unterdruck, der durch Ablenkung und Verwirbelung der durchfließen= den Flüssigkeit den Schließeffekt der Einengung verstärkt.
Die Flutreuse besitzt gegenüber der alleinigen Verwendung herkömmlicher Hochwasserschutzanlagen erhebliche Vorteile.
Zunächst wird der Hochwasserschutz an sich verbessert, da durch den Einsatz der Flutreuse die besonders gefährlichen Flutwellen selbst beeinflußt werden können. Die vorhandenen Hochwasserschutz= anlagen können dadurch für höhere Hochwasserstände ausreichen. Es wird möglich, einen den topografischen und infrastrukturellen Gegehenheiten entsprechenden, gezielten und abgestuften Hoch= wasserschutz zu gewährleisten.
Weiterhin wird der Hochwasserschutz ohne tiefgreifenden Eingriff in den natürlichen itrömungs- und Gezeitenablauf sowie ohne wesentliche Umgestaltung der Landschaft vertollkommnet. Bislang erschien ein "vollkommener" Schutz der Flußmündungen ohne derartige Konsequenzen unmöglich. Da die Flutreuse bei normalem Gezeisten ablauf in Ruhestellung bleibt, ist die Umweltbesinträchtigung minimal.
Auch die Kosten für einen Schutz gegen extreme. Hochfluten können durch die erfindungsgemäße Elutreuse erheblich gesenkt werden.
Während eine Verbesserung des Hochwasscerschutzes durch herkömmliche nur Anlagen praktisch mittels genereller Erhöhung der gesamten Weiche linie bzw. durch die Herstellung neuer Deichlinien von entspreehenk dem Profil mit Sperrwerken u. dergl. erzielt werden kann, wird die erwünschte W-ikung erfindungsgemäß durch relativ punktuelle unb weniger aufwendige Maßnahmen erreichbar.
Das Prinzip der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt. Sie zeigt die Aufsicht auf einen Fluß in Mündungsnähe.
Fig. 1 zeigt den Fluß mit beiderseitigen Deichen unidwr Flutreuse in Ruhestellung, Fig. 2 zeigt denselben Fluß bei Hochflut und die Flutreuse in Funktion.
Während in Fig. 1 zwischen den Deichlinien 1 im Grenzbereich der ikS eingedeichten, nicht überfluteten Wattflächen 2 mit dem wasserführenden Flußbett 3 zwei gleiche Zlutreus8n-Elemente dar= gestellt sind, die sich in Ruhastallung befinden und aus den Schwimmkörpern 4, dem bergseitigen Festpunkt 5 und dem talseitigen Festpunkt 6 bestehen, zeigt die Fig. 2 denselben Fluß bei Hochflut mit Wasserführung auf volle Breite der eingedeichten Fläche in Pfeilrichtung 7, sowie dieselben Flutreusen-Elemente mit den nunmehr auggeschWom= menen Schwimmkörpern 4, die dank ihrer Verkettung und ihrer Verankerung 8 durch den Druck der Flutströmung in der erfindungs= gemäßen Form zu einem schwimmenden Stauwehr mit regelbarem Über= und Unterlauf formiert sind und die auftretenden Staudruck= kräfte als Druckkräfte in die Festpunkte 5 undäLs Zugkräfte über die Ankertrossen 8 in die Festpunkte 6 abgeben.
Für eine optimale Funktion ist neben der optimalen Winkelstellung der Schwimmkörperkettengeg'enüber der Strömungsrichtung auch das Profil der Schwimmkörper von Bedeutung. Durch entsprechende Form= gebung ist zu erreichen, daß - die erforderliche Zug- oder Ankerkraft minimiert wird, indem die Staudruck-Komponente nach vorwärts-unten gesichtet wird, sodaß der Auftrieb der Schwimmkörper mit als Staudruck-Widerstand genutzt werden kann, - der Euseneffekt zwischen Flußsohle und Schwimskörper, der zur Fiußbetterosion führen könnte, minimiert wird, - in Richtung nach oben anstelle eines Düseneffektes dessen Gegenteil, ein "Reuseneffekt" entsteht, indem "hinter" dem Schwimmkörper eine maximale Ablenkung und Verwirbelung der Strömung nach oben erreicht wird.
Die Schwimmkörper kombinieren zu diesem Zweck etwa die konkave Form einer Pflugschar im unteren Bereich mit der konvexen Form etwa einer Brandungswelle im oberen Bereich.
Da durch die Flutreuse eine Aufstauung des Wasserspiegels herbei geführt wird, ist entsprechend der Staukurve eine Erhöhung der Weiche im Reusenbereich erforderlich.
Es können theoretisch beliebig viele Reusenelemente in belibbigr Kombination und Größe, auch "halbe" Elemente, verwendet werden.
Die Steuerungsanlagen können in den Festpunkten(5) und (6) unter= gebracht werden. Die für die Steuerungsvorgänge erforderliche Energie kann durch Ausnutzung der Gezeitenströmung gewonnen werden.
Es erscheint möglich, das Prinzip der Flutreuse außer für den Hochwasserschutz auch für andere Zwecke zu verwenden, wie z.B.
zur Energie gewinnung aus den Gezeitenströmen. In diesem Fall wären die Heusenelemente spiegelgleich in Strömungs- und Gegen= strömungsrichtung auszubilden.
Ansprüche

Claims

Ansprüche: 1. Flutreuse zum Schutz gegen hochfluten, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Schwimmkörpern (4) besteht, die verankert sind und bei Hochflut aufschwbnmen.
2. Flutreuse nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (4) zu Schwimmkörperketten verbunden sind, die durch die Flutströmung (7) in die korm eines schwinimenden Stauwehrs gedrückt werden, das sich durch die Ebbeströmung wieder öffnet.
lutreuse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörperketten mit deren bergseitigem Ende an einem Festpunkt (5) verankert sein können, der außerdem die Funktion eines Widerlagers gegen den staudruck erfüllen Kann.
4. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (4) über Ankertrossen (8) mit einem talseiti= gen Festpunkt (6) verbunden sein können, in den der Staudruck durch Zugkräfte übertragen werden kann.
5. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Rückstaubremse besonders zum Schutz der Mündungstriatter von Flüssen geeignet ist.
6. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als flexible, schwimmende Rückstaubremse mit unvollstän= digem Verschluß näherungsweise auf dem Funktionsprinzip der "Venenlappen" im Blutkreislauf beruht.
7. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der tiefgang der Schwimmkörper (4) zur Regulierung der tau= wirkung durch dosiertes Fluten bzw, Lenzen verändert werden kann.
8. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ate Schwimmkörperketten in Verbindung mit den Festpunkten (5) und (6) Flutreusenelemente bilden, die in theoretisch belie= biger Anzahl und Kombination installiert werden können.
90 B'lutreuse nach Anspruch 1 bis , dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Profilierung der Schwimmkörper (4) die staudruck-tomponente in Strömungsrichtung nach vorwärts-unten gerichtet werden kann, sodab der Auftrieb der Schwimmkörper(4) mit für aen Staudruck-Widerstand genutzt werden kann.
10. iqutreuse nach anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Profilierung der Schwimmkörper (4) ein Düseneffekt zwischen der illlubsohle uiid dem Schwimmkörper (4) minimiert oder vermieden werden kann.
11. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Frofilierung der Schwimmkörper (4) der Unterdruck in Strömungsrichtung hinter dem Schwimmkörper (4) maximiert und eine maximale ablenkung und Verwirbelung der Strömung erreicht werden kann.
12. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das rrofil der Schwimmkörper (4) aus der Kombination der konkaven Form einer Flugschar im unteren Bereich und der konvexen Form etwa einer Brandungswelle im oberen Bereich bestehen kann.
13. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Höhensteuerung der Schwimmkörper (4) die Elutwelle zum LJberlaufen über die Schwimmkörper veranlaßt werden kann.
14. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiche im Heusenbereich entsprechend der Staukurve erhöht werden.
15. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Funktionsprinzip auch für andere Zwecke, wie beispiels= weise zur Energiegewinnung aus den Gezeitenströmen verwendet werden kann.
16. Flutreuse, mit den Merkmalen, einzeln oder in verschiedener Kombination miteinander, wie beschrieben und/oder in der Zeichnung dargestellt.