Abwasserhydraulik: Theorie Und Praxis

ISBN-13: 9783642774300 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 500 str.

Willi H. Hager

Opis

In diesem Buch wird zum erstenmal der globale Stand der Technik in der Hydraulik der Abwasser zusammengefasst. Dieses wichtige Teilgebiet der Abwassertechnik befasst sich mit der Flussigkeitsbewegung in Kanalisationen und Klaranlagen. Stationarer Abfluss, Stromungen in Druckrohren, in teilgefullten Rohren sowie in Freispiegelkanalen werden behandelt. Dieses Buch ist als Handbuch fur Bauingenieure und Architekten und als Lehrbuch fur fortgeschrittene Studenten angelegt. Seine besondere Qualitat liegt in der Einbeziehung der neuesten internationalen Entwicklungen und der modernsten Methoden. Dem Fachmann liefert das Werk eine Vielzahl von aufbereiteten Daten und Detailinformationen."

Spis treści

1 Grundgleichungen.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Kontinuitätsgleichung.- 1.3 Stützkraftsatz.- 1.4 Energiesatz.- 1.5 Diskussion der Resultate.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 2 Strömungsverluste.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Reibungsverluste.- 2.2.1 Gleichung von Colebrook und White.- 2.2.2 Übergangsrégime.- 2.2.3 Turbulent rauhes Régime.- 2.3 Örtliche Verluste.- 2.3.1 Beschreibung.- 2.3.2 Krümmer.- 2.3.3 Erweiterung.- 2.3.4 Verengung.- 2.3.5 Rohrvereinigung.- 2.3.6 Rohrverzweigung.- 2.3.7 Y-Stück.- 2.3.8 Rechen.- 2.3.9 Plattenschieber.- 2.4 Diskussion der Resultate.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 3 Bemessung von Abwasserkanälen.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Maximaldurchfluss.- 3.2.1 Vollfüllungszustand.- 3.2.2 Betriebliche Rauheit kb.- 3.3 Minimaldurchfluss.- 3.3.1 Bemessungsansätze.- 3.3.2 Verfahren nach Yao.- 3.3.3 Verfahren nach ATV.- 3.4 Profile in Kanalisationen.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 4 Abwasserpumpwerke — Drosselorgane.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Pumpentypen.- 4.2.1 Kreiselpumpen.- 4.2.2 Schneckenpumpen.- 4.3 Drosselorgane.- 4.3.1 Allgemeines.- 4.3.2 Wirbeldrossel.- 4.3.3 Regelorgane.- 4.4 Anforderungen der ATV.- 4.5 Abflusssteuerung.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 5 Normalabfluss.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Beschreibung des Normalabflusses.- 5.3 Normalabflussgesetz.- 5.4 Fliessformeln.- 5.5 Teilfüllungszustände.- 5.5.1 Teilfüllungsdiagramme.- 5.5.2 Zuschlagen des geschlossenen Kanals.- 5.5.3 Teilfüllung im Kreisprofil.- 5.5.4 Teilfüllung in nicht-kreisförmigen Profilen.- 5.5.5 Normalabfluss-Energiehöhe bei Teilfüllung.- 5.6 Steile Kanalisation.- 5.7 Gas-Flüssigkeitsabflüsse.- 5.7.1 Einleitung.- 5.7.2 Empirische Korrelationen.- 5.7.3 Pulsierende Strömung.- 5.8 Bemessung von geschlossenen Kanälen.- 5.8.1 Bemessungsprinzip.- 5.8.2 Bemessungsvorgehen.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 6 Kritischer Abfluss.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Beschreibung des kritischen Abflusses.- 6.3 Eigenschaften des kritischen Abflusses.- 6.3.1 Kritische Tiefe.- 6.3.2 Einfluss der Bodengeometrie.- 6.3.3 Einfluss der Profilgeometrie.- 6.3.4 Diskussion der Resultate.- 6.4 Berechnung des kritischen Abflusses.- 6.4.1 Berechnungsprinzip.- 6.4.2 Kreisprofil.- 6.4.3 Ei-Profil.- 6.4.4 Maul-Profil.- 6.4.5 Kritisches Gefälle.- 6.4.6 Zusammenfassung der Resultate.- 6.5 Übergang von Flach-auf Steilstrecke.- 6.5.1 Berechnungsannahmen.- 6.5.2 Kritischer Punkt.- 6.5.3 Wasserspiegelverlauf.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 7 Wassersprung und Tosbecken.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Phänomen des Wassersprungs.- 7.3 Berechnung des Wassersprungs.- 7.3.1 Basisgleichung.- 7.3.2 Rechteckprofil.- 7.3.3 Kreisprofil.- 7.3.4 Ei-Profil und Maul-Profil.- 7.4 Wassersprung durch Zuschlagen des Kreisprofils.- 7.4.1 Einleitung.- 7.4.2 Konjugierte Wassertiefen.- 7.4.3 Lufteintrag.- 7.5 Wassersprung im U-Profil.- 7.6 Auslassbauwerke.- 7.6.1 Einleitung.- 7.6.2 Dissipationsmechanismen.- 7.6.3 Tosbecken nach Smith.- 7.6.4 Tosbecken nach USBR.- 7.6.5 Tosbecken nach Vollmer.- 7.7. Bemerkungen zur Energiedissipation.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 8 Stau- und Senkungskurven.- 8.1 Einleitung.- 8.2 Allgemeine Gleichung der Stau-und Senkungskurven.- 8.3 Stau-und Senkungskurven im prismatischen Kanal.- 8.4 Stau-und Senkungskurven im Kreisprofil.- 8.4.1 Spezielle Lösung.- 8.4.2 Allgemeine Lösung.- 8.4.3 Stau-und Absenkungslänge.- 8.5 Klassifikation der Stau- und Senkungskurven.- 8.6 Berechnung von Stau- und Senkungskurven.- 8.6.1 Berechnungsschema.- 8.6.2 Berechnung von einem Kanalisationsabschnitt.- 8.6.3 Berechnung von zwei Kanalisationsabschnitten.- 8.6.4 Kanalisationsnetze mit konstantem Durchmesser.- 8.6.5 Kanalisationsnetze mit veränderlichem Durchmesser.- 8.7 Stau- und Senkungskurven im Ei- und Maulprofil.- 8.7.1 Einleitung.- 8.7.2 Methode des Ersatzprofils.- 8.8 Stau- und Senkungskurven im Rechteckprofil.- 8.8.1 Einleitung.- 8.8.2 Wasserspiegelgleichung.- 8.8.3 Näherungslösung.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 9 Durchlässe — Drosselstrecken — Düker.- 9.1 Einleitung.- 9.2 Durchlass.- 9.2.1 Beschreibung.- 9.2.2 Fliesszustände.- 9.2.3 Verallgemeinertes Abflussdiagramm.- 9.2.4 Bemessungsgleichungen.- 9.3 Drosselstrecke.- 9.3.1 Beschreibung.- 9.3.2 Hydraulische Bemessung.- 9.4 Abwasserdüker.- 9.4.1 Beschreibung des Bauwerkes.- 9.4.2 Hydraulische Berechnung.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 10 Überfälle.- 10.1 Einleitung.- 10.2 Scharfkantige Überfälle.- 10.2.1 Scharfkantiger Rechteck-Überfall.- 10.2.2 Scharfkantiger Dreieck-Überfall.- 10.3 Breitkroniger Überfall.- 10.4 Zylinderüberfall.- 10.5 Vergleich der Überfallformen.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 11 Endüberfälle.- 11.1 Einleitung.- 11.2 Endüberfall im Rechteckprofil.- 11.2.1 Abflussbeschreibung.- 11.2.2 Abflussgleichung.- 11.3 Endüberfall im Kreisprofil.- 11.3.1 Abflussbeschreibung.- 11.3.2 Strahlgeometrie.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 12 Venturikanäle.- 12.1 Einleitung.- 12.2 Venturikanal langer Bauweise.- 12.2.1 Durchflussgleichung.- 12.2.2 Diskussion der Resultate.- 12.2.3 Krümmungseinfluss.- 12.2.4 Eingestauter Abfluss.- 12.2.5 Vergleich mit Beobachtungen.- 12.2.6 Venturikanal im Schachtbauwerk.- 12.3 Venturikanal kurzer Bauweise.- 12.4 Folgerungen.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 13 Mobile Durchflussmessung.- 13.1 Einleitung.- 13.2 Mobiler Venturikanal.- 13.2.1 Funktionsprinzip.- 13.2.2 Mobiler Venturikanal im Rechteckprofil.- 13.2.3 Mobiler Venturikanal mit Kreiskegel.- 13.3 Mobiler Venturikanal im Kreisprofil.- 13.4 Mobile Durchflussmessung mit Seiteneinschnürung.- 13.5 Mobile Durchflussmessung mittels Überfall.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 14 Schachtbauwerke.- 14.1 Einleitung.- 14.2 Zuschlagen am Rohreinlauf.- 14.3 Druckabfluss.- 14.3.1 Ungeeignete Schachtausbildung.- 14.3.2 Arbeit von Liebmann.- 14.3.3 Arbeiten von Lindvall und Marsalek.- 14.3.4 Weitere Resultate.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 15 Fallschächte.- 15.1 Einleitung.- 15.2 Absturzschacht.- 15.2.1 Schachtaufbau.- 15.2.2 Zulaufkanal.- 15.2.3 Strahlgeometrie.- 15.2.4 Schachtauslauf.- 15.3 Wirbelfallschacht.- 15.3.1 Anwendungsgrenzen.- 15.3.2 Einlaufbauwerk.- 15.3.3 Einlaufbemessung.- 15.3.4 Vertikalschacht.- 15.3.5 Toskammer.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 16 Vereinigungsschächte.- 16.1 Einleitung.- 16.2 Strömender Abfluss.- 16.2.1 Berechnungsprinzip.- 16.2.2 Verlustbeiwerte.- 16.2.3 Wasserspiegelberechnung.- 16.2.4 Sohlabsturz.- 16.3 Schiessender Abfluss.- 16.3.1 Abflussphänomen.- 16.3.2 Abrupte Wandablenkung.- 16.3.3 Kanalverengung.- 16.3.4 Kanalerweiterung.- 16.3.5 Kanalkrümmung.- 16.3.6 Kanalvereinigung.- 16.3.7 Stosswellenreduktion.- 16.4 Krümmerschacht.- 16.4.1 Einleitung.- 16.4.2 Strömender Abfluss.- 16.4.3 Schiessender Abfluss.- 16.4.4 Stosswellenreduktion.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 17 Verteilkanal.- 17.1 Einleitung.- 17.2 Basisgleichungen.- 17.3 Ausflussgesetz.- 17.4 Pseudo-Normalabfluss.- 17.5 Lösung der Wasserspiegelgleichung.- 17.5.1 Lösungsdarstellung.- 17.5.2 Ähnlichkeitslösungen.- 17.6 Verteilkanal.- 17.7 Kanalverzweigung.- 17.7.1 Fliessverhalten.- 17.7.2 T-Verzweigung.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 18 Entlastungsbauwerk.- 18.1 Einleitung.- 18.2 Streichwehr mit hochgezogener Überfallkante.- 18.2.1 Grundlagen.- 18.2.2 Beschreibung des Bauwerks.- 18.3 Berechnung der Regenentlastung.- 18.3.1 Zulaufbereich.- 18.3.2 Überfallbereich.- 18.3.3 Drosselbereich.- 18.4 Streichwehr mit niedriger Überfallkante.- 18.4.1 Abflusseigenschaften.- 18.4.2 Prismatisches Streichwehr.- 18.4.3 Konvergierendes Streichwehr.- 18.4.4 Wassersprung im Streichwehr.- 18.4.5 Berechnungsschema im konvergierenden Streichwehr.- 18.5 Abschliessende Bemerkungen.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 19 Sammelkanal.- 19.1 Einleitung.- 19.2 Basisgleichung.- 19.3 Sammelkanal mit Rechteckprofil.- 19.3.1 Gleichung des Wasserspiegels.- 19.3.2 Allgemeine Lösung.- 19.3.3 Fliesswechsel.- 19.3.4 Kritischer Abfluss.- 19.3.5 Vergleich mit U-Profil.- 19.4 Praktische Aspekte mit Sammelkanälen.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- 20 Bodenöffnung.- 20.1 Einleitung.- 20.2 Modifizierte Berechnung nach Taubmann.- 20.2.1 Berechnungsvoraussetzungen.- 20.2.2 Trennblech.- 20.2.3 Maximalanfall.- 20.3 Verfahren nach Hager.- 20.4 Vergleich der Berechnungsmethoden.- 20.4.1 Berechnungsvorschlag.- 20.4.2 Berechnungsvorgehen.- Literaturnachweis.- Bezeichnungen.- Schlagwortverzeichnis.- Autorenverzeichnis.