Wasserbau-Praxis Mit Berechnungsbeispielen

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Hede Richter
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1 Prof. Dr.-Ing. habil. Eberhard Lattermann Wasserbau-Praxis Mit Berechnungsbeispielen Band 1 Gewässerkunde Flussbau Stauanlagen Wasserkraftwerke 2., erweiterte und aktualisierte Auflage Bauwerk

2 Inhaltsverzeichnis Einführung 1 1 Gewässerkunde Die Wasservorräte der Erde Der Wasserkreislauf Einführung Der Niederschlag Die Verdunstung Versickerung, Grundwasser und unterirdischer Abfluss Der oberirdische Abfluss 7 Beispiel 1 Niederschlag und Abfluss in einem Einzugsgebiet Gewässerkundliche Ausgangsdaten Daten für Fließgewässer Wasserstände Abflüsse Geschiebe Daten für den Küstenschutz Wasserstände Wellen Strömungen und Sedimentbewegungen Eis Entstehung und Eigenschaften des Eises Belastung von Ufern und Bauwerken durch Eis 25 Beispiel 2: Statische Eisdruckkraft an einem Wehr 26 Beispiel 3: Thermische Eisdruckkraft 27 Beispiel 4: Eisbelastung eines Deckwerkes Zusammenfassung 30 2 Flussbau Hydromechanische Grundlagen, Fließformeln Fließformeln für Gerinne 31 Beispiel 5: Trapezprofil 32 Beispiel 6: Doppeltrapezprofil Fließformeln für bewachsene Fließgewässer 34 Beispiel 7: Mittlerer Sl -Beiwert 34 Beispiel 8: Fließgewässer mit bewachsenen Vorländern Schleppspannungen an Sohle und Böschung Natürliche Fließvorgänge, Geschiebe Fließvorgänge in der Geraden Fließvorgänge in Krümmungen Schwebstoffe und Geschiebe 42 Beispiel 9: Geschiebefracht Bauen im und am Fließgewässer Baustoffe und Bauelemente für den Flussbau Sohlensicherungen 47 Beispiel 10: Blockrampe Sicherung von Böschungen und Böschungsfüßen Trassierung im Flussbau 55

3 2.3.5 Bauwerke im und am Fließgewässer Geröllsperren, Wildbachverbau Wasserentnahmen Durchlässe 60 Beispiel 11: Durchlassbemessung Düker Pfeiler, Widerlager, Baugruben 63 Beispiel 12: Pfeilerstau an einer Brücke Hochwasserregelung Entstehung und Ablauf einer Hochwasserwelle Örtlicher Hochwasserschutz 68 Beispiel 13: Homogener Deich Hochwasserschutzsysteme Niedrigwasserregelung Ziele und Möglichkeiten einer Niedrigwasserregelung Bauwerke zur Niedrigwasserregelung Auswirkungen und Grenzen der Niedrigwasserregelung Stauregelung Ziele und Auswirkungen einer Stauregelung Bauwerke einer Staustufe, ihre Anordnung und Herstellung Fischaufstiegsanlagen Einleitung Rampen und Sohlengleiten, Umbau von Wehren Naturnahes Umgehungsgerinne Hydromechanische Bemessung naturnaher Fischaufstiegsanlagen Beispiel 14: Verbindungsgewässer Technische Fischwege Naturnaher Fließgewässerausbau, Renaturierung Zusammenfassung 94 Stauanlagen Einführung Wehre Z^ZZZZZZZ^Z'"ZZ..Z Hydromechanische Grundlagen Standsicherheit Wirkende Kräfte Gleitsicherheit Spannungsnachweise Auftriebssicherheit Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch Verschlussorgane beweglicher Wehre Modernisierung von Wehren Veranlassung Vergrößerung des Abflussvermögens Verbesserung der Tosbeckenwirksamkeit Verbesserung der Standsicherheit 106 Beispiel 15: Modernisierung eines Wehres Talsperren Aufgaben von Talsperren Bauarten von Staumauern Bemessung einer Gewichtsstaumauer 117

4 Wirkende Kräfte und Lastfälle Bemessen auf Kippen und Gleiten 118 Beispiel 16: Standsicherheit einer Staumauer Konstruktives und Technologisches zum Bau einer Gewichtsstaumauer Blockeinteilung und Blockfugen Staumauerbeton Entwässerung des Betons und der Sohle Dichtungsschleier Rekonstruktion alter Staumauern Aufgaben und Bauarten von Staudämmen Durchsickerung und Standsicherheit eines homogenen Dammes 128 Beispiel 17: Durchsickerung eines homogenen Dammes und seines Untergrundes Konstruktives und Technologisches zum Bau von Staudämmen Übersicht Stützkörper Dichtungen des Staudammes Untergrundabdichtung Filter 140 Beispiel 18: Suffosionsbeständigkeit eines Erdstoffes 141 Beispiel 19: Kontakterosion/Filterbemessung Schutzschichten 152 Beispiel 20: Stauspiegelsenkung 152 Beispiel 21: Absenkgeschwindigkeit des Wasserspiegels in einem Absetzbecken Rekonstruktion von Staudämmen Betriebseinrichtungen von Talsperren Hochwasserentlastungsanlagen 158 Beispiel 22: Bemessung einer Hochwasserentlastungsanlage Entnahmeanlagen Grundablässe Mess- und Kontrolleinrichrungen Sedimentationsbecken Aufgaben und Besonderheiten von Sedimentationsbecken Spül- und Absetzvorgänge Dämme zur Spülfeldbegrenzung Bauwerke für Sedimentationsbecken Zusammenfassung 169 Wasserkraftwerke Wasserkraft und Umwelt Der Bedarf an elektrischer Energie und seine Deckung Wasserkraft als Quelle regenerativer Energie Ökologische Fragen bei der Wasserkraftnutzung Wirtschaftliche Fragen der Wasserkraftausnutzung Potentiale der Wasserkraft Leistung und Arbeit eines Wasserkraftwerkes 177 Beispiel 23: Flusskraftwerk Turbinen 182

5 4.4 Kraftwerkskanäle 185 Beispiel 24: Absperrschwall in einem Zulaufkanal 185 Beispiel 25: Wabenplatten als Böschungsbefestigung Arten von Wasserkraftwerken Laufwasserkraftwerke Spitzenwasserkraftwerke Pumpspeicherwerke Gezeitenkraftwerke Wellenkraftwerke Kleinwasserkraftwerke Zusammenfassung 199 Literaturverzeichnis 200 Symbolverzeichnis 204 Sachwortverzeichnis 206

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