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Anforderungen an Kanalisationen Grosse Variation des Durchfluss Schmutzstofftransport: Schleppkraft,
Fliessgeschwindigkeit gewährleisten Biologische Prozesse brauchen Sauerstoff Geringe Energieverluste: Höhenlage Unterhalt erfordert minimale Durchmesser Geräusche (z.B. Wassersprung, Absturz)
Statik und Material
Vergleich: Druckleitung, Freispiegelleitung
Fahrbahn
Ab-wasser
Tel TV
Fern-heiz.
En
twässeru
ng
EW
TelEW
Gehsteig
Mitte
0 m
1 m
2 m
3 m
4 m
Trink-wasser
Gas
En
twässeru
ng
Normierte Leitungstrassee in einer Strasse
Hydraulische Phänomene Teilfüllung: Q < Qvoll
Fliessprofil Profilwechsel Gefällsbrüche: Steil flach, flach steil Fliessbedingung: Strömen Schiessen Wassersprung: Positionieren Steile Leitungen: Luftaufnahme Absturzbauwerke, Fallschächte Vereinigungsschacht: Stützkräfte Entlastungen: Überfälle, Sprungwehr Dücker: Druckleitungen unter Hindernissen
Kanalhydraulik: Kreisprofil
Strickler: v k R JSt E 2 3 1 2/ /
Mit v
QF
Q
D
/ 2 2 und RD4
resultiert:
Q k D Jvoll St 0 31 2 67 0 5. . .E
Fliessgeschwindigkeit bei Vollfüllung, kB = 1mm
10
1
0.1
0.01
Qvoll in m3 s-1
0.0001 0.001 0.01 0.1
Energiegefälle JE
0.2 m
0.3 m
0.4 m0.5 m0.6 m0.7 m0.8 m0.9 m1.0 m
0.5 ms-1
1 ms-1
2 ms-1
3 ms-1
4 ms-1
5 ms-1
D = 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 m
Teilfüllung von Kreisrohren
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Teilfüllungsgrad hteil / D
Durchfluss
Qteil / Qvoll vteil / vvoll
Fliessgeschwindigkeit
vteil / vvoll
Qteil / Qvoll
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Teilfüllung von Kreisrohren
Druckrohr
Freispiegel
Strömen und Schiessen - kritische TiefeKritische Tiefe in m
Wassermenge in m3 s-1
2.0 m1.0 m0.5 m0.3 m
Kanal-durchmesser
0.01
0.1
1
10
0.01 0.1 1 10 100
Genormte Fliessprofile
r/2
r
3r3r/2
r
Eiprofil:erhöhte Abflusstiefe
und Fliessgeschwindigkeitbei Niedrigwasser
Kreisprofil:Günstig in Herstellung
und Bau
Profilwechsel
bei genügendemGefälle
bei knappemGefälle
Einlauf- verlust
Energielinie
Energielinie
Energielinie?
Gefällsbruch
Beschleunigungsstrecke
Beschleunigungsstrecke:Berechnet mit Absenkkurve
Energielinie
Wassersprung
Gefällsbruch: Steil - flach
Ev. Tosskammermit Energieumwandlung
Steile Leitung oder Absturzschacht?
2 - 20 m
Absturzschacht
steile Leitung
Steilstrecke
turbulenteGrenzschicht
Luftaufnahme
GleichgewichtLuft - Wasser
Energieumwandlung
Beschleunigung
Einlauf Auslauf
Steilstrecke mit Luftaufnahme
Wasserspiegel beiHochwasser
Wasserspiegelbei Trockenwetter
Umlenkung nach oben
Entlüftung
Umleitung
Absturzschacht
Bankett
Einstieg
Vereinigungsschacht: Stützkräfte, Impulssatz
Überlauf
Zulauf
Ablauf zur ARA
Überlauf zurVorflut
Seitlicher Überfallbei strömendem und leichtschiessendem Zufluss
Ablaufzur ARA
Überlaufzur Vorflut
Zulauf
Wasserspiegelbei Trockenwetter
Wasserspiegel beiEntlastung
Überlaufzur Vorflut
Ablaufzur ARA
Zulauf
Bodenblech
Schnitt
Grundriss
SprungwehrLeaping weirstark schiessend
Dücker
Fluss oder anderes
Hindernis
DruckleitungFreispiegelkanal Freispiegelkanal
Querschnitt:Die drei Druckrohre werden mitzunehmendem Durchfluss, nach Bedarfdurch Überfälle in Betrieb genommen.Das vermindert die Sediment-Bildung. 2 1 3
Kontrollschächte
Aufgabe: Reinigung, Kontrolle, Unterhalt, Erneuerung
Anordnung: Alle 70 - 120 m Immer wenn etwas ändert:
Richtung, Gefälle, Durchmesser, Material Sonderbauwerke: Vereinigung, Entlastung,
Absturz, Spülschacht, ...
Längsschnitt
Grundriss
Wirbel-drossel
Überstau
Einlaufbecken
Auslaufkanal
Schneckenpumpe: Grosser Durchlassmengenproportionalguter Wirkungsgrad
(Archimedesschraube)
Versickerungsanlagen
Verfahrenstechnik: Filtration über die belebte Humusschicht Filtration durch Deckschichten Infiltration in die sickerfähige Schicht Schluckbrunnen Retentionsvolumen
Anforderungen (Einleitbedingungen) Verschmutzung des Abwassers Ort der Einleitung
Niederschlag, Luftverschmutzung
Abfluss, Oberflächenverschmutzung, Trockendeposition
Vorreinigung, Schlammsammler
Versickerungsanlage, Retention,
Leistung
Boden, Leitfähigkeit, Stoffrückhalt
Grundwasser, Lage, Nutzung
Elemente einer Versickerungsanlage
Anforderungen je nachGewässerschutzzonegering hoch
C B A S
Ver
sch
mu
tzu
ng
gering
hoch
BrunnenDachwasser
Park-Platz
Quartier-Strasse
HauptstrasseBahn
Versickerungsverbot
Einleitung in diedurchlässigeSchicht
Infilt
ratio
n in die
Decksch
icht
Infiltratio
n über die
Humusschich
t
Anforderungen an die Versickerung
MässigdurchlässigeDeckschicht
Humus Schicht
Filterkies alsWasserspeicher
Geotextil
Grundwasser
Mindestens 1 m
Versickerungsanlage mit Kieskörper
Notüberlauf
SickerfähigeSchicht
Filtersand
Humus
Durchlässige Bodenschichten
Retentionsvolumen
Oberflächenversickerungsanlage
Versickerungsrigole
anstehenderBoden
Filterkies alsWasserspeicher