@article{AuelAlbayrakBoes2012,
  author    = {Auel, C. and Albayrak, I. and Boes, R.M.},
  title     = {Hydraulische Modellierung der Hydroabrasion},
  series = {VAW Mitteilungen},
  journal   = {VAW Mitteilungen},
  publisher = {ETH Zurich},
  doi       = {10.25974/fhms-15171},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:836-opus-151717},
  year      = {2012},
  abstract  = {Hydroabrasion tritt im alpinen Raum haupts{\"a}chlich bei Wasserbauwerken auf, die durch hohe Fließgeschwindigkeiten und große Sedimentfrachten belastet werden. Dies sind beispielswei-se Wehrschwellen in Fl{\"u}ssen, Wasserfassungen von Wasserkraftwerken und vor allem Sedi-mentumleitstollen. Letztere dienen dazu sedimentreiche Hochwasserspitzen um die Talsperre herum in den Unterlauf des Flusses zu leiten. Sie verhindern so eine fortschreitende Verlan-dung des Stauraums. Es gibt verschiedene Konzepte, dem Problem der Hydroabrasion entgegen zu wirken. Einer-seits kann der Umleitstollen hydraulisch optimiert werden, um die Einwirkung auf die Sohle zu minimieren. Auf der anderen Seite kann deren Widerstand verbessert werden. An der Ver-suchsanstalt f{\"u}r Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Z{\"u}rich werden zur Zeit zwei Forschungsarbeiten durchgef{\"u}hrt, die sich jeweils diesen Aspekten widmen. Dieser Beitrag befasst sich mit der hydraulischen Optimierung von Sedimentumleitstollen mit Hilfe von großskaligen Laborversuchen. In insgesamt drei Versuchsreihen werden die Mittelwert- und Turbulenz-Fließcharakteristik von schießendem Abfluss in einer Versuchsrinne mittels eines Laser-Doppler Anemometrie-Systems (LDA) aufgenommen, die Fortbewegungsart des Sediments mittels eines High-Speed Kamera-Systems analysiert sowie die Abrasion der Stollensohle untersucht. In Abh{\"a}ngigkeit des Sohlgef{\"a}lles, des Durchflusses, der Gr{\"o}ße und Menge der Sedimentfracht erfolgt die Fortbewegung des Sedimentkorns h{\"u}pfend, rollend oder gleitend und verursacht unterschied-liche Abrasionserscheinungen in der Stollensohle. Die Ergebnisse der LDA Experimente zei-gen, dass, abh{\"a}ngig vom Verh{\"a}ltnis Gerinnebreite zur Abflusstiefe, Sekund{\"a}rstr{\"o}mungen auf-treten. Diese Sekund{\"a}rstr{\"o}mungen beeinflussen im untersuchten Froude-Zahlenbereich 2, 4 und 8 das longitudinale Str{\"o}mungsprofil sowie die Verteilung der Sohlen- bzw. Reynolds-Schubspannungen und der Turbulenzintensit{\"a}t und somit letztlich die Fortbewegungsart des Sedimentkorns in der Wassers{\"a}ule. Mittels der drei Versuchsreihen sollen bestm{\"o}gliche hydraulische Bedingungen f{\"u}r Sedimen-tumleitstollen gefunden werden, um die Hydroabrasion und somit die Unterhaltskosten signi-fikant zu minimieren.},
  language  = {de}
}
@inproceedings{Auel2009,
  author    = {Auel, C.},
  title     = {Entlandung des Stausees Solis mit Hilfe eines Geschiebeumleitstollens - hydraulische Modellversuche},
  series = {Proc. 11. JuWi-Treffen, Communication No. 40, Laboratoire de Constructions Hydrauliques (LCH)},
  booktitle = {Proc. 11. JuWi-Treffen, Communication No. 40, Laboratoire de Constructions Hydrauliques (LCH)},
  address   = {Switzerland},
  doi       = {10.25974/fhms-15168},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:836-opus-151685},
  pages     = {159 -- 166},
  year      = {2009},
  abstract  = {Das Reservoir der Talsperre Solis in Graub{\"u}nden wurde 1986 vom Elektrizit{\"a}tswerk der Stadt Z{\"u}rich (ewz) in Betrieb genommen. Bei Hochwasserereignissen werden grosse Sedimentmengen in den Stausee transportiert. {\"U}ber 25 \% des urspr{\"u}nglichen Reservoirvolumens sind bereits verlandet. Aus diesem Grund plant ewz den Bau eines Geschiebeumleitstollens, der das bei Hochwasser ankommende Sediment um die Talsperre herum in Richtung Unterwasser leitet. Die Versuchsanstalt f{\"u}r Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Z{\"u}rich untersucht und optimiert in einem hydraulischen Modell den projektierten Umleitstollen. Bei Hochwasser wird der Stausee auf den minimalen Betriebswasserspiegel abgesenkt, der Verlandungsk{\"o}rper liegt gr{\"o}sstenteils frei, das Sediment erodiert. Mit Hilfe einer Leitkonstruktion wird die Str{\"o}mung in Richtung Einlaufbauwerk des Stollens gelenkt und der Abfluss sowie das Geschiebe durch diesen geleitet. Bei Abfl{\"u}ssen, die die Ausbaukapazit{\"a}t des Stollens (HQ5) {\"u}berschreiten, wird die {\"u}bersch{\"u}ssige Str{\"o}mung in den vorderen Bereich des Sees in Richtung Grundablass abgef{\"u}hrt. Das Geschiebe wird dennoch nahezu vollst{\"a}ndig in den Stollen eingeleitet. Bei Hochwasser mit Schwemmholzaufkommen wird mit Hilfe einer Tauchwand sowie einer Teilablleitung des Hochwasserabflusses in den vorderen Seebereich verhindert, dass Schwemmholz in den Umleitstollen eingezogen wird.},
  language  = {de}
}
@inproceedings{HagemannAuelAlbayraketal.2012,
  author    = {Hagemann, M. and Auel, C. and Albayrak, I. and Boes, R.M.},
  title     = {Hydroabrasion in Sedimentumleitstollen},
  series = {Proc. 35. Dresdner Wasserbaukolloquium. "Staubauwerke - Planen, Bauen, Betreiben", Wasserbauliche Mitteilungen Heft 47},
  booktitle = {Proc. 35. Dresdner Wasserbaukolloquium. "Staubauwerke - Planen, Bauen, Betreiben", Wasserbauliche Mitteilungen Heft 47},
  doi       = {10.25974/fhms-15161},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:836-opus-151612},
  pages     = {95 -- 104},
  year      = {2012},
  abstract  = {Sedimentumleitstollen leiten die sedimentreichen Hochwasserspitzen um die Tal-sperre herum in den Unterlauf des Flusses und verhindern so eine fortschreitende Verlandung des Stauraums. Aufgrund der hohen Fließgeschwindigkeiten und gro-ßen Sedimentfrachten in Umleitstollen weisen diese starke Verschleißerscheinun-gen auf, die zu hohen Unterhaltskosten f{\"u}hren. Es gibt verschiedene Konzepte um diesem Problem entgegen zu wirken. Einerseits kann der Umleitstollen hydrau-lisch optimiert werden, um die Belastung auf die Sohle zu minimieren. Auf der anderen Seite kann der Widerstand der Stollensohle verbessert werden. An der Versuchsanstalt f{\"u}r Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Z{\"u}-rich werden zur Zeit zwei Forschungsarbeiten durchgef{\"u}hrt, die sich diesen zwei Aspekten widmen. In großskaligen Laborversuchen erfolgt eine systematische Untersuchung und Optimierung der maßgebenden Parameter wie Fortbewegungs-art des Sediments und Abrasionstiefe der Stollensohle. Anhand von Prototypver-suchen im neu errichteten Sedimentumleitstollen Solis in Graub{\"u}nden (Schweiz) werden die Zusammenh{\"a}nge zwischen Beanspruchung, Materialeigenschaften und Abrasion im Prototyp ermittelt. Darauf basierend k{\"o}nnen Empfehlungen be-z{\"u}glich Materialwahl, konstruktiver Durchbildung und Dimensionierung abgege-ben und so zu einer nachhaltigen und wirtschaftlichen Wasserbewirtschaftung in Stauseen beigetragen werden.},
  language  = {de}
}