@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{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} } @inproceedings{AuelAlbayrakBoes2014, author = {Auel, C. and Albayrak, I. and Boes, R.M.}, title = {Laborversuche {\"u}ber die Partikelbewegung in schiessendem Abfluss (Laboratory experiments on particle motion in supercritical flows)}, series = {Proc. Int. Symposium "Wasser- und Flussbau im Alpenraum", VAW Mitteilungen}, booktitle = {Proc. Int. Symposium "Wasser- und Flussbau im Alpenraum", VAW Mitteilungen}, publisher = {ETH Zurich}, pages = {147 -- 156}, year = {2014}, language = {de} }