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Publication Type
- Conference Proceeding (3)
- Article (1)
In order to prevent reservoir sedimentation, sediment bypass tunnels can be an efficient countermeasure restoring sediment continuity of impounded rivers. Although supercritical open channel flow conditions in these tunnelsprevent tun-nel blockage, in combination with the high bypassed sediment volume it may lead tosevere abrasion damages on inverts. Consequently,wear termed hydroabra-sionoccurs. Based on laboratoryexperiments, a theoretical model was devel-oped to predict abrasion rates and service life timeof sediment bypass tunnels. Insituexperiments are further conducted for model calibration to provide an abrasion prediction approach for field applications.Finally,recommendations concerning the hydraulic design of the tunnel as well as the structural design ofthe invertareprovided.
Worldwide, a large number of reservoirs impounded by dams are rapidly filling up with sediments. As on a global level the loss of reservoir volume due to sedimentation increases faster than the creation of new storage volume, the sustainability of reservoirs may be questioned if no countermeasures are taken. This paper gives an overview of the amount and the processes of reservoir sedimentation and its impact on dams and reservoirs. Furthermore, sediment bypass tunnels as a countermeasure for small to medium sized reservoirs are discussed with their pros and cons. The issue of hydroabrasion is highlighted, and the main design features to be applied for sediment bypass tunnels are given.
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 führen. 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 für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zü-rich werden zur Zeit zwei Forschungsarbeiten durchgeführt, 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 Graubünden (Schweiz) werden die Zusammenhänge zwischen Beanspruchung, Materialeigenschaften und Abrasion im Prototyp ermittelt. Darauf basierend können Empfehlungen be-züglich Materialwahl, konstruktiver Durchbildung und Dimensionierung abgege-ben und so zu einer nachhaltigen und wirtschaftlichen Wasserbewirtschaftung in Stauseen beigetragen werden.