Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie II Themen: Grafische Bemessung von wasserwirtschaftlichen Speichern

Lehrziele der Veranstaltung erschaffen bewerten analysieren anwenden … und wenden dies in unterschiedlichen Aufgabenstellungen an. Sie verstehen das grafische Prinzip zur Bemessung von Rückhalteräumen … verstehen erinnern

Speicherwirtschaft Qz(t) V(t) Qa(t) V(t) = V(t-1) + [ Qz(t) – Qa(t) ] x dt

Speicherfüllung & Speicherleerung Zufluss in den Speicher Q [m³/s] t Abfluss aus dem Speicher Speicherfüllung Speicherentleerung Zufluss > Abfluss Zufluss < Abfluss

Speichermodell t Q [m³/s] QÜ (t) V (t) QZ (t) Qab t Qab [m³/s]

Summenlinie Abflusszeitreihe Summenlinie Q [m³/s] t Q [m³] t

Maximale konstante Abgabe 1. Jahr 2. Jahr 3. Jahr Zufluss [m³] Gegeben ist: Zuflusssummenlinie Frage: Wie groß ist die maximale, konstante Abgabemenge? Zuflusssummenlinie max. mögliche konstante Abgabe (Summenlinie des Abflusses)

Resultierendes Speichervolumen V(t) [m³] Gegeben ist: Zuflusssummenlinie und konstante Abgabe Frage: Wie groß ist das maximal eingestaute Speichervolumen? 1. Jahr 2. Jahr 3. Jahr Zuflusssummenlinie VMax

Ermittlung des Speicherüberlaufs 1. Jahr 2. Jahr 3. Jahr Zufluss [m³] Gegeben sind: Zufluss- summenlinie eine konstante Regelabgabe das maximale Speichervolumen Frage: Wann läuft der Speicher über? max. Speichervolumen Zuflusssummenlinie Überlauf Defizit konstante Abgabe

Speichergröße bei konstanter Abgabe 1. Jahr 2. Jahr 3. Jahr Zufluss [m³] Gegeben sind: Zufluss- summenlinie eine konstante Regelabgabe Frage: Wie groß muss das Speichervolumen sein, so dass die konstante Abgabe gewährleistet werden kann? Erforderliche Speichergröße Zuflusssummenlinie konstante Abgabe

Konstante Abgabe bei gegebenem Volumen 1. Jahr 2. Jahr 3. Jahr Zufluss [m³] Gegeben sind: Zufluss- summenlinie maximales Speichervolumen Frage: Wie groß ist die maximal mögliche konstante Abgabe? max. Speichervolumen Zuflusssummenlinie Tangente mit der geringsten Steigung maßgebend max. konstante Abgabe

Aufgaben Gegeben ist: Fragen: Zufluss- summenlinie 60 70 80 [106 m³] 10 20 30 40 50 Jul. Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Aug. Sept. Okt. Monat Gegeben ist: Zufluss- summenlinie Fragen: 1. Wie groß ist der maximal mögliche konstante Abfluss über das Jahr? 2. Wie groß muss das Speicher-volumen mindestens sein, um diesen konstanten Abfluss zu gewährleisten?

zu 1: Maximal mögliche konstante Abgabe 60 70 80 [106 m³] 10 20 30 40 50 Jul. Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Aug. Sept. Okt. Monat 53 Mio. m³/Jahr

zu 2: Minimales Speichervolumen 80 70 Ab hier: Überlauf 60 50 erforderliche Speichergröße: 12 Mio m³ 40 30 20 10 Monat Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Jul. Aug. Sept. Okt.

Aufgabe Gegeben ist: Frage: Zuflusssum- menlinie Speichergröße 60 70 80 [106 m³] 10 20 30 40 50 Jul. Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Aug. Sept. Okt. Monat Gegeben ist: Zuflusssum- menlinie Speichergröße Frage: Wie groß ist die maximal mögliche konstante Abgabe, wenn die Speichergröße 5 Mio. m³ beträgt?

Maximale konstante Abgabe aus dem Speicher: Lösung 60 70 80 10 20 30 40 50 Jul. Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Aug. Sept. Okt. Monat [106 m³] Tangente mit der geringsten Steigung maßgebend Maximale konstante Abgabe aus dem Speicher: 30 Mio. m³/Jahr

Aufgabe Gegeben sind: Frage: Zufluss- summenlinie eine konstante 60 70 80 [106 m³] 10 20 30 40 50 Jul. Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Aug. Sept. Okt. Monat Gegeben sind: Zufluss- summenlinie eine konstante Regelabgabe Speichervolumen Frage: Bei einer Regel-abgabe von 4 Mio. m³ / Monat und einer Beckengröße von 10 Mio. m³ läuft das Becken über. Zu welchem Zeitpunkt geschieht dies?

Lösung Überlauf: 9 Mio m³ Überlauf: 3 Mio m³ 60 70 80 10 20 30 40 50 Jul. Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Aug. Sept. Okt. Monat [106 m³] Überlauf: 9 Mio m³ Überlauf: 3 Mio m³