Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie II

Präsentation zum Thema: "Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie II"—  Präsentation transkript:

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

2 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

3 Speicherwirtschaft 𝑄 𝑧 (𝑡) V(𝑡) 𝑄 𝑎 (𝑡) 𝑉 𝑡 =𝑉 𝑡−1 + 𝑄 𝑧 𝑡 − 𝑄 𝑎 𝑡 ∗𝑑𝑡

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

5 Speichermodell t Q [m³/s] 𝑄 ü (𝑡) 𝑄 𝑧 (𝑡) 𝑉(𝑡) t 𝑄 𝑎𝑏 (t) [m³/s] Qab

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

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

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

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

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

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

12 1. Aufgabe Gegeben: Zuflusssummenlinie Fragen:
Wie groß ist der maximal mögliche konstante Abfluss über das Jahr? Wie groß muss das Speichervolumen mindestens sein, um diesen konstanten Abfluss zu gewähr-leisten? 60 70 80 [106 m³] 10 20 30 40 50 Jul. Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Aug. Sept. Okt. Monat

13 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

14 zu 2: Minimales Speichervolumen
60 70 80 [106 m³] 10 20 30 40 50 Jul. Nov. Dez. Jan. Feb. Mrz. Apr. Mai. Jun. Aug. Sept. Okt. Monat Ab hier: Überlauf erforderliche Speichergröße: 12 Mio m³

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

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

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

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

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