Abflussinstabilitäten in Treppengerinnen mit eingetieften oder rückwärts geneigten Stufen

2010

S. 233-237

8 Abb., 4 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200168252

Zur Beherrschung von Abflüssen auf steilen Gefälle werden oft Treppengerinne mit eingetieften Stufen verwendet. Die Schwellen auf den Stufen erhöhen den Abflusswiderstand und reduzieren die Kavitationsgefahr, können aber auch Abflussinstabilitäten verursachen. Diese wurden von Thorwarth (2008) ausführlich untersucht und beschrieben. Basierend auf Versuchen mit Gerinneneigungen von 8.9°, 14.6° und 18.6°, stellt er ein semi-analytisches Modell zur Vorhersage des Auftretens der Instabilitäten auf. In diesem Beitrag werden die Vorhersagen des Modells mit Testresultaten von zwei weiteren Gerinneneigungen verglichen (6.3° und 9.9°). Zusätzlich wird der Einfluss einer Gegenneigung der Stufen beschrieben. Es wird eine geometrische Transformation vorgeschlagen, welche es erlaubt das Modell von Thorwarth auch auf rückwärts geneigte Stufen anzuwenden. Am Schluss wird in einem Beispiel gezeigt wie für ein gegebenes Treppengerinne der Auftretensbereich von Abflussinstabilitäten des Typs "Jump-Waves" bestimmt wird.