Erddämme: Design, Schutz und wichtige Konzepte erklärt

Erddämme: Design, Schutz und wichtige Konzepte

17. Was ist das Design von Erddämmen?

Das Design und die Ausführung von Erddämmen zielen darauf ab, eine niedrige Durchlässigkeit mit den vorhandenen Materialien und minimalen Kosten zu erreichen. Die Materialien für die Füllung sollten idealerweise in der Nähe der Baustelle gewonnen werden, um die Transportkosten zu minimieren.

18. Wie kann man das Sickerwasser im Untergrund eines Erddamms reduzieren?

Sickerwasser kann durch einen hohen Sockel, eine undurchlässige Schürze auf der Wasserseite, einen Kern aus Ton oder eine Dichtung aus Holz, Stahl oder Beton reduziert werden.

19. Was sind die Entwässerungssysteme in einem Erddamm?

Entwässerungssysteme bestehen aus einer Kiesschicht oder einer Schürze aus grobem Material, in der das Sickerwasser aufgefangen und sicher abgeleitet wird.

20. Wie werden die Böschungen von Erddämmen geschützt?

Die Böschungen können durch eine Deckschicht aus Rasen, Beton oder einer 3-Fuß-dicken Schicht aus Steinbruchmaterial geschützt werden.

21. Was sind Steinschüttdämme?

Steinschüttdämme bestehen aus zwei grundlegenden Komponenten: einer wasserdichten Membran und einer Böschung, die die Membran stützt. Der Damm besteht aus einem wasserseitigen Abschnitt aus Trockenmauerwerk und einem luftseitigen Abschnitt aus Steinschüttmaterial.

22. Wie ist ein Staudamm aus Holzrahmen aufgebaut?

Holzrahmen werden verschraubt und mit Steinen oder Platten gefüllt. Die Scherfestigkeit wird durch den Auftrieb und das geringere spezifische Gewicht des Damms reduziert. Die Lebensdauer eines hölzernen Damms variiert zwischen 10 und 40 Jahren, abhängig von den Witterungsbedingungen und der Art des verwendeten Holzes.

23. Was ist ein Kofferdamm?

Kofferdämme sind temporäre Strukturen, die verwendet werden, um Wasser aus einem Baubereich zu entfernen und die Arbeiten zu ermöglichen. Sie sollten kostengünstig und möglichst wasserdicht sein. Die einfachste Art ist eine einwandige Spundwand, zellulare Bauweise mit Platten oder Erddämme auf beiden Seiten.

24. Was ist der Zweck eines Hochwasserentlastungsbauwerks?

Der Zweck ist die Ableitung von Hochwasser, um Schäden am Dammkörper zu verhindern.

25. Erläutern Sie kurz die folgenden Hochwasserentlastungsanlagen:

a. Abflussrinne mit freiem Überfall (Kammfreier Abfluss)

Dies ist ein Teil des Damms, der dazu bestimmt ist, Wasser überlaufen zu lassen. Diese werden häufig in Schwergewichtsdämmen, Bogen- und Gewölbedämmen verwendet. Das Design ist in der Regel nicht kritisch, und es werden einfache Vorkehrungen getroffen. Bei großen Staudämmen ist es wichtig, dass die erforderliche Last auf oder über dem Kamm des Abflusskanals einen minimalen Wert hat und dass das Wasser mit minimalen Turbulenzen abgeleitet wird. Wenn das Wasser frei abfließt und den Kontakt mit der Oberfläche der Rutsche verliert, können Vakuum und Kavitation auftreten.

Die Abflussmenge wird durch die Gleichung Q = CwLh% gegeben, wobei Q die Abflussmenge in Kubikfuß ist, C ein Koeffizient, L die Kammlänge in Fuß und h die Last auf den Überlauf ist.

b. Abflussrinne mit schneller Entlastung

Das Wasser fließt über den Kamm eines Abflusskanals mit schneller Entlastung in einen offenen Kanal mit starkem Gefälle, der als schnelle Rutsche oder Wasserfall bezeichnet wird. Der Kanal ist in der Regel mit Stahlbetonplatten mit einer Dicke von 10 bis 20 cm ausgekleidet. Diese Struktur ist relativ leicht und gut an die topografischen Bedingungen von Erd- oder Steinschüttdämmen angepasst.

c. Auslauf mit Schacht

Das Wasser fällt in einen horizontalen Kanal unterhalb des Damms. Dies kann verwendet werden, wenn ausreichend Platz für andere Arten von Entlastungsanlagen vorhanden ist. Wenn die Topografie den Einsatz einer Rutsche oder eines Seitenkanals um das Ende des Damms verhindert, kann ein Schacht eine gute Wahl sein. Kleine Schachtentlastungsanlagen können vollständig aus Metall- oder Betonrohren oder Lehm bestehen. Die vertikale Achse großer Strukturen besteht in der Regel aus Stahlbeton, während der horizontale Kanal in den Fels gehauen wird.

Formel zur Berechnung des Abflussvolumens:

R = PLG

R = Volumen des direkten Abflusses, P = Niederschlag, L = Einzugsgebiet, G = Anstieg des Grundwassers. Für kleine Einzugsgebiete gilt:

R = KP, k = Abflussbeiwert.

Infiltration: ist die Bewegung von Wasser durch die Bodenoberfläche und in den Boden.

Von welchen Faktoren hängt die maximale Geschwindigkeit ab, mit der Wasser in den Boden eindringt?

1. Die Form und der Zustand der Bodenporen
2. Die Durchlässigkeit des Bodens
3. Die Bedingungen eines Regensturms

Infiltrationsrate: Die Geschwindigkeit, mit der Wasser effektiv in den Boden eindringt.

Infiltrationswechselkurse: Die durchschnittliche Infiltration oder der Index "w" wird berechnet als W = (P-R) / T, wobei:

W = Infiltrationsindex, P = Niederschlag, R = Abflussvolumen, K = (i-w) / i, T = Dauer, K = Abflussbeiwert, i = Niederschlagsintensität.

Aquifere: Sind Formationen, die Grundwasser enthalten und transportieren. Die Kapazität wird durch die Porosität gemessen.

Wie misst man die Porosität des Wassers?

Sie kann durch Trocknen einer ungestörten Probe im Ofen und durch Wägen der Wassermenge bestimmt werden. Die Menge des Wassers, die aus einem Aquifer gewonnen werden kann, wird durch die Schwerkraft bestimmt.

Dürre: ist das Fehlen von Wasser für definierte Zwecke innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums mit weniger als einer Mindestmenge an Regen.

Was ist das Hauptproblem oder der Mangel an der Abflusskurve?

Der Hauptfehler ist, dass der Abfluss nicht in der natürlichen Reihenfolge erfolgt.

Dürrehäufigkeit wird auf die gleiche Weise analysiert wie die Abflusskurve.