Wassersprung und Tosbecken

Zusammenfassung

Hydraulische Strömungen verlaufen üblicherweise kontinuierlich, d.h. alle Parameter wie beispielsweise das Sohlengefälle, die Rauheit, die Wassertiefe oder der Durchfluss verändern sich stetig mit der Längs- und Querkoordinate. Erst dann nämlich dürfen die Gleichungen der Kontinuumsmechanik in differentieller Form erfolgreich angewendet werden, da die Elementbetrachtungen nach Euler oder Navier/Stokes auf dieser Voraussetzung basieren. Anders ausgedrückt lassen sich also alle am Bewegungsvorgang teilnehmenden Elemente durch kontinuierliche Funktionen darstellen, sie besitzen insbesondere an allen Stellen ihres Definitionsbereichs stetige Ableitungen.

Beim Fliesswechsel von schiessendem zu strömendem Abfluss stellt sich der Wassersprung ein. Das Phänomen wird vorerst beschrieben, dann werden die konjugierten Tiefen anhand des Stützkraftsatzes für den Rechteckkanal und die drei Normprofile Kreis, Ei und Maul berechnet. Auf das Zuschlagen des Kreisprofils infolge eines Wassersprungs wird eingegangen.

Im zweiten Teil werden Auslassbauwerke dargestellt. Einführend wird der Unterschied zwischen Wassersprung und Tosbecken erläutert, dann eine Anzahl von normierten Beckentypen beschrieben und schliesslich Fälle aufgezählt, die zu planerisch unberücksichtigter Energiedissipation führen können.