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HYDRAULIK UND HYDROMECHANIK – ÜBUNGSTEIL tiefe am Wehrscheitel und Überfallhöhe bzw. als Ansatz für die Berechnung der erforderlichen Überfallhöhe verstanden. Wie auch immer, die beiden Autoren folgern nun µ = 1 − (1 − 2/3) 3/2 = 0,808 und implizieren somit, dass in der Absenkung sämtliche Einflüsse enthalten sind bzw. keine anderen existieren. Man erhält letzten Endes aus beiden Herleitungen die so genannte Poleni-Formel Q = 2 3 ·µ ·B · 2 ·g ·h 3/2 , [Q] = m 3·s −1 Wehrabfluss [µ] = dim.los Überfallbeiwert [B] = m Länge der Wehrkrone (Breite des Abflusses über dem Wehr) [h] = m Überfallhöhe; Höhe des unbeeinflussten Oberwasserspiegels über dem Wehrscheitel; ist etwa im Horizontalabstand 3·h bis 4·h vor der Wehrkrone zu messen in der die Abflussbreite B und die Überfallhöhe h relativ einfach gemessen werden können. Die Abflussberechnung bei Überfällen läuft demnach auf die genaue Erfassung der die jeweilige geometrische Form kennzeichnenden Überfallbeiwerte hinaus [BOLLRICH und PREISZLER, 1992]. Im Vergleich zum „Richtwert“ für µ = 0,808 wird für das unterdruckfreie Standardprofil (ein rundkroniges Wehr) ein Wert von µ = 0,745 angegeben, also ein ähnlicher Wert, während LOISKANDL für ein scharfkantiges Messwehr µ ≈ 0,64 nach POLENI angibt. Daraus folgt, dass µ = 0,808 den Abfluss für die meisten Wehre überschätzt. Aus der Diskrepanz zwischen µ = 0,808 und µ ≈ 0,64 folgt nicht zwangsläufig, dass beim scharfkantigen Messwehr n ≠ 2/3 sein muss, weil durchaus denkbar ist, dass die anderen, nicht von der Absenkung widerspiegelten Einflüsse – die im Wert 0,808 als nicht vorhanden erachtet wurden – eben zu der Reduktion auf 0,64 führen. Wie auch immer, BOLLRICH und PREISZLER geben dimensionslose Koordinaten des Überfallstrahles über ein scharfkantiges Wehr an, die auch für das Standardprofil gültig sind. An der vorderen, oberwasserseitigen Kante des Wehres, die sich im Horizontalabstand 0,3·h vor dem etwas höher liegenden Scheitel befindet, beträgt die Wassertiefe 0,126·h + 0,831·h, also insgesamt 0,957·h über der Kante bzw. 0,831·h über dem Scheitel; direkt über dem Scheitel beträgt die Wassertiefe 0,740·h. Die Absenkung auf 2/3·h wird erst unterwasserseitig im Horizontalabstand von etwa 0,2·h erreicht (vertikale Wassertiefe gemessen von der Wasseroberfläche bis zum Scheitelniveau). Man sieht also, dass sich die Wassertiefe über dem Wehrscheitel in horizontaler Richtung stark ändert und daher eine genaue Messung – egal ob an der oberwasserseitigen Wehrvorderkante oder genau über dem Scheitel – kaum möglich ist. Darüber hinaus hängt die Absenkung von der geometrischen Ausführung des Wehres ab und ebenso vom Abfluss – während beim Bemessungsabfluss der Druck am Wehrrücken genau Null sein sollte, ist er bei kleinerem Q positiv und bei größerem negativ. In Erwägung dieser Umstände sollte die Wassertiefe über dem Überfall nur dann zur Abschätzung des Wehrabflusses herangezogen werden, wenn die Überfallhöhe schlecht gemessen werden kann. CHADWICK und MORFETT [1993] gehen übrigens auf die Absenkung überhaupt nicht ein; sie erwähnen weder, dass sich über dem Wehr annähernd die Grenztiefe – oder vielmehr ein minimaler Energiezustand – einstellt, noch dass daraus die Absenkung abgeschätzt werden könnte. NAUDASCHER [1987] beschreibt unter anderem die Abhängigkeit des Überfallbeiwertes bei Abweichungen von der Standard-Wehrform und bei Unter/Überdrücken am Wehrrücken; die Größe der Wassertiefe über dem Wehrrücken tritt als Parameter überhaupt nicht auf. Anhang – Überfallbeiwert bei freien Überfällen und bei breitkronigen Wehren S. 94
HYDRAULIK UND HYDROMECHANIK – ÜBUNGSTEIL LITERATURVERZEICHNIS ATV-DVWK – Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e V (Hrsg). 2001. A 110: Hydraulische Dimensionierung und Leistungsnachweis von Abwasserkanälen und -leitungen. Hennef, Deutschland: GFA – Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik e V BECKER E, PILZ E. 1978. Übungen zur Technischen Strömungslehre. Stuttgart: B G Teubner BOHL W. 1989. Technische Strömungslehre. 8te Aufl. Würzburg: Vogel Buchverlag BOLLRICH G et al. 1989. Technische Hydromechanik/2. Berlin: VEB Verlag für Bauwesen BOLLRICH G, PREISZLER G. 1992. Technische Hydromechanik Band 1 – Grundlagen. 3te stark bearbeitete Aufl. Berlin: Verlag für Bauwesen BOUWER H. 1978. Groundwater Hydrology. New York: McGraw-Hill Book Company BREZESINSKI G, MÖGEL H J. 1993. Grenzflächen und Kolloide: Physikalisch-chemische Grundlagen. Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag CHADWICK A, MORFETT J. 1993. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Reprint of 2 nd ed. London: E & F N Spon DIN – DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG (Hrsg). 1986. DIN-Taschenbuch 179: Wasserbau 1 (Stauanlagen, Stahlwasserbau, Wasserkraftanlagen). 2te Aufl. Berlin: Beuth Bauverlag DIN – DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG (Hrsg). 1980. DIN 4044: Hydromechanik im Wasserbau; Begriffe. Berlin: Beuth Bauverlag VOGEL H. 1999. Gerthsen Physik. 20te Aufl. Berlin: Springer Verlag KALIDE W. 1973. Aufgabensammlung zur technischen Strömungslehre. 2te Aufl. München: Carl Hanser Verlag KALIDE W. 1976. Technische Strömungslehre – Einführung. 4te Aufl. München: Carl Hanser Verlag KSB. Auslegung von Kreiselpumpen. Frankenthal: KSB Aktiengesellschaft LAUTRICH R. 1976. Tabellen und Tafeln zur hydraulischen Berechnung von Druckrohrleitungen, Abwasserkanälen und Rinnen. 2te Aufl. Hamburg: Paul Parey LOISKANDL W. Skriptum zur Vorlesung Hydraulik I. V 1.1. Institut für Hydraulik und landeskulturelle Wasserwirtschaft, Universität für Bodenkultur Wien MARTIN H, POHL R, ELZE R. 1996. Technische Hydromechanik, Band 3: Aufgabensammlung. Berlin: Verlag für Bauwesen NAUDASCHER E. 1987. Hydraulik der Gerinne und Gerinnebauwerke. Wien: Springer Verlag ON V 118. 1996. Größen und Einheiten in Physik und Technik. Wien: Österreichisches Normungsinstitut Literaturverzeichnis S. 95
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