Hydraulik für den Wasserbau by Ulrich Zanke

By Ulrich Zanke

Die Technische Hydraulik stellt dem planenden Ingenieur die hydromechanischen Berechnungsverfahren zur Verfügung, die in Wasserbau, Wasserwirtschaft, Abwassertechnik und Wasserversorgung benötigt werden. Das Nachschlagewerk mit Formel- und Beispielsammlung für Strömungsfragen in Rohrleitungen und Gewässern zeigt in der neu bearbeitete Auflage wieder einen aktuellen Querschnitt durch das Gesamtgebiet; besonders hervorzuheben ist die einheitliche Behandlung des Sedimenttransports.

Dank der Erweiterung des Kapitels zur Gerinnehydraulik ist das Buch auch für Umweltingenieure und Geowissenschaftler von Interesse.

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Ferner ist aus dem gleichen Grund die resultierende Druckwirkung in den Hüllflächen zu berücksichtigen, so daß für die x-Richtung W = −∂p/∂x anzusetzen ist. 11) Darin steht v für eine ursprünglich die molekulare Diffusion, hier nunmehr die Viskosität (Zähigkeit) vertretende Materialkonstante der Flüssigkeit. 11). 12) Die hiermit präsentierten drei Bewegungsgleichungen sind bekannt unter der Bezeichnung Navier-Stokes-Gleichungen. Die in ihnen enthaltenen Größen und Symbole haben folgende Bedeutung: V = (vx vy vz ) G = (Gx Gy Gz ) grad p = ∇p = (∂p/∂x ∂p/∂y ∂p/∂z) (V ∇) = vx ∂/∂x + vy ∂/∂y + vz ∂/∂z = ∇ 2 = ∂ 2 /∂x 2 + ∂ 2 /∂y 2 + ∂ 2 /∂z2 v = kinematische Viskosität Geschwindigkeitsvektor Vektor des Gravitationsfeldes Druckgradient differentieller Operator Laplace-Operator Bei vertikal ausgerichteter z-Achse des Koordinatensystems wird im irdischen Schwerefeld Gx = Gy = 0 und Gz = −g (Erdbeschleunigung).

14) Die Energiehöhe Ho ist nunmehr eine echte Konstante überall längs der betrachteten Stromlinie. Sie ist eine Summe folgender Teilenergiehöhen: v2i 2g pi ρg hv zi Geschwindigkeitshöhe Druckhöhe Verlusthöhe bis zur Stelle i geodätische Höhe der mit i markierten Stelle s auf der Stromlinie In Abb. 9 sind als Energiehöhensummen außerdem eingetragen: H0 Anfangsenergiehöhe (bis s = 0) Hi örtliche Energiehöhe an der durch i, markierten Stelle ohne Verlusthöhe Nur die Gesamtenergiehöhe H0 ist konstant, die örtliche Energiehöhe ist wegen zunehmender Verlusthöhe wegabhängig.

H. wenn die Transportbilanz für den zeitlichen Durchschnitt (gleitendes Zeitmittel) durchgeführt wird, dann liefern die Schwankungsgrößen einen zusätzlichen Transportanteil, der wie eine zur molekularen Diffusion hinzukommende turbulente Diffusion aufzufassen ist. ) als wesentlichen Unterschied betrachten. Die wohl nachhaltigste Beeinflussung durch Turbulenz liegt bei den Bewegungsgleichungen vor. 12) ergibt mit den Geschwindigkeitskomponenten vi = vi + vi (i = x,y,z) zeitlich gemittelte Schwankungsprodukte vi vj , die im Prinzip Impulsübertragungen darstellen, also wie Schubspannungen wirksam sind.

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