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Wasserbauliche Modellversuche zum Energieumwandlungsschacht an der Fischwechselanlage Lehmen

Wasserbauliche Modellversuche zum Energieumwandlungsschacht an der Fischwechselanlage Lehmen
Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Frank Seidel, Dipl.-Ing Philipp Schultz, Dipl.-Ing Lena König

Links:
Starttermin:

Dezember 2015

Endtermin:

Juni 2016

Auftraggeber: Struktur- und Genehmigungsdirektion Nord, Regionalstelle Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft, Bodenschutz Koblenz

Planer: Ingenieurbüro Dr.-Ing. Rolf-Jürgen Gebler

 

Problemstellung:

An der Staustufe Lehmen an der Mosel soll die Funktionsfähigkeit der sich in Planung befindenden Fischaufstiegshilfe durch eine Zusatzdotation im Mündungsbecken des Fischpasses gewährleistet werden.

Es ergeben sich zwei Untersuchungsvarianten, dadurch dass im Energieumwandlungsschacht der optionale Einbau einer Dotationsturbine vorzusehen ist. In der ersten Planungsvariante erfolgt daher die Dotation mit einer Wassermenge von 4,2 m³/s über den Energieumwandlungsschacht. Bei der zweiten Variante ist die Dotationsturbine bereits eingebaut und es wird die Abströmung des Dotationsbypasses untersucht. Am Übergang zwischen Schachtauslauf und dem Mündungsbecken ist eine Lamellenwand vorgesehen um die Strömung weiter zu vergleichmäßigen. Bei beiden Varianten sollen dort daher bestimmte Vorgaben zu Geschwindigkeit und Anströmung eingehalten werden.

Das Strömungsgeschehen im Mündungsbecken, unter der Bedingung einer über den gesamten Lamellenquerschnitt gleichverteilten Geschwindigkeit von 0,4 m/s, wurde bereits anhand numerischer Strömungssimulationen untersucht. Der Schacht soll in der weiteren Planungsphase nun in der Form gestaltet werden, dass zu einem späteren Zeitpunkt eine Turbine nachgerüstet werden könnte, und dass sowohl mit als auch ohne Turbine und bei Nutzung des Bypasses die fischbiologischen Randbedingungen von 0,4 m/s in der Lamellenebene eingehalten werden. Vor allem im Szenario ohne Turbine ergibt sich die Problematik, dass die Strömungsenergie der Zusatzdotation (4,2 m³/s, 7,5 m Fallhöhe) im Schacht kontrolliert dissipiert werden muss.

 

Ziele der Modellversuche:

Die Modellversuche sollen aufzeigen, ob und welche baulichen Änderungen nötig sind um eine gleichmäßige Abströmung an der Lamellenwand zu erreichen. Dazu werden die verschiedenen Zustände untersucht, dokumentiert und ausgewertet. Die Geschwindigkeiten werden mit Hilfe eines Vectrino (Acoustic Doppler Velocimetry (ADV)) in drei Querschnitten erfasst, Strömungsfelder mit Hilfe von Farbzugabe und Filmdokumentation festgehalten.