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EIN Sparsperre ist eine spezielle Bauform von a sperren, konstruiert, um den Wasserverbrauch pro Zaun zu minimieren.
Der Wasserverbrauch
Beim Abschirmen a Schiff etwas Wasser geht verloren. Beim Entwerfen von a Kanal Dies muss berücksichtigt werden, denn jeder Liter Wasser, der verloren geht (also vom oberen Kanalgebäude zum unteren Kanalgebäude fließt) muss irgendwie wieder aufgefüllt werden. Bei einem Kanal, der über einen Hügel führt und in dem zuerst auf- und dann wieder abgeschossen wird, muss entweder eine Wasserquelle auf der Hügelkuppe vorhanden sein oder das verbrauchte Wasser muss zurückgepumpt werden kostet natürlich viel energie. .
Wie viel Wasser verbraucht eine Schleuse?
Wenn ein gewöhnliches klassisches Schloss von „leer“ auf „voll“ wechselt (weglegen), fällt eine Wassermasse von L x B x H ab, wobei L die Länge der Schleuse, B die Breite und H die Höhe ist, in der die Schleuse angehoben wird (die zerfallen). Dabei spielt es keine Rolle, ob sich ein oder mehrere Schiffe in der Schleuse befinden, der Wasserverbrauch ist in beiden Fällen gleich. Dies lässt sich mit den folgenden Skizzen veranschaulichen.[1])
Eine gewöhnliche Schleuse „verbraucht“ unabhängig vom Schiffsverkehr immer die gleiche Menge Wasser zum Schleusen. Bei mehreren Schleusen in einem Kanal sollten diese möglichst gleich dimensioniert sein, da sonst das Wassermanagement nicht stimmt. Früher gab es zum Beispiel Süd Willemsvaart zwischen Den Bosch und Nederweert 13 Schleusen, von denen 12 die gleichen Abmessungen hatten, aber die in Den Bosch war viel größer. Dadurch könnte die Schleuse in Den Bosch deutlich seltener schließen als die anderen Schleusen, sonst gäbe es zu wenig Wasser. Für die Skipper bedeutete das oft Warten. 1993, at Helmond drei Schleusen wurden zu einer größeren zusammengelegt, wobei auch die Zahl der Schleusen dem Wasserverbrauch angepasst werden musste.
Begrenzung des Wasserverbrauchsverbruik
Wenn der Wasserverbrauch der Schleusen in einem Kanal wegen mangelnder Versorgung Probleme macht, können natürlich Pumpen eingesetzt werden, um alle Kanalgebäude auf dem neuesten Stand zu halten. Das kostet viel Energie und man hat sich deshalb eine andere Lösung ausgedacht: die Sparsperre. Die Sparschleuse hat eine normale Schleusenkammer und die Verriegelung erfolgt wie bei einer normalen Schleuse. Neben der Schleuse wurden Rückhaltebecken gebaut, die bei geschlossener Schleuse einen Teil des Schleusenwassers zwischenspeichern können, damit es bei geschlossener Schleuse wieder verwendet werden kann. Je nach Anzahl der Stauseen lassen sich damit erhebliche Wassereinsparungen erzielen. Das Bild über diesem Artikel zeigt die Sparsperre bei Sulfeld in dem Mittellandkanal.
Wie funktioniert es?
Das Prinzip ist einfach, aber vielleicht etwas schwer zu verstehen. Die folgende Skizze zeigt, was in einer Sparschleuse passiert, die mit drei Becken pro Schleusenkammer ausgestattet ist. Der Fall des Schlosses ist in fünf gleiche Teile unterteilt. Neben der Schleuse wurden drei gleich große Reservoirs gebaut, die jeweils 1/5 des Wassers speichern können, das aus oder in die Schleuse fließt. Die Becken sind auf den Höhen der Teile 2, 3 und 4 des Tropfens gebaut. Ventile in den Zu- und Ablaufkanälen sorgen dafür, dass diese Kanäle rechtzeitig geöffnet und geschlossen werden können.
Bei der Schild das Wasser läuft aus der Schleusenkammer: zuerst (1/5 Tropfen, Nr. 1) in Becken A, dann (Nr. 2) in Becken B, dann (Nr. 3) in Becken C. Es bleiben 2/5 Tropfen , 40%. Dieses Wasser läuft von der Schleusenkammer zum niedrigen Kanalgebäude und bildet den Wasserverbrauch der Schleuse. Einsparung: 60%.
Bei der Schutz das Wasser fließt aus Becken in die Schleusenkammer: zuerst aus Becken C (1/5 Tropfen, Nr. 5), dann aus Becken B (wieder 1/5 Tropfen, Nr. 4), dann aus Becken A (wieder 1/5 Tropfen, Nr. 3). Es gibt wieder 2/5 Zerfall, 40%. Dieses Wasser läuft vom Hochkanalgebäude in die Schleusenkammer und bildet den Wasserverbrauch der Schleuse. Einsparung: 60%.
Aktuelle Projekte
Ein aktuelles Projekt in diesem Bereich ist der Ausbau der Schleusen im Panamakanal. Diese Schleusen sind jetzt 305 x 34 m groß, mit einem Gesamtsturz von der Gatun-See ab 26 Metern. Der Gesamtwasserverbrauch pro Durchgang (Zäune auf und ab) würde ohne Wassersparmaßnahmen ca. 270.000 Tonnen betragen. Und das sind die aktuellen Schlösser, die neuen werden doppelt so groß sein. Der Fluss, der den Gatun-See in der Mitte des Kanals speist, kann das nicht bewältigen, weshalb die neuen Schleusen mit drei Stauseen neben den Schleusen ausgestattet werden. Die neuen Schleusen werden somit zu Sparschleusen mit 60 % weniger Wasserverbrauch, noch weniger als bei den bestehenden Schleusen.
Die Reservoirs können sich auf einer Seite der Schleuse oder auf beiden Seiten befinden und können jede gewünschte Form haben. Eine attraktive Lösung wurde bei der Doppelschleuse Sülfeld gefunden, wo beidseits der beiden Schleusenkammern dreieckige Reservoirs gebaut wurden, drei für jede Kammer. Die Abbildung des Modells kann zeigen, dass sich die drei Becken für eine Schleusenkammer auf unterschiedlichen Höhen befinden.
Im Jahr 2012, im Wasserstraße Erica - Ter Apel baute eine Schleuse mit zwei Stauseen.[2]
Für die Rechner: Der Wasserverbrauch einer Wassersparschleuse mit n Stauseen im Vergleich zu einer normalen Schleuse beträgt: 1 – n / (n 2). Beispiel: Bei 3 Reservoirs beträgt der Wasserverbrauch 1 – 3 / (3 2) = 0,4 oder 40%.
Diagonalsparsperre
Dieses neue Konzept einer Sparschleuse wurde noch nirgendwo in einem Kanal realisiert. Der Entwurf basiert auf einem Betonrohr, das an einem Hang liegt. Grundsätzlich kann jeder beliebige Höhenunterschied in einem Zug überbrückt werden, was allerdings wegen der hohen statischer Druck. Biene Schutz Das Schiff tritt durch eine starke wasserdichte Tür ein und macht an einem Ponton fest, der in das schräge Rohr passt. Die Tür wird geschlossen und Wasser wird in das Rohr eingelassen. Bei einer Wasserschleuse geschieht dies zunächst, indem man Wasser aus den Stauseen ablaufen lässt und dann Wasser aus dem obersten Gebäude für den restlichen Aufstieg. Das Schiff fährt mit dem Ponton hoch und als es ankommt, wird die obere Tür geöffnet und das Schiff fährt hinaus. Biene Schild der Vorgang wird wie bei einer normalen Sparsperre umgekehrt.
In England gibt es eine "Diagonal Lock Advisory Group", die mehrere Orte identifiziert hat, an denen eine diagonale Schleuse gebaut werden könnte, wie z Lancaster-Kanal zu Kendal und die vorgeschlagene neue Filiale der Grand-Union-Kanal zwischen Bedford und Milton Keynes.[3]
Doppelschloss
Eine Sonderform einer Sparschleuse ist die Zwillingsschleuse, wie sie 2014 im Jahr 2014 eröffnet wurde Dortmund-Ems-Kanal Biene Münster.[4] Diese Schlösser werden immer im Doppelbetrieb verwendet, dh ein Schloss schließt und das andere gleichzeitig. Da das eingesparte Wasser aus der Schließschleuse (halbe Förderhöhe) in die Schließschleuse gelangt, wird eine Einsparung von 50 % erreicht. Sehen Sie sich das Bild an, in dem Schloss A geschlossen und Schloss B geschlossen wird. Die Reihenfolge beim Öffnen und Schließen der Türen ist wie folgt:
- Schiffe fahren vom hohen Kanalgebäude in die schützende Schleuse und vom niedrigen Kanalgebäude in die schützende Schleuse ein.
- Alle Türen schließen.
- Die halbe Förderhöhe fließt von der Schließschleuse in die Schließschleuse. Der Pegel ist dann in beiden Schleusen gleich.
- Der Verbindungskanal zwischen den Schleusen ist geschlossen.
- Die Hälfte der Förderhöhe fließt von der sich schließenden Schleuse in das niedrige Kanalgebäude.
- In der schützenden Schleuse strömt die halbe Förderhöhe aus dem hohen Kanalgebäude.
- Die Türen öffnen sich für den Ausgang des verschlossenen Schiffes und des verschlossenen Schiffes.
Danach wird der Vorgang wiederholt, wobei Schloss A schließt und Schloss B schließt.
| Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise |