Interaction of Hydraulic Structures with Air, Water, and Rock: The Challenge of Researchers and Designers

Since the last ten years, financial crisis has strongly impacted the global economy, which was mainly the result of un-controlled financial speculations at the stock markets highlighted by the revelations regarding offshore companies. Fortunately, the field of construction of large infrastructures, such as hydraulic schemes, has been left relatively untouched by this crisis. In order to stimulate their economies, many governments across the world have injected significant sums into sustainable infrastructures development

Design of Pressure Relief Valves for Protection of Steel-Lined Pressure Shafts and Tunnels Against Buckling During Emptying

Using high-strength steels for pressure shafts and tunnel liners and taking into account significant rock mass participation allows the design of comparatively thin steel liners in hydropower projects. Nevertheless, during emptying of waterways, these steel linings may be endangered by buckling. Compared with traditional measures such as increased steel liner thickness and stiffeners, pressure relief valves are a very economical solution for protection of steel liners against critical external pressure and therefore buckling during emptying. A calculation procedure has been developed for the design of the required number and arrangement of pressure relief valves, and this has been used successfully in practice. Systematic model tests enabled the assumptions of the design method to be verifie

Vom Labyrinth- zum Klaviertastenwehr

Unregulierte freie Überfallwehre sind hydraulisch effizient und sicher im Betrieb. Da die Oberfallkapazität direkt von der Länge des Wehres abhängt, wurde vor längerer Zeit das Labyrinthwhr entwickelt. Dessen hydraulische Funktionsweise unter dem Einfluss der verschiedenen geometrischen Parameter ist recht gut bekannt. Die Auslegung basiert jedoch immer noch auf experimentell bestimmten und verallgemeinerten Bemessungsdiagrammen

Les ouvrages hydrauliques annexes comme des éléments de conception et de sécurité des barrages.

La conférence invitée souligne que les ouvrages annexes sont des éléments importants pour la conception et la sécurité structurale du barrage. Après une introduction générale sur l’importance des barrages pour le développement des infrastructures de l’eau vitales partout dans le monde, les ouvrages hydrauliques annexes aux barrages sont brièvement décrits comme éléments de conception et de sécurité. Les enjeux du choix ainsi les défis de dimensionnement pour les différentes ouvrages annexes sont abordés et illustrés avec quelques exemples de recherche

Triebwassersysteme bei Wasserkraftanlagen – Herausforderungen und Tendenzen für die Linienführung und Auskleidung/ Waterway Systems for Hydropower Plants – Challenges and tendencies for alignment and lining

Wasserkraftanlagen in den Alpen, insbesondere die Speicherkraftwerke, sind durch weitverzweigte Stollennetze charakterisiert. Dabei unterscheidet man zwischen Zuleitungsstollen, Druckstollen, Druckschächten sowie Unterwasserstollen. Die Zuleitungsstollen leiten das Wasser aus verschiedenen Einzugsgebieten den Stauseen zu; es handelt sich normalerweise um Freispiegelstollen. Vom Stausee wird das Wasser unter Druck der Kraftwerkszentrale zugeführt. Man spricht dabei von Druckstollen und Druckschächten, wobei die ersten nur schwach, die letzten stark geneigt sind. Die Unterwasserstollen geben das Wasser nach der Turbine ins natürliche Gewässer zurück. Die Verbindung zwischen Stausee und Kraftwerk sowie die Rückgabe ins Gewässer wird gesamthaft als Triebwassersystem bezeichnet. Druckstollen und Druckschächte sind somit die unsichtbaren Wassertransportadern der Wasserkraftwerkanlagen in den Alpen [18]. Deren Gesamtlänge in der Schweiz dürfte schätzungsweise zurzeit 2000 bis 4000 km betragen. Zurzeit findet eine Renaissance der Pumpspeicherwerke in der Schweiz statt. Neben der Distanz zwischen Ober- und Unterbecken spielen bei diesen Pumpspeicherwerken die Linienführung und Auskleidung der Triebwassersysteme eine entscheidende Rolle für die Wirtschaftlichkeit der Anlage. Neben weiteren Pumpspeicherwerken werden zukünftig zunehmend auch neue Stollen und Schächte für die Erneuerung und Leistungserhöhungen von bestehenden Speicherkraftwerken realisiert. Umweltverträgliche Konzepte, fortschrittliche Bemessungs methoden und weiterentwickelte Ausbruchmethoden werden dabei neben der Entwicklung des europäischen Strommarktes entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg dieser Projekte sein