Hydraulik
Hydraulikteknik refererer til foranstaltninger, tekniske indgreb og strukturer inden for grundvand , overfladevand og havkyster . Udtrykket hydroteknologi er i dag mindre almindeligt for dette emne.
Vandbygning udfører overflade og underjordiske interventioner på webstedet samt på vandområder og skaber hydrauliske strukturer i form af tekniske, vandforvaltning systemer .
Oversigt
Et kerneområde inden for hydraulik er vand- og byvandshåndtering . Som en del af forsyningsteknologien styrer den drikke- og servicevand og sikrer spildevandsafledning og rensning . Vandudvikling og flodteknik som yderligere kerneområder beskæftiger sig med vandvedligeholdelse, vandkvalitet og beskyttelse mod oversvømmelser .
Landbrugets hydrauliske konstruktion understøtter landbrugsproduktion gennem faciliteter og foranstaltninger til forbedring af jordforvaltning gennem dræning og kunstvanding .
Den hydrauliske konstruktion anvender indre og kystnære farvande til skibstransport gennem havn, kanal og kystbeskyttelsesstrukturer. Vandets energi udvikles inden for hydraulisk energiteknik gennem dæmninger, vandkraftsystemer og lagringsbassiner. [1]
De forskelligartede arbejdsområder inden for hydraulik kan underinddeles baseret på opgaver og mål:
- observere og analysere afdelinger: hydrologi , vandmængdehåndtering (især grundvand), (i teknisk forbindelse med meteorologi , geologi og geografi ),
- Beskyttelse og bevaring af specialområder: beskyttelse af drikkevand og grundvand, beskyttelse mod oversvømmelser og kystområder, vedligeholdelse og udvidelse af vand (i teknisk forbindelse med økologi [2] ),
- Vandforsyningsafdelinger: vandforsyning med drikkevandsproduktion og -behandling, byvandsteknik med drikkevandsforsyning og spildevandsrensning (i teknisk forbindelse med mikrobiologi , biokemi , miljø- og procesteknik ),
- Infrastrukturdannende specialområder: Hydraulik med kanal , sluse og havnebygning og de tilhørende kystbeskyttelsesforanstaltninger (i tæt forbindelse med jordarbejde og funderingsteknik ).
Som en del af anlægsarbejder , inden for vandbygning falde tilbage på de grundlæggende teknik beregnings- og planlægningsmetoder. Grundlaget for vurderingen af overflade- og underjordiske vandniveauer påvises ved hjælp af metoder til hydrologi, hvortil hydrometri og hydrologi er. Dette emne er tæt forbundet med meteorologi , geologi og geografi .
De hydrauliske beregningsmetoder for vand ved hvile ( fluid statik ) og i bevægelse ( fluiddynamik ) er af særlig betydning for vandbygning. [3] Disse beregningsmetoder suppleres med et særpræget hydraulisk ingeniørsystem, især til udforskning af grundlæggende hydrauliske processer, til udforskning af udledningsforhold i flerdelte flodsystemer og ved havneanlæg samt til at udforske dynamikken af havbølger, da disse processer er lukket for rent matematisk-analytisk vurdering. Disse fysiske modeller suppleres eller erstattes af computerstøttet modellering, hvilket er blevet muligt i de senere år med den stigende ydelse af mainframe-systemer. [4] [5]
Spildevandsrensningsanlæg til spildevandsrensning
Kystbeskyttelse - Æderfuglspærre
Ordkombinationer med komponenten Hydro angiver forbindelsen med vand (fra det gamle græske ord ὕδωρ (hydōr) for vand). I tekniske applikationer er kombinationer almindelige, f.eks. Som hydrologi eller hydraulik . Hydraulik er også markeret med hydroteknologi, men dets tekniske anvendelse er blevet mindre almindelig. [6] Andre ordkombinationer med Hydro er blevet brugt af virksomheder til at give navne til at identificere deres egne hovedområder inden for vandforvaltning (Hydrotech, Hydrotechnik). I engelsktalende lande er ordkombinationer med Hydro mere udbredt i tekniske termer og er særlig almindelige inden for energiproduktion.
historisk udvikling
Dagens vigtigste retninger inden for hydraulik har udviklet sig med historien om menneskelige bosættelser: Bevis for hydrauliske tekniske foranstaltninger kan derfor findes i alle kulturer rundt om i verden. De første store menneskelige bosættelser og byer i Europa omkring 3000 f.Kr. Chr. Medførte et behov for vand, der kun kunne dækkes ved kunstige indgreb i den naturlige vandcyklus. Til dette formål blev de første dæmninger bygget som reservoirer i huler og dale af jorddæmninger, som blev brugt til at forsyne bygderne med vand og til kunstvanding. Til kunstvanding siges det, at så tidligt som 600 f.Kr. Tekniske systemer i Babylons hængende haver kan have været brugt.
Vandet landbrug efterlod også tidlige tegn på hydrauliske ingeniøraktiviteter med reservoirer, forsyningskanaler og kontrolstrukturer. Bosættelserne skulle også beskyttes mod oversvømmelser , især nær floder. Et tidligt eksempel er oversvømmelsesbeskyttelsen i byen Tiryns på Peloponnes omkring 2000 f.Kr. Chr. [7]
Med stigende handel og fiskeri skulle opgaverne med havnebyggeri og kystsikring løses. Anvendelsen af vand som energikilde blev tidligt udviklet gennem opførelsen af møller . Hydrauliske tekniske foranstaltninger var af særlig betydning i minedrift - både for dræning af gruber og for energiforsyning.
Hydrauliske konstruktioner [1] | Grundlæggende om hydraulik [1] | |||
---|---|---|---|---|
v. Chr. | v. Chr. | |||
fra ca. 5000 | Indenlandske og indenlandske vandforsyning (fiskeri, transport, fritid) | |||
cirka 3200 | Jawa dæmning (Jordan) til opbevaring af drikkevand | |||
cirka 3100 | System af dæmninger, kanaler og vandreservoirer i Yangtze -deltaet som beskyttelse mod oversvømmelser og til kunstvanding i den kinesiske Liangzhu -kultur [8] | |||
cirka 2600 | Konstruktion af Sadd-el-Kafara- dæmningen i Egypten til beskyttelse mod oversvømmelser | |||
ca. 1600 | Forsendelseskanal på den første grå stær i Nilen | |||
1055 | Kloakrør i Jerusalem | |||
5. århundrede | Han -kanalen , første del af den kejserlige kanal , som stadig er i drift i dag, Kina | |||
427-347 | Platon : vandcyklus, erosion, sedimentation | |||
omkring 200 | Drikkevandssystem med trykrør i Pergamon [9] | 287-212 | Arkimedes : Grundlaget for hydrostatik, opdrift og stabilitet i flydende kroppe | |
134 | Akvedukt med et trykrør lavet af blyrør i Alatri , Italien | |||
104-102 | Rhone-Marseille-kanalen ( Fossa Marina ) | |||
100 | bevist brug af vandkraft til drift af møller | |||
10 | Kanaler og diger i Holland | |||
A.D. | A.D. | |||
60 | Forsøg på at gennembore Isthmus of Corinth af kejser Nero | |||
783 | Karl den Store forsøger at bygge en kanal mellem Rhinen og Donau -regionerne ( Fossa Carolina ) | |||
1100-1200 | Anlæg af diger og afløbssystemer på Oder- og Vistula -floderne | |||
1325 | Opførelse af den første kammerlås i Tyskland | |||
omkring 1450 | Indførelse af støbejern vand rør i Tyskland og England | |||
1564-1642 | Galileo Galilei : effekten af kraft i flydende væsker | |||
1650 | Første torrentkontrol i Tyrol | 1577-1644 | Benedetto Castelli : Flowbestemmelse og kontinuitet | |
1660 | Første vandkabinetter i Frankrig og England | 1642-1727 | Isaac Newton : Bevægelsessætninger | |
1784-1833 | Opførelse af Rhinen-Rhône-kanalen | 1700-1782 | Daniel Bernoulli : Bevaring af energilovgivningen | |
1836 | Start af byggeriet til en kanal mellem Main og Donau ( Ludwig-Donau-Main Canal ) | |||
1830-1890 | Udvidelse af Donau | |||
1859-1869 | Opførelse af Suez -kanalen | |||
1873 | Brug af elektricitet fra vandkraft (belysning af Linderhof Palace, Bayern) | |||
1891 | Idriftsættelse af den første tyske drikkevandsdæmning nær Remscheid | |||
1895 | Første afklaringsbassin i Tyskland i Frankfurt am Main [10] | |||
1904-1914 | Opførelse af Panamakanalen | |||
1934 | Niederfinow skibslift åbnede for trafik | |||
1924 | Walchensee kraftværk sat i drift | |||
1931-1936 | Opførelse af Hoover Dam i Colorado (Nevada / Arizona) | |||
1939 | Opførelse af Great Ferghana -kanalen til vanding af Ferghana -dalen (Usbekistan) | |||
1960-1970 | Opførelse af Aswan High Dam | |||
1960-1992 | Opførelse af Main-Donau-kanalen | |||
1962 | Færdiggørelse af Grande Dixence -dæmningen , Schweiz (højde 285 m) | |||
1993-2008 | Three Gorges Dam , Kina |
Specialister i hydraulik
Hydrauliske ingeniøropgaver udføres for det meste af hydrauliske ingeniører, der har specialiseret sig i dette område som en del af deres civilingeniør- eller miljøtekniske undersøgelser og ofte udføres af hydrauliske ingeniører .
De mangfoldige opgaver løses normalt i tværfagligt samarbejde med andre afdelinger og specialister, f.eks. Dataloger, procesingeniører, mikrobiologer, biokemikere eller jord- og fundamentingeniører, landskabsplanlæggere, geologer og geografer. [11]
Andre
En parlamentarisk gruppe "Fritflydende floder" blev dannet i den tyske forbundsdag i midten af 2007. Deres fælles mål er at forhindre Donau og andre floder i at ekspandere. I den 17. lovgivningsperiode (2009-2013) havde den omkring 41 medlemmer af Forbundsdagen.
Se også
Weblinks
Tyskland:
- Federal Institute for Hydraulic Engineering
- Federal Institute for Hydrology
- Federal Waterways and Shipping Administration
- Definitioner af hydrauliske ingeniørtermer i metodewiki for Federal Institute for Hydraulic Engineering
- Hydraulic Engineering Repository Dokumentserver til hydraulisk teknik
Individuelle beviser
- ^ A b c Theodor Strobel, Franz Zunic: Hydraulisk teknik: aktuelle principper - nye udviklinger. Springer Verlag, Berlin 2006, ISBN 3-540-22300-2 .
- ^ Michael Hütte: Økologi og hydraulik - Økologiske grundlæggende principper for vandforvaltning og vandkraftanvendelse. Parey-Buchverlag, Berlin 2000.
- ^ Federal Institute for Hydraulic Engineering (BAW) - hydrauliske konstruktioner. Hentet 21. september 2018 .
- ^ Federal Institute for Hydraulic Engineering (BAW) - Research & Development in Hydraulic Engineering. Hentet 21. september 2018 .
- ^ BfG - opgaver. Hentet 21. september 2018 .
- ^ Josef R. Ritter Lorenz von Liburnau: Hvad har hydraulikindustrien brug for?: Forslag til hydroteknologiens fremskridt i undervisning og serviceorganisation. Forlag Faesy & Frick, Wien 1879.
- ^ Günther Garbrecht: Hydrauliske strukturer i kongeriget Urartu, 9. til 7. århundrede f.Kr. , skrifter fra det tyske vandhistoriske selskab , bind 5, Siegburg 2004, ISBN 3-8334-1502-9 .
- ↑ Et stort hydraulisk konstruktionssystem fra det gamle Kina opdaget. I: Standarden . 9. december 2017. Hentet 9. december 2017 .
- ^ Günther Garbrecht: Mesterværker i gammel hydroteknologi , Teubner Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1995, ISBN 3-8154-2505-0
- ↑ Frankfurt am Main: Historisk spildevandsrensningsanlæg med fotos Internetpræsentation, Frankfurt 2012
- ↑ Kurt Lecher, Hans-Peter Lühr, Ulrich Zanke: Taschenbuch der Wasserwirtschaft. 8. udgave, Parey-Buchverlag, Berlin 2001, ISBN 3-8263-8493-8 .