DE4108360A1

DE4108360A1 - OVERFLOW THRESHOLD

Info

Publication number: DE4108360A1
Application number: DE4108360A
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Fahrner; Peter Dipl Ing Dr Guenther
Original assignee: VOLLMAR OSKAR GmbH
Current assignee: INNOVATIVE UMWELTTECHNIK GMBH, 74632 NEUENSTEIN, D
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1992-03-26
Anticipated expiration: 2011-03-16
Also published as: DE4108360C2; DE59102921D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlaufschwelle zur von der Höhe eines Flüssigkeitsspiegels abhängigen Überlaufmessung.The invention relates to an overflow threshold for depend on the height of a liquid level Overflow measurement.

Zunehmend werden in Mischwasser-Entwässerungssyste men Regenüberlaufbecken gebaut und betrieben. Ziel dieser Maßnahme ist es, durch die Regenwasserbe handlung den Regenabfluß zum Beispiel zu Kläranla gen so zu begrenzen, daß deren Wirkungsgrad nicht unzulässig sinkt und daß gleichzeitig eine stoß weise erfolgende Belastung von Vorflutern, zum Bei spiel Flüssen und Gewässern, in vertretbaren Gren zen bleibt. Bis heute ist jedoch vielerorts der Wirkungsgrad und das Entlastungsverhalten derarti ger Bauwerke nicht hinreichend bekannt. Die Aufla gen der Aufsichtsbehörden einzelner Länder fordern daher (schon bei der Baugenehmigung) Becken und Re genüberläufe mit Meßeinrichtungen zu versehen, um eine Erfassung der Jahres- Entlastungsmenge zu er möglichen. Mittelfristig ist überdies zu erwarten, daß auch an Regenüberlaufbecken und eventuell auch an exponierten Regenüberläufen eine Meßdatenerfas sung zu Nachweiszwecken generell einzurichten ist. In mixed water drainage systems are increasing rain overflow basin built and operated. target this measure is through the rainwater for example the rain runoff to sewage treatment plants to limit such that their efficiency is not drops impermissibly and that at the same time a bump wise exposure of receiving water, to play rivers and waters, in reasonable sizes Zen remains. To this day, however, the is in many places Efficiency and relief behavior suchi buildings not well known. The edition against the regulatory authorities of individual countries therefore (already with the building permit) pools and re to provide overflows with measuring devices in order to a recording of the annual discharge amount possible. In the medium term it can also be expected that also on rainwater overflow basins and possibly also a measurement data acquisition at exposed rain overflows solution must generally be set up for verification purposes.

Für die Erfassung von Entlastungsmengen ist es be kannt, Überlaufschwellen einzusetzen, bei denen oberwasserseitig eine Wasserstandsmessung erfolgt. Insbesondere wird die Höhe des Wasserstandes ober halb der Krone der Überlaufschwelle gemessen und aus dieser Meßgröße die Überlaufmenge ermittelt. Diese höhenabhängige Überlaufmessung ist besonders wirtschaftlich, jedoch bei den bekannten Einrich tungen mit vielfältigen Meßfehlern behaftet. Alter nativ können für die Entlastungsmessung auch induk tive Durchflußmesser eingesetzt werden. Diese in duktiven Durchflußmesser sind Meßgeräte mit den zweifellos geringsten Meßfehlern. In die Entla stungsleitung, die in aller Regel als Freispie gelleitung ausgeführt ist, muß dann jedoch dieses Meßgerät in Verbindung mit einem gedükerten Meßrohr eingesetzt werden, weil ein ordnungsgemäßer Betrieb nur bei Meßrohrvollfüllung erreicht wird. Derartige Meßbauwerke erfordern jedoch extrem hohe Investiti onskosten, so daß aus wirtschaftlichen Erwägungen in der Regel davon Abstand genommen werden muß. Diese Lösung bleibt nur außergewöhnlichen Betriebs punkten vorbehalten.It is used to record relief quantities knows to use overflow thresholds at which a water level measurement is carried out on the upper water side. In particular, the height of the water level becomes higher measured half the crown of the overflow threshold and the overflow quantity is determined from this measured variable. This height-dependent overflow measurement is special economical, but with the well-known Einrich with various measurement errors. Dude natively, induc tive flow meters are used. This in ductive flow meters are measuring devices with the the slightest measurement error. In the discharge power line, usually as a free spike line is executed, however, then this Measuring device in connection with a thin measuring tube be used because of proper operation is only achieved when the measuring tube is full. Such However, measuring structures require extremely high investments on costs so that for economic considerations as a rule, this must be avoided. This solution remains only exceptional operation reserved points.

Insofern befaßt sich die Erfindung mit der höhenab hängigen Überlaufmessung.In this respect, the invention deals with the heights dependent overflow measurement.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Überlauf schwelle beziehungsweise eine Meßeinrichtung mit Überlaufschwelle anzugeben, die mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine weitestgehend fehler freie Überlaufmessung ermöglicht. The object of the invention is therefore an overflow threshold or a measuring device with Specify overflow threshold with simple and cost-effective means a largely error free overflow measurement enabled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich das Kronenprofil der Überlaufschwelle aus der Kombination einer Standardprofilkrone und einer sich an deren Abflußrücken anschließenden, waage recht verlaufenden Breit-Wehrkrone zusammensetzt, wobei die Oberflächenebene der Breit-Wehrkrone un terhalb des höchsten Punktes der Standardprofil krone liegt. Diese erfindungsgemäße, besondere Pro filform der Überlaufschwelle stellt eine optimierte Schwellenform dar, die gleichermaßen für die Aufgabe der Entlastung als auch einer Meßwerterfassung be stens geeignet ist. Sie ist eine Kombination zweier Überfallformen, die gemäß der praktischen Hydraulik als "Standardprofil" und als "breitkroniges Wehr" zu bezeichnen ist. Bei der erfindungsgemäßen Über laufschwelle stellen sich transparente hydraulische Verhältnisse ein. Es liegt eine eindeutige, hydrau lische Kennlinie vor, wobei sich stets ein stabiler Abflußstrahl innerhalb weiter Grenzen einstellt. Dies erfolgt unabhängig von der Belüftungssituation des Abflußstrahls. Bei dem erfindungsgemäßen Über laufschwellenprofil ist es problemlos möglich, daß das Unterwasser über die Höhe der Wehrkrone an steigt, ohne daß dabei der unvollkommene Überfall beginnt. Dies unterscheidet sich somit wesentlich von bekannten Überlaufschwellenprofilen, da zum Beispiel bei scharfkantigen Wehren die Beeinflus sung des Oberwassers durch das Unterwasser bereits auftritt, bevor das Unterwasser die Wehrkrone er reicht hat. Mithin läßt die erfindungsgemäße Über laufschwelle hohe Rückstauebenen zu. Ist sie mit einem Speicherbauwerk, zum Beispiel Regenüberlauf becken, kombiniert, so läßt sich dessen Beckenvolu men in einem vergrößerten Bereich ausnutzen. Dies deshalb, weil der Überfallbeiwert (auf den im nach folgenden noch näher eingegangen wird) bei dem er findungsgemäßen Überlaufschwellenprofil mehr an dem Wert "1" liegt, so daß gegenüber bekannten Schwel len mit einer kleineren Überfallhöhe bei gleicher Abflußmenge gearbeitet werden kann. Diese Überfall höhe ist jedoch in der Regel durch die baulichen Gegebenheiten begrenzt, um der Gefahr einer Wasser ansammlung zum Beispiel in den Kellern von oberhalb liegenden Häusern zu begegnen. Da sich erfindungs gemäß eine kleinere Überfallhöhe ergibt, ergibt sich bei Ausnutzung des zulässigen Bereichs gegen über den bekannten Einrichtungen ein Reservevolu men, das heißt, bei gleicher Beckenausbildung kann die erfindungsgemäße Überlaufschwelle höher ange ordnet werden, so daß insgesamt ein größeres Beckenvolumen zur Verfügung steht. Andererseits ist es jedoch auch möglich, ein Becken mit geringerer Tiefe zu bauen, wobei sich dennoch -gegenüber be kannten Uberlaufschwellen- gleiche Verhältnisse einstellen. Diese kleinere Beckentiefe bei gleichem Volumen senkt jedoch erheblich die Baukosten. Ins besondere ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Uberlaufschwelle in industrieller Fertigung herzu stellen. Sie kann beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) hergestellt und auf die zumeist aus Beton herge stellte Rohschwelle aufgesetzt und dort befestigt werden. According to the invention, this object is achieved by that the crown profile of the overflow threshold the combination of a standard profile crown and one adjoining their drainage ridges, weigh right-going broad weir crown, the surface plane of the Breit weir crown un the standard profile below the highest point crown lies. This particular Pro according to the invention filform of the overflow threshold represents an optimized Threshold form that is equally for the task the relief as well as a measured value acquisition be is very suitable. It is a combination of two Raid forms that according to the practical hydraulics as "standard profile" and as "broad-crested weir" is to be designated. In the case of the invention thresholds set themselves transparent hydraulic Ratios. There is a clear, hydrau characteristic curve, whereby there is always a stable The discharge jet is set within wide limits. This is done regardless of the ventilation situation of the drain jet. In the over according to the invention threshold profile, it is easily possible that the underwater above the height of the weir crown rises without the imperfect raid begins. This differs significantly of known overflow threshold profiles, as for For example, with sharp-edged weirs, the influence solution of the upper water through the underwater already occurs before the underwater heir crown was enough. Thus, the over invention threshold high backflow levels. Is she with a storage structure, for example rain overflow pool, combined, so its pool volume can be in a larger area. This This is because the raid coefficient (based on the im the following is discussed in more detail) in which he inventive overflow threshold profile more on the Value "1" is, so that compared to known smoldering len with a smaller head height at the same Runoff can be worked. This raid However, height is usually due to the structural Circumstances limited to the risk of water accumulation, for example, in the cellars from above to encounter lying houses. Because fictional results in a smaller headroom against each other when the permissible range is used a reserve vololu over the known facilities men, that is, with the same pool training can the overflow threshold according to the invention is higher be arranged so that a larger overall Pool volume is available. On the other hand however, it is also possible to have a smaller pool To build depth, while still being - opposite each other knew overflow thresholds- same conditions to adjust. This smaller pool depth with the same However, volume significantly reduces construction costs. Ins in particular, it is also possible to use the invention Overflow threshold in industrial production put. For example, it can be made of plastic, especially glass fiber reinforced plastic (GRP) manufactured and mostly made of concrete put raw threshold on and fastened there will.

Vorstehend wurde bereits ausgeführt, daß sich stets ein stabiler Abflußstrahl innerhalb weiter Grenzen der Überfallhöhe einstellt. Während sich bei be kannten Überlaufschwellen in bestimmten Betriebs punkten Wirbel beziehungsweise Schwingungen ein stellen, bleibt der Abflußstrahl bei der erfin dungsgemäßen Überlaufschwelle stabil. Dies auch deshalb, weil keine Anhebung des Unterwasserstrahls in Abhängigkeit weiter Grenzen (ausgehend von der Entwurfsüberfallhöhe) erfolgt, wie dies oftmals bei bekannten Schwellen der Fall ist. Bei der erfin dungsgemäßen Überlaufschwelle ist auch eine beson ders einfache Auslegung im Zusammenhang mit einer Tauchwand möglich, da der störende Einfluß der Tauchwand auf die höhenabhängige Entlastungsmessung nach hydraulischen Gesetzen bestimmbar ist. Inso fern kann dies berücksichtigt werden und führt dann nicht zu einer Meßwertverfälschung.It has already been stated above that there is always a stable discharge jet within wide limits the head height. While be knew overflow thresholds in certain operations score eddies or vibrations the discharge jet remains with the invented according overflow threshold stable. This too because there is no lifting of the underwater jet depending on further limits (starting from the Headroom), as is often the case with known thresholds is the case. With the inventor The overflow threshold according to the invention is also a special one ders simple interpretation in connection with a Diving wall possible because of the disruptive influence of the Baffle on the height-dependent relief measurement can be determined according to hydraulic laws. Inso this can also be taken into account and then leads not to falsify the measured values.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Übergang von dem Abflußrücken zur Oberflächenebene der Breit-Wehrkrone stetig, insbesondere als kon kave Krümmung, ausgebildet. Hierdurch ist eine wir belfreie Stromfädenausbildung bei geringer Reibung und gewünschter Druck- und Geschwindigkeitsvertei lung gewährleistet.According to a development of the invention Transition from the drain back to the surface level the Breit weir crown steadily, especially as a con kave curvature. This makes us Belt-free current thread formation with low friction and desired pressure and speed distribution guaranteed.

Vorzugsweise weist das Standardprofil oberwasser seitig eine senkrechte Stauwand auf. Unterseitig ist die Breit-Wehrkrone mit einer scharfen Kante versehen. Diese scharfe Kante grenzt vorzugsweise an eine senkrechte Wehrrückwand an. The standard profile preferably has surface water a vertical dam wall on the side. Underside is the wide weir crown with a sharp edge Mistake. This sharp edge preferably borders on a vertical weir back wall.

Die Form der Standardprofilkrone ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie der Nachbildung der Strahlunterseite eines belüfteten scharfkantigen Überfalls entspricht.The shape of the standard profile crown is preferred trained to replicate the Beam underside of a ventilated sharp edged Raid matches.

Günstig ist es, wenn die Breite der Standardprofil krone etwa eben so groß ist, wie die Breite der Breit-Wehrkrone.It is beneficial if the width of the standard profile crown is about as large as the width of the Wide weir crown.

Die Erfindung betrifft ferner eine Meßeinrichtung, der eine erfindungsgemäße Überlaufschwelle zugeord net ist. Die Meßeinrichtung weist oberwasserseitig einen Wasserstandsmesser zur Bestimmung der Über laufmenge auf. Der Wasserstandsmesser erfaßt vor zugsweise die oberwasserseitige Höhe des Wasser standes oberhalb des höchsten Punktes der Standard profilkrone. Dies erfolgt in einem Bereich, der noch nicht von der Überlaufschwelle beeinflußt ist. Als Wasserstandsmesser können bekannte Geräte mit Drucksensor, Echolot oder Einperlmessungseinrich tungen verwendet werden. Derartige Meßgeräte beste hen einerseits aus dem Sensor, der den Wasserstand ermittelt und weisen andererseits einen Meßverstär ker mit normiertem Signalausgang auf. Nachgeschal tet wird vorzugsweise in der Regel ein Rechner, der das Höhensignal in ein schwellenbezogenes Mengensi gnal umwandelt. Ein Analogfrequenzwandler bildet mengenproportionale Impulse zur Ansteuerung eines m³-Zählers. Ferner ist es möglich Registrierschrei ber oder -drucker zu installieren, so daß das Ent lastungsergebnis protokolliert werden kann. Ferner können Fernübertragungseinrichtungen zur Übermitt lung der Meßergebnisse vorhanden sein. Vorzugsweise wird die Überlaufmenge nach der Poleni-Formel er mittelt. Diese lautetThe invention further relates to a measuring device which is assigned an overflow threshold according to the invention net. The measuring device has a water level meter on the upper water side for determining the overflow quantity. The water level meter preferably detects the height of the water level above the highest point of the standard profile crown. This takes place in an area that is not yet influenced by the overflow threshold. Known devices with pressure sensors, depth sounder or Einperlmessungseinrich lines can be used as water level meters. Such measuring devices best hen on the one hand from the sensor that determines the water level and on the other hand have a measuring amplifier with a standardized signal output. A computer which converts the altitude signal into a threshold-related quantity signal is preferably used as a rule. An analog frequency converter forms volume-proportional pulses for controlling an m ³ counter. It is also possible to install registration records or printers so that the result of the discharge can be logged. Furthermore, there may be remote transmission devices for transmitting the measurement results. The overflow amount is preferably determined according to the Poleni formula. This is

wobei µ der Überfallbeiwert der Überlaufschwelle, g die Erdbeschleunigung, b die Breite der Überlauf schwelle und h der oberwasserseitige Wasserstand oberhalb des höchsten Punktes der Standardprofil krone ist.where µ is the attack coefficient of the overflow threshold, g the gravitational acceleration, b the width of the overflow threshold and h the surface water level above the highest point the standard profile crown is.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung und zwar zeigt:The drawing illustrates the invention and shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Überlaufschwelle und Fig. 1 shows a section through the overflow threshold according to the invention and

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Über laufschwelle mit Darstellung verschieden hoher Wasserspiegel unter beziehungsweise über der Entwurfsüberfallhöhe. Fig. 2 is a schematic view of the threshold, showing different water levels below or above the design head.

Die Fig. 1 zeigt einen Abschnitt 1 einer Roh-Wehr mauer 2, auf die eine Überlaufschwelle 3 aufgesetzt ist. Die Überlaufschwelle 3 ist somit als separates Bauteil gefertigt und wird - z. B. unter Zwischen schaltung von Dichtungen 4 - mittels Befestigungs mittel 5 am Kopf der Rohr-Wehrmauer 2 gehalten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Aus gestaltung beschränkt, vielmehr beinhaltet sie auch Wehre, bei denen die Wehrkrone nicht mit einer aufsetzbaren, dort befestigten Überlaufschwelle versehen ist, sondern die Überlaufschwelle mit der übrigen Wehrmauer ein einstückiges Teil bildet. Entscheidend ist die besondere Profilform der Über laufschwelle. Fig. 1 shows a section 1 of a raw weir wall 2 , on which an overflow threshold 3 is placed. The overflow threshold 3 is thus made as a separate component and is - z. B. with the interposition of seals 4 - held by means of fastening means 5 at the head of the pipe weir wall 2 . However, the invention is not limited to such a design, rather it also includes weirs in which the weir crown is not provided with an attachable overflow threshold attached there, but the overflow threshold forms an integral part with the rest of the weir wall. What is decisive is the special profile shape of the overflow threshold.

Die Überlaufschwelle 3 setzt sich aus einer Stan dardprofilkrone 6 und einer Breit-Wehrkrone 7 zu sammen. Die Standardprofilkrone 6 weist eine Form auf, die der Nachbildung der Strahlunterseite eines belüfteten, scharfkantigen Überfalls entspricht. Die Form der Breit-Wehrkrone ist -entsprechend der Nomenklatur der praktischen Hydraulik- als breit kroniges Wehr zu bezeichnen. Der Abflußrücken 8 der Standardprofilkrone 6 geht stetig in die waagerecht verlaufende Oberflächenebene 9 der Breit-Wehrkrone 7 über. Dieser Übergang 10 ist als stetige, konkave Krümmung 11 ausgebildet. Oberwasserseitig weist die Standardprofilkrone 6 eine senkrechte Stauwand 12 auf. Die Breit-Wehrkrone 7 besitzt unterwassersei tig eine scharfe Kante 13. An diese schließt sich eine senkrechte Wehrrückwand 14 an.The overflow threshold 3 is composed of a standard profile crown 6 and a wide weir crown 7 together . The standard profile crown 6 has a shape that corresponds to the simulation of the underside of the jet of a ventilated, sharp-edged raid. According to the nomenclature of the practical hydraulic system, the shape of the wide weir crown can be described as a wide crown weir. The drain back 8 of the standard profile crown 6 merges continuously into the horizontal surface plane 9 of the wide weir crown 7 . This transition 10 is designed as a continuous, concave curvature 11 . The standard profile crown 6 has a vertical dam wall 12 on the upper water side. The wide-weir crest 7 has unterwassersei tig a sharp edge. 13 This is followed by a vertical weir rear wall 14 .

Die Breite a der Standardprofilkrone 6 ist etwa ebenso groß, wie der Breite b der Breit-Wehrkrone 7. Die Oberflächenebene 9 der Breit-Wehrkrone 7 liegt unterhalb des höchsten Punktes 15 der Standardpro filkrone 6.The width a of the standard profile crown 6 is approximately the same as the width b of the wide weir crown 7 . The surface level 9 of the wide weir crown 7 is below the highest point 15 of the standard profile 6 crown.

Der Überlaufschwelle 3 ist eine Meßeinrichtung zur höhenabhängigen Überlaufmessung zugeordnet. Die Ab flußmenge des Wehrs der Fig. 1 wird nach der Po leni-Formel gemessen. Die Poleni-Formel lautet: The overflow threshold 3 is assigned a measuring device for height-dependent overflow measurement. From the flow rate of the weir of Fig. 1 is measured according to the Po leni formula. The Poleni formula is:

wobei Q die Überlaufmenge, µ der Überfallbeiwert der Überlaufschwelle 3, g die Erdbeschleunigung, b die Breite der Überlaufschwelle und h der oberwas serseitige Wasserstand oberhalb des höchsten Punk tes 15 der Standardprofilkrone 6 ist. Die Poleni- Formel stellt somit eine Q/h Beziehung dar, mit der auf einfache Weise eine Überlaufmessung möglich ist. Voraussetzung ist allerdings, daß der Über fallbeiwert µ bekannt ist. Dieser läßt sich auf grund des erfindungsgemäßen Überlaufschwellenpro fils durch Labormessungen besonders einfach und gut bestimmen. Er ist - anders wie bei bekannten Profil formen - im wesentlichen von Einflußgrößen unabhän gig, die zu Meßfehlern führen würden.where Q is the overflow quantity, µ the overflow coefficient of the overflow threshold 3 , g the acceleration due to gravity, b the width of the overflow threshold and h the water level on the upper water side above the highest point 15 of the standard profile crown 6 . The Poleni formula thus represents a Q / h relationship with which an overflow measurement is easily possible. The prerequisite, however, is that the case coefficient µ is known. Due to the overflow threshold profile according to the invention, this can be determined particularly easily and well by laboratory measurements. It is - in contrast to known profile shapes - essentially independent of influencing factors that would lead to measurement errors.

Hierzu einige Erläuterungen:
Das Standardprofil der Standardprofilkrone 6 ist - wie erwähnt - die Nachbildung der Strahlunterseite eines belüfteten, scharfkantigen Überfalls. Da für jede Überfallmenge Q eine andere Strahlunterseiten form existiert, wird die erfindungsgemäße Überlauf schwelle auf einen bestimmten Entwurfsfall hin aus gelegt. Hierzu gehören die Entwurfsüberfallmenge Q_E und die Entwurfsüberfallhöhe h_E (vergleiche Fig. 2). Bei der genannten Nachbildung erhält man eine Überfallform, die im Entwurfsfall ein druckfreies Profil ergibt, das heißt, entlang des gesamten Wehrrückens herrscht Atmosphärendruck. Für h < h_E drostatische Druck ist. Für h < h_E entsteht ein Un terdruck. Diese Druckverhältnisse bewirken eine Ab flußbeschleunigung und somit eine Verbesserung der Abflußleistung. Das Standardprofil ist somit in der Lage eine wesentlich größere Abschlagmenge als an dere Wehrformen bei gleicher Überfallhöhe h abzu führen. Die Größe des Unterdrucks nimmt bei stei gender Überfallhöhe h zu. Dies kann bei bekannten Überlaufschwellenprofilen, insbesondere bei großen Überfallhöhen h, zur Strahlablösung beziehungsweise zu Kavitationserscheinungen führen. Durch die er findungsgemäße Kombination eines Standardprofils mit einem breitkronigen Auslauf werden derartige Erscheinungen vermieden. Durch die Ausbildung des horizontal verlaufenden Schwellenteils (Breit-Wehr krone 7) wird ferner erreicht, daß der Beginn des unvollkommenen Überfalls erst wesentlich später einsetzt. Gleichzeitig wird unter diesen Bedingun gen der Überfallbeiwert µ etwa ab dem 1,5-fachen der Entwurfsüberfallhöhe h_E abnehmen. Die Abhängig keit des Überfallbeiwerts µ ergibt sich unter Be rücksichtigung aller entscheidenden Einflußgrößen und den hydraulischen Modelgesetzen gemäß nachste hender Beziehung:Here are some explanations:
The standard profile of the standard profile crown 6 is - as mentioned - the simulation of the underside of the jet of a ventilated, sharp-edged attack. Since a different jet underside shape exists for each attack quantity Q, the overflow threshold according to the invention is designed for a specific design case. These include the design hold-up quantity Q _E and the design hold-up height h _E (see FIG. 2). In the case of the replica mentioned, a raid shape is obtained which, in the design case, results in a pressure-free profile, that is, there is atmospheric pressure along the entire weir back. For h <h _{E is} drostatic pressure. A vacuum is created for h <h _E. These pressure conditions cause a flow acceleration and thus an improvement in the drainage performance. The standard profile is therefore able to discharge a much larger amount than other weir types with the same head h. The size of the negative pressure increases with increasing head h. With known overflow threshold profiles, in particular with large head heights h, this can lead to beam separation or cavitation. Such phenomena are avoided by the inventive combination of a standard profile with a wide crown spout. Through the formation of the horizontally extending threshold part (wide weir crown 7 ) it is also achieved that the beginning of the imperfect raid begins much later. At the same time, under these conditions the hold-up coefficient µ will decrease approximately from 1.5 times the design hold-up height h _E. The dependence of the hold-up coefficient µ is calculated taking into account all decisive influencing factors and the hydraulic model laws in accordance with the following relationship:

Die Strömungsrichtung ist in der Fig. 1 mit dem Pfeil 16 dargestellt.The direction of flow is shown in FIG. 1 by arrow 16 .

Da die Größe l₁ der Wandstärke des Wehrs ent spricht, wobei diese in einem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel auf 40 Zentimeter begrenzt ist, erge ben sich konstruktive Einschränkungen. Diese sind abhängig von der Entwurfsüberfallhöhe h_E zwischen dem höchsten Punkt 15 der Standardprofilkrone 6 und dem oberwasserseitigen Wasserspiegel sowie der Breite l der Breit-Wehrkrone 7. Wenn der Abstand c zwischen der Oberflächenebene 9 und dem höchsten Punkt 15 größer wird, muß folglich die Breite l kleiner werden.Since the size l ₁ corresponds to the wall thickness of the weir, which is limited to 40 centimeters in a preferred embodiment, there are constructional restrictions. These depend on the design head height h _E between the highest point 15 of the standard profile crown 6 and the water level on the upper water side and the width l of the wide weir crown 7 . If the distance c between the surface plane 9 and the highest point 15 increases, the width l must consequently become smaller.

Bevorzugte Wehrhöhen von Entlastungsbauwerken lie gen im Bereich zwischen 0,8 und 1,5 Meter. Dadurch ergeben sich im Entwurfsüberfallhöhenbereich zwi schen 10 und 15 Zentimeter Grenzverhältnisse für den Quotienten h_E/w.Preferred weir heights of relief structures are in the range between 0.8 and 1.5 meters. This results in limit ratios for the quotient h _E / w in the design hold-up area between 10 and 15 centimeters.

beziehungsweiserespectively

In der nachfolgenden Tabelle sind Überfallbeiwerte µ und Werte der Q/h-Kennlinie entsprechend der Po leni-Formel der erfindungsgemäßen Überlaufschwelle 3 dargestellt. Zwischenwerte können durch Interpol lation ermittelt werden. In the table below, attack coefficients μ and values of the Q / h characteristic curve are shown according to the Po leni formula of the overflow threshold 3 according to the invention. Intermediate values can be determined by interpolation.

Einwandfreie Meßergebnisse lassen sich im Meßbe reich zwischen annähernd 0 und dem 2,5-fachen des Entwurfsfalles erzielen. Bei einem angenommenen Entwurfsfall von h_E=10 Zentimetern und einer Schwellenhöhe von 1 Meter liegt ein gesicherter Meßbereich zwischen 0 und 25 Zentimeter Überfall höhe entsprechend einer Entlastungsmenge zwischen 0 und 240 Liter pro Sekunde und laufendem Meter Schwellenlängserstreckung vor. Der dabei auftre tende Fehler liegt zwischen 2,5 und 5%, abhängig von der Überfallhöhe h.Flawless measurement results can be achieved in the measuring range between approximately 0 and 2.5 times the design case. Assuming a design case of h _E = 10 centimeters and a threshold height of 1 meter, there is a reliable measuring range between 0 and 25 centimeters head height corresponding to a relief quantity between 0 and 240 liters per second and linear meter length of the threshold. The error that occurs is between 2.5 and 5%, depending on the head h.

Durch Veränderung des Entwurfüberfalls lassen sich bei etwa gleichem Fehler größere Wassermengen gemäß der folgenden Tabelle abschlagen.By changing the design robbery with approximately the same error, larger amounts of water the following table.

Niedrigere Überlaufschwellen 3 als 0,8 Meter bewir ken eine Verbesserung des Entlastungsvermögens bei etwa gleichem Fehler. Höhere Überlaufschwellen 3 als 1,5 Meter bedeuten keine Veränderung der Kenn linie beziehungsweise der Tabellenwerte.Overflow thresholds 3 lower than 0.8 meters bring about an improvement in the relief capacity with approximately the same error. Overflow thresholds 3 higher than 1.5 meters mean no change in the characteristic or the table values.

Bei besonders langen Schwellen empfiehlt sich eine größere Meßstellenzahl, also der Einsatz mehrerer Wasserstandsmesser, in Verbindung mit einer Mittel wertbildung. Dabei sollte auch am Anfang und am Ende des Wehrs gemessen werden.One is recommended for particularly long sleepers larger number of measuring points, i.e. the use of several Water level meter, in conjunction with an agent value creation. It should also at the beginning and on Be measured at the end of the weir.

Claims

1. Overflow threshold to the height of a liquid speed-dependent overflow measurement, characterized in that the crown profile of the overflow threshold ( 3 ) from the combination of a standard profile crown ( 6 ) and one of the rivers from ( 8 ) adjoining, horizontally end up Wide weir crown ( 7 ) is composed, the surface plane ( 9 ) of the wide weir crown ( 7 ) being below half the highest point ( 15 ) of the standard profile crown ( 6 ).

2. Overflow threshold according to claim 1, characterized in that the transition ( 10 ) from the river back ( 8 ) to the surface plane ( 9 ) of the wide weir crown ( 7 ) is continuous, in particular as a concave curvature ( 11 ).

3. Overflow threshold according to one of the preceding claims, characterized in that the Stan dardprofilkrone ( 6 ) on the upper water side has a vertical right wall ( 12 ).

4. Overflow threshold according to one of the preceding claims, characterized in that the wide weir crown ( 7 ) has a sharp edge ( 13 ) on the underwater side.

5. Overflow threshold according to claim 4, characterized in that the sharp edge ( 13 ) is adjacent to a vertical weir rear wall ( 14 ).

6. Overflow threshold according to one of the preceding claims, characterized in that the shape of the standard profile crown ( 6 ) corresponds to the replica of the jet underside of a ventilated, sharp-edged case.

7. Overflow threshold according to one of the preceding claims, characterized in that the width (a) of the standard profile crown ( 6 ) is approximately as large as the width (b) of the wide weir crown ( 7 ).

8. Measuring device with overflow threshold according to one or more of the preceding claims, characterized by an upstream water level meter for determining the overflow amount (Q) according to the Poleni formula where µ is the overflow coefficient of the overflow threshold ( 3 ), g is the acceleration due to gravity, b is the width of the overflow threshold ( 3 ) and h is the water level above the highest point ( 15 ) of the standard profile crown ( 6 ) and each overflow height can be assigned its own overflow coefficient µ .