Hydraulikk
Hydraulikkteknikk refererer til tiltak, tekniske inngrep og konstruksjoner innen grunnvann , overflatevann og sjøkyster . Begrepet hydroteknologi er i dag mindre vanlig for dette emnet.
Hydraulisk ingeniør utfører overflate og underjordiske intervensjoner på området , så vel som på vannmasser og skaper hydrauliske strukturer i form av tekniske, vann administrasjonssystemer .
Oversikt
Et kjerneområde innen hydraulikk er vann- og byvannshåndtering . Som en del av forsyningsteknologien forvalter den drikke- og servicevann og sikrer avløp og rensing av avløpsvann . Vannutvikling og elveteknikk som ytterligere kjerneområder omhandler vannvedlikehold, vannkvalitet og flomsikring .
Landbrukshydraulikk støtter landbruksproduksjon gjennom anlegg og tiltak for å forbedre jordforvaltningen gjennom drenering og vanning .
Hydraulikkingeniøren bruker innlands- og kystvannet for skipstransport gjennom havn, kanal og kystbeskyttelsesstrukturer. Vannets energi utvikles i hydraulisk energiteknikk gjennom demninger, vannkraftsystemer og lagringsbassiner. [1]
De mangfoldige arbeidsområdene innen hydraulikk kan deles ut basert på oppgaver og mål:
- observere og analysere avdelinger: hydrologi , vannvolumhåndtering (spesielt grunnvann), (i teknisk forbindelse med meteorologi , geologi og geografi ),
- Beskyttelse og bevaring av spesialområder: drikkevanns- og grunnvannsvern, flom- og kystsikring, vannvedlikehold og utvidelse (i teknisk forbindelse med økologi [2] ),
- Vannforsyningsavdelinger: vannforsyning med drikkevannsproduksjon og -behandling, byvannsteknikk med drikkevannsforsyning og avløpsrensing (i teknisk forbindelse med mikrobiologi , biokjemi , miljø- og prosessingeniør ),
- Infrastrukturdannende spesialistområder: hydraulikkteknikk med kanal- , sluse- og havnebygging og tilhørende kystsikringstiltak (i nær tilknytning til jordarbeid og fundamentteknikk ).
Som en del av sivilingeniør faller feltene hydraulikkteknikk tilbake på de grunnleggende ingeniørberegnings- og planleggingsmetodene. Grunnlaget for vurderingen av overflate og underjordiske vannivåer oppdages ved hjelp av metoder for hydrologi, som hydrometri og hydrologi er til. Dette emnet er nært knyttet til meteorologi , geologi og geografi .
De hydrauliske beregningsmetoder for vann i ro ( fluid statikk ) og i bevegelse ( fluid dynamics ) er av særlig betydning for hydraulisk engineering. [3] Disse beregningsmetodene suppleres med et særpreget hydraulisk konstruksjons testsystem, spesielt for utforskning av grunnleggende hydrauliske prosesser, for utforskning av utslippsforhold i flerdelte elvesystemer og ved havneanlegg, samt for å utforske dynamikken av havbølger, siden disse prosessene er lukket for rent matematisk-analytisk vurdering. Disse fysiske modellene blir supplert eller erstattet av datamaskinassistert modellering, noe som har blitt mulig de siste årene med den økende ytelsen til hovedrammesystemer. [4] [5]
Ordkombinasjoner med komponenten Hydro indikerer forbindelsen med vann (fra det gamle greske ordet ὕδωρ (hydōr) for vann). I tekniske applikasjoner er kombinasjoner vanlige, for eksempel som hydrologi eller hydraulikk . Hydraulikk er også merket med hydroteknologi, men teknisk bruk har blitt mindre vanlig. [6] Andre ordkombinasjoner med Hydro har blitt brukt av selskaper for å gi navn for å identifisere sine egne hovedområder innen vannforvaltning (Hydrotech, Hydrotechnik). I engelsktalende land er ordkombinasjoner med Hydro mer utbredt i tekniske termer og er spesielt vanlige innen energiproduksjon.
historisk utvikling
Dagens viktigste retninger innen hydraulikk har utviklet seg med historien til menneskelige bosetninger: Bevis for hydrauliske konstruksjonstiltak kan derfor finnes i alle kulturer rundt om i verden. De første store menneskelige bosetningene og byene i Europa rundt 3000 f.Kr. Chr. Førte til et behov for vann som bare kunne dekkes ved kunstige inngrep i den naturlige vannsyklusen. For dette formålet ble de første demningene bygget som reservoarer i huler og daler av jorddammer, som ble brukt til å forsyne bosetningene med vann og til vanning. For vanning sies det at så tidlig som 600 f.Kr. Tekniske systemer i de hengende hagene i Babylon kan ha blitt brukt.
Vannet landbruk etterlot også tidlige bevis på hydrauliske ingeniøraktiviteter med reservoarer, forsyningskanaler og kontrollstrukturer. Bosetningene måtte også beskyttes mot flom , spesielt i nærheten av elver. Et tidlig eksempel er flomsikringen i byen Tiryns i Peloponnesos rundt 2000 f.Kr. Chr. [7]
Med økende handel og fiske måtte oppgavene med havnebygging og kystsikring løses. Bruken av vann som energikilde ble tidlig utviklet gjennom bygging av møller . Hydrauliske konstruksjonstiltak var av spesiell betydning i gruvedrift - både for drenering av gropene og for energiforsyningen.
Hydrauliske konstruksjoner [1] | Grunnleggende om hydraulikk [1] | |||
---|---|---|---|---|
v. Chr. | v. Chr. | |||
fra ca 5000 | Innenriks og innenlands vannforsyning (fiske, transport, rekreasjon) | |||
ca 3200 | Jawa -demningen (Jordan) for oppbevaring av drikkevann | |||
ca 3100 | System for demninger, kanaler og vannreservoarer i Yangtze -deltaet som flomsikring og for vanning i den kinesiske Liangzhu -kulturen [8] | |||
ca 2600 | Bygging av Sadd-el-Kafara- demningen i Egypt for flomsikring | |||
ca 1600 | Skipskanal på den første grå stær i Nilen | |||
1055 | Kloakkrør i Jerusalem | |||
5. århundre | Han -kanalen , første del av den keiserlige kanalen , som fremdeles er i drift i dag, Kina | |||
427-347 | Platon : vannsyklus, erosjon, sedimentering | |||
ca 200 | Drikkevannsanlegg med trykkrør i Pergamon [9] | 287-212 | Arkimedes : Grunnleggende om hydrostatikk, oppdrift og stabilitet i flytende kropper | |
134 | Akvedukt med et trykkrør laget av blyrør i Alatri , Italia | |||
104-102 | Rhone-Marseille-kanalen ( Fossa Marina ) | |||
100 | bevist bruk av vannkraft til drift av fabrikker | |||
10 | Kanaler og diker i Holland | |||
A.D. | A.D. | |||
60 | Forsøk å pierce eidet av Korint av keiser Nero | |||
783 | Karl den store prøver å bygge en kanal mellom Rhinen og Donau -regionen ( Fossa Carolina ) | |||
1100-1200 | Bygging av diker og dreneringssystemer ved elvene Oder og Vistula | |||
1325 | Bygging av den første kammerlåsen i Tyskland | |||
rundt 1450 | Innføring av støpejern vannrørene i Tyskland og England | |||
1564-1642 | Galileo Galilei : effekten av kraft i flytende væsker | |||
1650 | Første torrentkontroll i Tyrol | 1577-1644 | Benedetto Castelli : Flodbestemmelse og kontinuitet | |
1660 | De første vannklosettene i Frankrike og England | 1642-1727 | Isaac Newton : Bevegelsessetninger | |
1784-1833 | Bygging av Rhinen-Rhône-kanalen | 1700-1782 | Daniel Bernoulli : Bevaring av energilov | |
1836 | Byggestart for en kanal mellom Main og Donau ( Ludwig-Donau-Main Canal ) | |||
1830-1890 | Utvidelse av Donau | |||
1859-1869 | Bygging av Suez -kanalen | |||
1873 | Bruk av elektrisitet fra vannkraft (belysning Linderhof Palace, Bayern) | |||
1891 | Idriftsetting av den første tyske drikkevannsdammen nær Remscheid | |||
1895 | Første avklaringsbasseng i Tyskland i Frankfurt am Main [10] | |||
1904-1914 | Bygging av Panamakanalen | |||
1934 | Skipheisen i Niederfinow åpnet for trafikk | |||
1924 | Walchensee kraftverk satt i drift | |||
1931-1936 | Bygging av Hoover Dam i Colorado (Nevada / Arizona) | |||
1939 | Bygging av Great Ferghana -kanalen for å vanne Ferghana -dalen (Usbekistan) | |||
1960-1970 | Bygging av Aswan High Dam | |||
1960-1992 | Bygging av Main-Donau-kanalen | |||
1962 | Ferdigstillelse av Grande Dixence -demningen , Sveits (høyde 285 m) | |||
1993-2008 | Three Gorges Dam , Kina |
Spesialister innen hydraulikk
Hydrauliske ingeniøroppgaver utføres for det meste av hydrauliske ingeniører som har spesialisert seg på dette området som en del av sine sivilingeniør- eller miljøtekniske studier, og ofte utføres av hydrauliske ingeniører .
De mangfoldige oppgavene løses vanligvis i tverrfaglig samarbeid med andre avdelinger og spesialister, for eksempel datavitenskapere, prosessingeniører, mikrobiologer, biokjemikere eller jord- og fundamentingeniører, landskapsplanleggere, geologer og geografer. [11]
Andre
En parlamentarisk gruppe "Frittflytende elver" ble dannet i den tyske forbundsdagen i midten av 2007. Deres felles mål er å forhindre Donau og andre elver i å ekspandere. I den 17. lovperioden (2009-2013) hadde den rundt 41 medlemmer av Forbundsdagen.
Se også
- Engineering hydrologi
- Kloakk
- Sidetunnel
weblenker
Tyskland:
- Federal Institute for Hydraulic Engineering
- Federal Institute for Hydrology
- Federal Waterways and Shipping Administration
- Definisjoner for hydraulikktekniske termer i metoden wiki av Federal Institute for Hydraulic Engineering
- Hydraulic Engineering Repository Dokumentserver for hydraulikk
Individuelle bevis
- ^ A b c Theodor Strobel, Franz Zunic: Hydraulikkteknikk: nåværende prinsipper - nye utviklinger. Springer Verlag, Berlin 2006, ISBN 3-540-22300-2 .
- ^ Michael Hütte: Økologi og hydraulikkteknikk - økologiske grunnleggende om vannforvaltning og vannkraftbruk. Parey-Buchverlag, Berlin 2000.
- ^ Federal Institute for Hydraulic Engineering (BAW) - hydrauliske konstruksjoner. Hentet 21. september 2018 .
- ^ Federal Institute for Hydraulic Engineering (BAW) - Research & Development in Hydraulic Engineering. Hentet 21. september 2018 .
- ^ BfG - oppgaver. Hentet 21. september 2018 .
- ^ Josef R. Ritter Lorenz von Liburnau: Hva trenger hydraulikkteknikk?: Forslag for fremdriften i hydroteknologi i undervisning og serviceorganisasjon. Faesy & Frick forlag, Wien 1879.
- ^ Günther Garbrecht: Hydrauliske strukturer i kongeriket Urartu, 9. til 7. århundre f.Kr. , skrifter fra German Water History Society , bind 5, Siegburg 2004, ISBN 3-8334-1502-9 .
- ↑ Et stort hydraulisk konstruksjonssystem fra det gamle Kina ble oppdaget. I: Standarden . 9. desember 2017. Hentet 9. desember 2017 .
- ^ Günther Garbrecht: Mesterverk i gammel hydroteknologi , Teubner Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1995, ISBN 3-8154-2505-0
- ↑ Byen Frankfurt am Main: Historisk renseanlegg med bilder Internettpresentasjon, Frankfurt 2012
- ↑ Kurt Lecher, Hans-Peter Luhr, Ulrich Zanke: Taschenbuch der Wasserwirtschaft. 8. utgave, Parey-Buchverlag, Berlin 2001, ISBN 3-8263-8493-8 .
- Hydraulikk
- Delseksjon av konstruksjon