Überfallbeiwert

Überfallbeiwert ist ein im Wasserbau gebräuchlicher Beiwert zur Berechnung der beim Stau eines Gewässers durch ein festes Wehr oder ein bewegliches Verschlussorgan überfallenden Wassermenge in Abhängigkeit von der Überfallhöhe h. Der Durchfluss nimmt dabei überproportional mit der Überfallhöhe zu. Überfälle sind deshalb geeignete Bauwerke für Hochwasser- oder Notentlastungen. Umgekehrt nimmt die Überfallhöhe bei steigender Überfallmenge nur unterproportional zu. Deshalb eignen sich Überfälle gut zur Wasserstandsregulierung bei wechselnden Abflüssen.

Die Wehrdurchfluss wird dabei nach der oft als Poleni-Formel bezeichneten mathematischen Beziehung bestimmt:

$Q [m^3/s] = \frac{2}{3} \cdot \mu \cdot \sqrt{2 \cdot g} \cdot B \cdot h^\frac{3}{2}$

mit

B = Breite des Überfalls in [m]

h = Überfallhöhe in [m] (mindestens 3h von der Überfallkante entfernt gemessen)

g = 9,81 m/s², Erdbeschleunigung

Der Überfallbeiwert µ ist primär eine Funktion der Übergangsform und berücksichtigt damit die Form der Strahlumlenkung. Die nachfolgenden Aufzählungen geben die Größenordnung der Überfallbeiwerte je nach Überfallform an. In zweiter Linie ist der Überfallbeiwert µ auch eine Funktion der Anströmgeschwindigkeit und der Überfallwassermenge bzw. der Überfallhöhe selbst. Für eine erste Vordimensionierung genügt es, den Überfallbeiwert nach den folgenden Angaben anzunehmen.

1. breit, scharfkantig, waagerecht: 0,49–0,51
2. breit, gut abgerundete Kanten, waagerecht: 0,50–0,55
3. breit, vollständig abgerundete Wehrkrone, erreicht z.B. durch eine umgelenkte Stauklappe: 0,65–0,73
4. scharfkantig, Überfallstrahl belüftet: ~ 0,64
5. rundkronig, lotrechte Oberwasser- und geneigte Unterwasserseite: 0,73–0,75
6. dachförmig, abgerundete Wehrkrone: 0,75–0,79

Literatur

Bollrich, G. ; Preißler, G. (2000): Technische Hydromechanik. Band 1, Verlag für Bauwesen, 5. Aufl., 2000, 456 S., ISBN 3345007444