Diskussion:Gerinne

Ich habe den Artikel erstellt, da in WP:KALP#Oderteich die Erklärung von Gerenne angemahnt wurde. Dieser Artikel ist eine 1-zu-1-Übernahme des unter 2 referenzierten Lexikoneintrages mit zwei kleinen Änderungen. Ich hätte gern einen Baustein á la Meyers gesetzt, allerdings existiert keiner für Lueger. Deshalb habe ich den Überarbeiten-Baustein gesetzt in der Hoffnung, daß sich jemand des Themas annimmt. Der Artikel Strömungen in offenen Gerinnen, auf den ursprünglich redirected wurde, erklärt nicht, was ein Gerenne/Gerinne ist, die Weiterleitung war deshalb mMn irreführend und gehörte eh gelöscht. Glückauf! Benutzer:Markscheider Disk 18:44, 9. Mär. 2010 (CET)

Vielleicht noch ein zwei Webquellen als Ergänzung: [1], [2], [3] und [4] Glückauf! Benutzer:Markscheider Disk 18:50, 9. Mär. 2010 (CET)

Fragen im Artikel (23. Dez 2022)

Druckanstieg in einem offenen Kanal/Gerinne? - Wie soll das gehen? - Und warum sollte ein solcher vernachlässigt werden können? Kai Kemmann (Diskussion) - Verbessern statt löschen - 00:52, 27. Dez. 2022 (CET)

Anwort wäre: In jedem Gerinne steigt der Wasserdruck bei steigendem Wasserstand (Schweredruck). Außerdem hängt er in Fließgewässern, als bewegten Wasserströmungen, von der Gerinneform und der Fließgeschwindigkeit ab (dynamischer Druck). Das spielt in Sonderfällen auch bei der Dimensionierung offener Gerinne eine Rolle (z.B. Übergänge von laminarer zu turbulenter Strömung und umgekehrt). Im Regelfall nicht. Bei der Dimensionierung geschlossener Gerinne ist er viel wichtiger, da das Wasser auf Druckänderung nicht mehr mit Volumenzunahme reagieren kann, wenn das Rohr voll ist. Im Beispiel Halbgerinne kann noch, in erster Näherung, von einem konstanten Wasserdruck ausgegangen werden, da die Volumenzunahme nicht gehemmt ist. Technisch ist es also meist (noch) nicht notwendig, die Druckzunahme zu berechnen.--Meloe (Diskussion) 09:49, 24. Dez. 2022 (CET)

Meloe, ich bin sehr beeindruckt. Ich kenne Dich sonst ja eigentlich hauptsächlich nur aus der Biologie. Aber das sind ja schon sehr spezielle ingenieurtechnische Kenntnisse.

Also vielen Dank für die sehr interessante Erläuterung.

Dies war die Passage, auf die sich meine Frage bezogen hatte:

Bei einem künstlichen Gerinne mit kreisförmigem Querschnitt spricht man von einem Halbgerinne, wenn der Wasserstand höchstens bis zum Kreismittelpunkt geht. Wenn das Wasser höher steht, ist es ein Hohlgerinne. Der Unterschied erklärt sich aus den Druckverhältnissen: In Halbgerinnen kann ein möglicher Druckanstieg vernachlässigt werden.

Auch mithilfe Deiner Erklärungen kann ich mir allerdings noch keinen rechten Reim darauf machen, warum es einen Unterschied für Strömungs- und Druckverhältnisse machen sollte, ob der Wasserpegel die Hälfte des Rohrquerschnitts überschreitet oder nicht - insbesondere sofern wir in beiden Fällen von offenen Gerinnen reden. Konkret: Wodurch wird die Volumenzunahme in einem offenen Hohlgerinne gehemmt?

Und wo wir schon einmal dabei sind, können wir vielleicht auch gleich noch ein paar generelle Fragen klären.

Die Einleitung von Gerinne lautet:

Gerinne (bergbaulich früher auch Gerenne, verwandt mit Rinne) bezeichnet in der Hydraulik (Fluiddynamik) das natürliche oder künstliche Gewässerbett, bergbaulich und außerhalb der Fachsprache auch einen kleinen, künstlich angelegten Wasserlauf.

Der Unterschied zwischen "Wasserlauf" und "Gewässerbett" in dieser Definition ist mir nicht ganz klar. Fällt Dir vielleicht ein, wie man das präzisieren könnte?

Auch klingt das eigentlich für mich so, als wenn Wasserlauf und Gerinne weitgehend kongruent sind und möglicherweise zusammengelegt werden könnten.

Die Tatsache, dass "Gerinne" der fachsprachliche Begriff aus der Hydraulik ist, könnte natürlich einen eigenen Artikel rechtfertigen, wenn dort fachliche Inhalte zusammengefaßt werden sollten, die den Überblicksartikel überfrachten würden. Bei den jetzigen Inhalten scheint mir dass allerdings eher (noch) nicht der Fall zu sein.

Zum Vergleich - In Strömungen in offenen Gerinnen steht:

Gerinne sind natürliche oder künstlich angelegte Abflussmöglichkeiten mit einem freien Wasserspiegel, deren Hydraulik sich von Strömungen in Rohrleitungen unterscheidet.
Zu den natürlichen Gerinnen zählen z. B. Flüsse und Bäche. Beispiele für künstliche Gerinne sind Zu- und Abflusskanäle, Bewässerungs­gräben und Kanalisierungen von natürlich entstandenen Gerinnen.

In Strömungen in Rohrleitungen finde ich:

Strömungen in teilgefüllten Rohrleitungen, Kanälen, Flüssen etc. sind Strömungen in offenen Gerinnen.

Das ist ja nun wohl nicht ganz richtig. Wäre es vielleicht sinnvoller, dass in etwa wie folgt zu formulieren?

Strömungen in teilgefüllten Rohrleitungen haben einige Gemeinsamkeiten mit Strömungen in offenen Gerinnen (Kanäle, Flüsse u.a. Gerinne). Je nach Geschwindigkeitsverhältnissen ist bei Rohrleitungen jedoch gegebenenfalls die Interaktion (Reibung?) der Flüssigkeit mit dem darüber befindlichen Gas zu berücksichtigen. 

Und schließlich: Neulich habe ich einmal geschaut, ob sich der englische Artikel en:Flume zur deutschen Wikipedia verlinken läßt. Ein "flume" ist offenbar ein (kleinerer) künstlicher Kanal, der für spezielle Zwecke angelegt wurde, wie etwa dem Transport von Baumstämmen, und sich oftmals über das angrenzende Gelände erhebt. Ich denke, bei uns gibt es nichts Entsprechendes, oder fällt Dir etwas ein?

beste Grüße,

Kai Kemmann (Diskussion) - Verbessern statt löschen - 00:52, 27. Dez. 2022 (CET)

Eine Menge Fragen auf einmal. Also der Reihe nach. Die Entsprechung zu "Gerinne" als hydraulischem Fachbegriff wäre "Gewässerbett". Ein "Wasserlauf" im landläufigen Sinne umfasst auch das fließende Wasser selbst. Gerinne und Gewässerbett sind keinen Synonyme. Der Unterschied liegt nicht so sehr in der Sache, mehr in Zweck und Methode der Untersuchung. Wenn ich es hydraulisch berechnen will, wäre es ein Gerinne. Wenn ich es, als konkretes Beispiel, beschreiben will, wäre es ein (Natürliches) Gewässerbett. Das ist analog etwa zu "Fluss" und Bundeswasserstraße. Der Rhein ist ein Flusss und eine Wasserstraße. Der zweite Begriff ist spezifischer und nur auf die Funktion in der Schifffahrt bezogen. Der Wasserlauf wäre in beiden Fällen derselbe.

Bei technischen Gerinnen wie Rohrleitungen unterscheidet man offene und geschlossene Gerinne. Realiter gibt es naturgemäß einen ganz graduellen, gleitenden Übergang zwischen beiden. Der ist aber bei der Berechnung schwierig zu fassen und wird daher, wo er auftritt, von einem der beiden Grenzfälle her approximiert. Geschlossene natürliche Gerinne spielen, von ein paar recht exotischen Spezialfällen abgesehen, keine Rolle. Der Unterschied zwischen offenen und geschlossenen Gerinnen wird am Wasserdruck festgemacht. Warum? Weil ein weniger als bis zur Hälfte gefülltes Rohr im Alltagssinn natürlich "geschlossen" wäre: Die Rohrwandung geht durch bis ganz oben. Dennoch hat es hydraulisch die gleichen Eigenschaften wie eine offene Halbröhre. Die für den Ingenieur interessante Frage ist, was passiert, wenn ich den Durchfluss erhöhe. In einem offenen Gerinne wird sich das Volumen erhöhen, d.h. übersetzt, der Wasserspiegel wird steigen (das Wasser fließt außerdem schneller, das berücksichtigen wir aber zunächst mal nicht). In einem geschlossenen Gerinne kann der Wasserspiegel aber nicht steigen, weil die Rohrwandung im Weg ist. Damit bleibt das Volumen (annähernd) konstant. Was dann ansteigt, ist der Wasserdruck. Also in den praktischen Anwendungen: Wenn ich im offenen Gerinne den Querschnitt falsch berechne, steigt das Wasser über den berechneten Fließweg hinaus an: ich bekomme möglicherweise Probleme mit Hochwasser. Daher muss ich genau wissen, wie hoch das Wasser steigen kann (außerdem kann das Wasser sein Bett erodieren, aber das ist eine andere Baustelle). Wenn ich ihn im geschlossenen Gerinne falsch berechne, wird das Gerinne entweder zu klein, um die Wassermenge abzuführen, d.h. es kommt vor dem Gerinne zum Rückstau, oder die Rohrwandungen halten dem steigenden Wasserdruck nicht stand und das Rohr platzt. Der Unterschied ist also pragmatisch. Zum Beispiel kann ich Abwasserrohre der Kanalisation in Näherung oft als offene Gerinne betrachten: Der Druck darin wird kaum jemals ansteigen (steigt er doch, fliegen die Kanaldeckel). Ich muss aber möglicherweise Sicherheitsventile einbauen (hier Regenüberläufe genannt). Kurz gesagt gilt hier wie immer: Definitionen nicht zu ernst nehmen. Sie haben einen Zweck und eine Funktion innerhalb einer Theorie. Wo sie diesen nicht haben, ist es sinnloses Wortgeklingel. Das gilt auch für die historischen und technischen Begrifflichkeiten wie flume. Die Bergleute im Oberharz nannten die hangparallel angelegten künstlichen Gräben, mit denen sie weit oben in einem Fließgewässer Wasser ausgeleitet haben, um dann unten nutzbares Gefälle für ihre Wasserkunst zu haben, Wasserläufe. Dasselbe Bauwerk, nun zum Betrieb eines oberschlächtigen Mühlrads bestimmt, wäre ein Mühlgraben. Steht man nur vor dem Graben selbst und weiß nicht, wo er hinführt, sieht man den Unterschied nicht, es gibt keinen. Generell wäre ein offenes künstliches Gerinne in historischer Zeit ein "Graben". Dummerweise gibt es Gräben, die nur zeitweise Wasser führen, so dass nicht jeder einem "Wasserlauf" entsprechen muss. Wie gesagt: Nimm Definitionen nicht zu ernst. Fachbegriffe sind abgekürzte Notationen für komplexe Sachverhalte. Außerhalb des Begriffsfelds ihrer Anwendung (also quasi "an sich") haben sie keinen Sinn.--Meloe (Diskussion) 08:18, 27. Dez. 2022 (CET)