Funktionssicherheit von stahlwasserbaulichen Verschlüssen

Obgleich die Funktionssicherheit von Verschlüssen im Wasserbau sicherheitsrelevant ist, liegen darüber kaum Daten vor. Um eine diesbezügliche bessere Einschätzung vornehmen und gleichzeitig die Entwicklung in der letzten Dekade beurteilen zu können, wurde eine Umfrage vornehmlich unter Stauanlagenbetreibern vorgenommen. Die aktuellen Ergebnisse im Vergleich zu einer früheren Untersuchung werden vorgestellt.

Am 10.8.2010 brach die polnische Talsperre Niedow an der Wittig (Witka), die sich nur etwa 3 km hinter der deutsch-polnischen Grenze befindet, nach der Überströmung des Dammes. Die dadurch ausgelöste Flutwelle verstärkte das Hochwasser in der Lausitzer Neiße. Aus der Abschätzung des Hochwasserscheitelabflusses und der Größe der drei Schützen folgt die Vermutung, dass die Verschlüsse zu langsam, zu spät oder nicht weit genug geöffnet wurden oder werden konnten.

Als am 17.4.1995 nach 40 Jahren störungsfreiem Betrieb die Segmentverschlüsse in der Hochwasserentlastungsanlage der Folsom-Talsperre am American River ca. 30 km oberhalb der kalifornischen Hauptstadt Sacramento zur Hochwassersteuerung wieder einmal geöffnet wurden, trat an der rechten Drehachse des mittleren Verschlusses eine unerwartet hohe Lagerreibung infolge Korrosion auf. Die Druckstäbe der Stauhautabstützung wurden verbogen. Der knapp 15 m hohe Verschluss ging zu Bruch und wurde rechts nach der Luftseite herausgedrückt, so dass 40 % des Stauvolumens mit einem Abfluss von 1 100 m³/s freigegeben wurden. Durch den Süßwassereinbruch in der Bucht von San Francisco wurde auch die Wanderungsbewegung der Fische gestört, weil diese die Salzgehaltsänderung für die Folge der gewohnten saisonalen Niederschläge hielten.

Wie die beiden Beispiele zeigen, ist die zuverlässige Funktion von Verschlüssen von großer Bedeutung für die Gesamtsicherheit von Wasserbauwerken. Insbesondere an Stau- und Hochwasserschutzanlagen können blockierte Entlastungsöffnungen oder Durchlässe zu einem außerplanmäßigen Wasserspiegelanstieg und zur Überströmung mit negativen Folgen für die Standsicherheit führen. Solche Ausfälle der Bewegungsfunktion werden im Rahmen des üblichen deterministischen hydraulischen Bemessungskonzeptes an Stauanlagen durch die (n-1)- bzw. (n-a)-Regel berücksichtigt. Für die Ermittlung der hydraulischen Gesamtsicherheit von Stauanlagen auf probabilistischer Grundlage werden realistisch zu erwartende Ausfallwahrscheinlichkeiten benötigt. In der Literatur sind hierzu nur wenige Untersuchungen bekannt geworden, die sich oft auch nur auf bestimmte Anlagen und bestimmte Verschlusstypen beziehen. Um diesbezügliche Informationen zu gewinnen und auf dieser Grundlage die Versagenshäufigkeit von Verschlüssen besser einschätzen zu können, sind vom Verfasser verschiedene Untersuchungen vorgenommen worden.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 03/2014 (März 2014)
Seiten: 7
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Prof. Dr.-Ing. habil. Reinhard Pohl

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