Lösungsvorschläge für die Sanierung eines alten Stauhaltungsdamms am Baldeneysee
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2019)
Durch einen von drei nahezu 100 Jahre alten Stauhaltungsdämmen am Baldeneysee in Essen tritt Wasser in das dahinterliegende Poldergebiet ein. Jahreszeitliche Schwankungen forderten eine genaue Untersuchung und die Entwicklung von Lösungsvorschlägen für die Sanierung unter Berücksichtigung schwieriger lagebezogener Randbedingungen.
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Durch einen von drei nahezu 100 Jahre alten Stauhaltungsdämmen am Baldeneysee in Essen tritt Wasser in das dahinterliegende Poldergebiet ein. Jahreszeitliche Schwankungen forderten eine genaue Untersuchung und die Entwicklung von Lösungsvorschlägen für die Sanierung unter Berücksichtigung schwieriger lagebezogener Randbedingungen.
Gekoppelte experimentelle und numerische Analyse von Staumauern mittels 3-dimensionaler Mehrphasen- und Mehrfeldmodelle
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Der Artikel diskutiert Möglichkeiten, mittels gekoppelter Modellierung und Monitoring das physikalische Verhalten von Staumauern umfassender zu analysieren. Das in einem früheren Stadium erstellte und kalibrierte Modell wird mit den Belastungen des realen Bauwerks in einem späteren und längeren Zeitraum gerechnet und kann daher als digitaler Zwilling erachtet werden. Dieser kann genutzt werden, um im Falle von zu großer Diskrepanz zwischen Modell- und Strukturantwort Hinweise auf strukturelle Änderungen zu liefern.
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Der Artikel diskutiert Möglichkeiten, mittels gekoppelter Modellierung und Monitoring das physikalische Verhalten von Staumauern umfassender zu analysieren. Das in einem früheren Stadium erstellte und kalibrierte Modell wird mit den Belastungen des realen Bauwerks in einem späteren und längeren Zeitraum gerechnet und kann daher als digitaler Zwilling erachtet werden. Dieser kann genutzt werden, um im Falle von zu großer Diskrepanz zwischen Modell- und Strukturantwort Hinweise auf strukturelle Änderungen zu liefern.
Handlungskonzept für den Umgang mit bestehendem Gehölz auf Stauhaltungsdämmen
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Bestehendes Gehölz auf Stauhaltungsdämmen kann die Standsicherheit vermindern. Andererseits haben Bäume eine wichtige Bedeutung für das Ökosystem und den Menschen. Normen und Merkblätter fordern pauschal die Entfernung der Gehölze auf Stauhaltungsdämmen. Es wurde ein Handlungskonzept zur Bewertung sowie zum weiteren Umgang mit bestehendem Gehölz entwickelt und am Stauhaltungsdamm Heisingen des Baldeneysees angewandt.
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Bestehendes Gehölz auf Stauhaltungsdämmen kann die Standsicherheit vermindern. Andererseits haben Bäume eine wichtige Bedeutung für das Ökosystem und den Menschen. Normen und Merkblätter fordern pauschal die Entfernung der Gehölze auf Stauhaltungsdämmen. Es wurde ein Handlungskonzept zur Bewertung sowie zum weiteren Umgang mit bestehendem Gehölz entwickelt und am Stauhaltungsdamm Heisingen des Baldeneysees angewandt.
Moderne Injektionssysteme für die Instandsetzung von Dammkonstruktionen
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Maßnahmen zur Instandsetzung von Dammkonstruktionen sind innerhalb des Bauwerks oder im bauwerksbezogen Baugrund mit Injektionssystemen in vielfältiger Anwendung ausführbar. Die Reduzierung des Wasserdurchtritts bis zur vollständigen Abdichtung im Sinne der Projektanforderungen ist unter Betrieb möglich. Voraussetzung ist die Injizierbarkeit des Bauwerks oder Baugrunds, die planerisch bestimmt werden kann. Mit modernen, variablen und umweltfreundlichen Injektionsstoffen stehen leistungsstarke Injektionssysteme für Dammkonstruktionen zur Verfügung.
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Maßnahmen zur Instandsetzung von Dammkonstruktionen sind innerhalb des Bauwerks oder im bauwerksbezogen Baugrund mit Injektionssystemen in vielfältiger Anwendung ausführbar. Die Reduzierung des Wasserdurchtritts bis zur vollständigen Abdichtung im Sinne der Projektanforderungen ist unter Betrieb möglich. Voraussetzung ist die Injizierbarkeit des Bauwerks oder Baugrunds, die planerisch bestimmt werden kann. Mit modernen, variablen und umweltfreundlichen Injektionsstoffen stehen leistungsstarke Injektionssysteme für Dammkonstruktionen zur Verfügung.
Bewertung von Talsperren Erhöhungsoptionen in der Schweiz
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Mit den energiepolitischen Entwicklungen und dem Klimawandel steigt in der Schweiz der Bedarf an Speicherkapazität für elektrische Energie. Eine Möglichkeit für den Speicherausbau sind Erhöhungen bestehender Talsperren von Wasserkraftanlagen. Um solche Erhöhungsoptionen systematisch zu bewerten, wurde ein Kriterienkatalog vorgeschlagen. Dieser wird anhand einer Bogenmauer und eines Schüttdamms vorgestellt, und es werden Resultate aus der Anwendung dieses Bewertungsschemas für die größeren Speicher der Schweiz diskutiert.
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Mit den energiepolitischen Entwicklungen und dem Klimawandel steigt in der Schweiz der Bedarf an Speicherkapazität für elektrische Energie. Eine Möglichkeit für den Speicherausbau sind Erhöhungen bestehender Talsperren von Wasserkraftanlagen. Um solche Erhöhungsoptionen systematisch zu bewerten, wurde ein Kriterienkatalog vorgeschlagen. Dieser wird anhand einer Bogenmauer und eines Schüttdamms vorgestellt, und es werden Resultate aus der Anwendung dieses Bewertungsschemas für die größeren Speicher der Schweiz diskutiert.
Kosteneffizienter Umgang mit Sediment unter neuen Regelwerken
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Die Sedimentation von Staugewässern wird an einer zunehmenden Zahl von Anlagen zu einem technischen und finanziellen Problem. Klassische Beräumungen sind mit deutlich steigenden Kosten verbunden. Nach längerer Zeit ohne konkrete Empfehlungen lassen aktuelle Regelwerke jedoch unterschiedliche kosteneffiziente Lösungen zu. Sie geben dabei konkrete Hinweise für die Ausführung und ökologische sowie technische Grenzen, ferner für die rechtliche Handhabe. Damit haben Gewässerverantwortliche und Aufsichtsbehörden inzwischen die Möglichkeit, Probleme kosteneffizient zu lösen anstelle den langfristig teuersten Weg von allen zu wählen – gar nichts zu tun.
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Die Sedimentation von Staugewässern wird an einer zunehmenden Zahl von Anlagen zu einem technischen und finanziellen Problem. Klassische Beräumungen sind mit deutlich steigenden Kosten verbunden. Nach längerer Zeit ohne konkrete Empfehlungen lassen aktuelle Regelwerke jedoch unterschiedliche kosteneffiziente Lösungen zu. Sie geben dabei konkrete Hinweise für die Ausführung und ökologische sowie technische Grenzen, ferner für die rechtliche Handhabe. Damit haben Gewässerverantwortliche und Aufsichtsbehörden inzwischen die Möglichkeit, Probleme kosteneffizient zu lösen anstelle den langfristig teuersten Weg von allen zu wählen – gar nichts zu tun.
Umgang mit Schwemmgut an Talsperren
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Schwemmgut kann an Hochwasserentlastungsanlagen von Talsperren Verklausungen verursachen, welche die Abflusskapazität maßgeblich reduzieren. Wird das erforderliche Freibord infolge des resultierenden Aufstaus nicht mehr eingehalten, kann es gar zur Überströmung von Sperrenbauwerken kommen. Mittels eines von einer Arbeitsgruppe des Schweizer Talsperrenkomitees entworfenen Gefahrenbeurteilungsdiagramms können die Verklausungswahrscheinlichkeit und Verklausungsfolgen systematisch abgeschätzt und ggf. erforderliche Maßnahmen abgeleitet werden.
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Schwemmgut kann an Hochwasserentlastungsanlagen von Talsperren Verklausungen verursachen, welche die Abflusskapazität maßgeblich reduzieren. Wird das erforderliche Freibord infolge des resultierenden Aufstaus nicht mehr eingehalten, kann es gar zur Überströmung von Sperrenbauwerken kommen. Mittels eines von einer Arbeitsgruppe des Schweizer Talsperrenkomitees entworfenen Gefahrenbeurteilungsdiagramms können die Verklausungswahrscheinlichkeit und Verklausungsfolgen systematisch abgeschätzt und ggf. erforderliche Maßnahmen abgeleitet werden.
Eine neue Dichtung für die Talsperre Roßhaupten
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Im Zuge der kontinuierlichen Überwachung der Talsperre Roßhaupten zeigten sich Hinweise, dass das Dichtungssystem aufgrund von Suffosionsvorgängen im Gründungsfels nicht mehr vollständig funktionsfähig war. Durch die Nachverdichtung des hydrometrischen Messnetzes, zahlreiche geohydraulische Modellierungen und anschließende Erkundungsbohrungen konnten die Vermutungen bevorzugter Sickerwege im Untergrund und Schwächezonen verifiziert werden. Um jegliches Risiko für das Dammbauwerk und die Unterlieger zu vermeiden, wurde eine Verschiebung des jährlichen Aufstaus, eine sofortige Sanierung mit bereichsweisen Vorinjektionen und einer im Schutze dieser Vorinjektionen niedergebrachten Zweiphasen-Schlitzwand eingeleitet.
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Im Zuge der kontinuierlichen Überwachung der Talsperre Roßhaupten zeigten sich Hinweise, dass das Dichtungssystem aufgrund von Suffosionsvorgängen im Gründungsfels nicht mehr vollständig funktionsfähig war. Durch die Nachverdichtung des hydrometrischen Messnetzes, zahlreiche geohydraulische Modellierungen und anschließende Erkundungsbohrungen konnten die Vermutungen bevorzugter Sickerwege im Untergrund und Schwächezonen verifiziert werden. Um jegliches Risiko für das Dammbauwerk und die Unterlieger zu vermeiden, wurde eine Verschiebung des jährlichen Aufstaus, eine sofortige Sanierung mit bereichsweisen Vorinjektionen und einer im Schutze dieser Vorinjektionen niedergebrachten Zweiphasen-Schlitzwand eingeleitet.
Dammabdichtung im Paradies – dauerhafte Untergrundabdichtung im Basalt
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Der neue Bagatelle-Staudamm auf Mauritius liegt im Nordwesten der Insel auf ca. 400 m ü. NHN. Es handelt sich um einen dreigliedrig kombinierten Erd- und Steinschüttdamm mit Tonkern, der primär als Wasserspeicher dient. Im zentralen Bereich liegt das Betonbauwerk mit Entnahmebauwerk und Grundablass. Der Baugrund besteht aus Basalt in verschiedenen Verwitterungsgraden. Bauer erstellte unter dem Damm von unterschiedlichen Höhenniveaus eine dauerhafte, 2,4 km lange Schlitzdichtwand aus Erdbeton.
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Der neue Bagatelle-Staudamm auf Mauritius liegt im Nordwesten der Insel auf ca. 400 m ü. NHN. Es handelt sich um einen dreigliedrig kombinierten Erd- und Steinschüttdamm mit Tonkern, der primär als Wasserspeicher dient. Im zentralen Bereich liegt das Betonbauwerk mit Entnahmebauwerk und Grundablass. Der Baugrund besteht aus Basalt in verschiedenen Verwitterungsgraden. Bauer erstellte unter dem Damm von unterschiedlichen Höhenniveaus eine dauerhafte, 2,4 km lange Schlitzdichtwand aus Erdbeton.
Neue Technik auf alten Pfaden – Alte Fischschleusen als Leittechniken moderner Fischliftsysteme
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2019)
Seit einigen Jahren stehen Fischliftsysteme im Zentrum wasserbaulicher Überlegungen, die um die Wiederherstellung der Gewässerdurchgängigkeit kreisen. Aktuelle Studien beschreiben diese Sonderform der Fischaufstiegsanlagen als eine neuartige und innovative Techniklösung. Allerdings gehen die Entwicklungspfade dieser Technik auf die um 1900 entwickelte Recken’sche Fischschleuse zurück. Die Auseinandersetzung mit den Konstruktionsformen vergangener Tage befördert Technik- und Umweltwissen, das vor dem Hintergrund aktueller gewässerökologischer Herausforderungen wieder relevant erscheint.
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Seit einigen Jahren stehen Fischliftsysteme im Zentrum wasserbaulicher Überlegungen, die um die Wiederherstellung der Gewässerdurchgängigkeit kreisen. Aktuelle Studien beschreiben diese Sonderform der Fischaufstiegsanlagen als eine neuartige und innovative Techniklösung. Allerdings gehen die Entwicklungspfade dieser Technik auf die um 1900 entwickelte Recken’sche Fischschleuse zurück. Die Auseinandersetzung mit den Konstruktionsformen vergangener Tage befördert Technik- und Umweltwissen, das vor dem Hintergrund aktueller gewässerökologischer Herausforderungen wieder relevant erscheint.
