Wasserwirtschaft 06/2016


Entwicklung einer alternativen Steuerungsstrategie in trockenen Jahren und ihre Einf√ľhrung in die √∂ffentliche Akzeptanz
Dipl.-Ing. Jiri Cemus, Thomas Lippel
Um in trockenen Jahren das vorhandene Wasser in der Edertalsperre wirksamer f√ľr das Gesamtsystem nutzen zu k√∂nnen, wurde die sogenannte Triggerlinie vom WSA Hannoversch-M√ľnden entwickelt. Wenn der Wasserstand der Edertalsperre unter die Triggerlinie f√§llt, wird ein Wassersparmodell ausgel√∂st. Es wurde in Abstimmung mit den Nutzern entschieden, dann den Zielwasserstand am Pegel Hann. M√ľnden um 5 cm auf 1,15 m herabzusenken, um das gesparte Wasser l√§nger im System zu halten. Der Pilotbetrieb kam 2015 erstmals zum Einsatz und die Schifffahrt im Flusssystem wurde so um mehrere Wochen verl√§ngert.
√úberpr√ľfung der Hochwassersicherheit der Talsperre Pirk (Sachsen)
Prof. Dr.-Ing. habil. Dirk Carstensen, Thomas Kopp
W√§hrend des Hochwasserereignisses im Juni 2013 kam es an der Hochwasserentlastungsanlage (HWE) der Talsperre Pirk zu Sch√§den durch √úberlastung des Tosbeckens. Im Zuge dessen wurden mittels numerischer 3-D-St√∂rungsmodellierung Untersuchungen zum Nachweis der Hochwassersicherheit und zur Analyse der hydraulischen Verh√§ltnisse im Tosbecken durchgef√ľhrt. Neben den Bemessungshochwasserzufl√ľssen 1 und 2 wurde der Scheitelabfluss des Hochwassers 2013 untersucht sowie weiterf√ľhrende Berechnungen zur Ermittlung einer optimierten Steuerung der HWE abgeschlossen.
Unterirdisches Speicherbecken f√ľr das Pumpspeicherkraftwerk Forbach
Dipl.-Ing. Robert Achatz, Dipl.-Ing. Ingo Kamuf
Im Zuge der Erneuerung und Erweiterung des Wasserkraftstandortes Forbach der EnBW soll das bestehende Schwarzenbachwerk durch ein neues 50-MW-Pumpspeicherkraftwerk ersetzt werden. Zur Steigerung des Arbeitsvermögens soll das bestehende Ausgleichsbecken im Murgtal vergrößert werden. Eine oberirdische Erweiterung oder die Anlage eines zusätzlichen Speicherbeckens scheiden aus. Es wurde deshalb ein unterirdischer Kavernenspeicher geplant, der mit dem Ausgleichsbecken hydraulisch verbunden ist. In einem Haupt- und sechs Nebenstollen können so rund 200 000 m³ Speichervolumen zusätzlich bereitgestellt werden.
Die Dammkrone als Indikator f√ľr die Talsperrensicherheit in Extremsituationen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Markus Aufleger, Diana López
Mit Hilfe von Flutwellenberechnungen werden die Auswirkungen des hypothetischen Versagens von Staud√§mmen ermittelt. Diese Untersuchungen sind unter anderem die Grundlage f√ľr Evakuierungspl√§ne und andere vorbereitende Ma√ünahmen des Katastrophenschutzes. Grunds√§tzlich gehen diese Szenarien davon aus, dass das Versagen der Stauanlage zuverl√§ssig in einem sehr fr√ľhen Entwicklungsstadium erkannt wird. Die vorhandenen Methoden der Bauwerks√ľberwachung sind hierf√ľr jedoch nur bedingt geeignet. Ein kabelbasiertes √úberwachungssystem k√∂nnte Abhilfe bieten.
Erfahrungen aus Vertieften √úberpr√ľfungen von Stauanlagen der Schluchseewerk AG
Dr.-Ing. Andreas Bieberstein, Dipl.-Ing. Gundo Klebsattel, Dr.-Ing. Karl Kast
Die Schluchseewerk AG betreibt Pumpspeicherkraftwerke, deren in den 1960er- bzw. 1970er-Jahren errichtete Ober- und auch Unterbecken als Erdd√§mme ausgebildet sind. Diese Stauanlagen wurden erstmals vertieft √ľberpr√ľft. Im Beitrag werden die Vorgehensweise zur Durchf√ľhrung der Vertieften √úberpr√ľfungen vorgestellt, die erhaltenen Ergebnisse und der daraus resultierende Handlungsbedarf f√ľr die verschiedenen Stauanlagen dargestellt. Es werden Empfehlungen f√ľr die Durchf√ľhrung von Vertieften √úberpr√ľfungen und f√ľr die zweckm√§√üige Anlagendokumentation abgeleitet.
Vereinfachte Modellierung des progressiven Bruchs bei kleinen Erdsch√ľttd√§mmen
Dr. David F. Vetsch, Prof. Dr. Robert Boes
Die Bestimmung des Breschenabflusses ist ein ma√ügebender Bestandteil der Gefahrenbeurteilung von Stauanlagen. F√ľr die Berechnung gibt es verschiedene Ans√§tze, welche sich im Detaillierungsgrad und der Berechnungseffizienz unterscheiden. In diesem Beitrag wird ein Verfahren vorgestellt, um den Breschenabfluss bei homogenen Sch√ľttd√§mmen physikalisch basiert abzusch√§tzen. Dabei wird ein progressiver Versagensvorgang ber√ľcksichtigt. Anhand der Ergebnisse wird die Sensitivit√§t der verschiedenen Einflussgr√∂√üen aufgezeigt.
Deformation Behavior of Sanibey Dam Concrete Slab Joints
Faruk √áetin, Uńüur AkpńĪnar
The 130.0 m high Sanibey Dam is located on Seyhan River in the southern part of Turkey. Construction of CFRD, concrete faced rockfill dam, was completed at the beginning of 2010 and full reservoir level was reached in 2011. The goal of this study is to present the prediction of joint movements to be expected during impounding, based on the observed settlements as monitored during construction for Sanibey Dam. For this purpose, first, the actual construction stages are modeled in finite element model according to the real construction schedule and then, material properties are obtained from back analysis of construction stage. Finally, instrumentation readings of impounding stage are compared with calculated joint displacement values and discussed.
Planning and Design of Kemah Arch Dam in a Very Strong Seismic Region
Dr.-Ing. Chongjiang Du, Dr. Rolf Wilhelm, Dr. Roy Dungar, Merih Sakarya
The Kemah arch dam is situated in Turkey close to the Eurasian Seismic Zone, where the peak ground acceleration of a 2 500-year earthquake reaches to a value of 0.70g. In this paper, the planning and design of the arch dam are reported besides presentation of main features of the project. Based on the results of geological and geotechnical investigation including the karstic foundation, shape of the arch dam was optimized using the time-history approach to cope with the extraordinary seismic loading, and the stresses in the arch dam and foundation were analysed in each time step. Based on the determined tensile and compressive stresses, the required concrete classes were accordingly defined.
Trag- und Verformungsverhalten einer 100-jährigen Gewichtsstaumauer
Dr. Helmut Fleischer
Standsicherheitsberechnungen f√ľr bestehende Staumauern erfolgen heute auf der Basis der Finiten-Element-Methode unter Beachtung des nichtlinearen Materialverhaltens. Vorgestellt werden Ergebnisse einer solchen statischen Analyse an der √ľber 100 Jahre alten Eder-Staumauer. Neben den Untersuchungen zum Nachweis des normenseitig geforderten, rechnerischen Standsicherheitsniveaus werden auch das Verhalten unter Gebrauchslasten und die Simulation der Bruchzust√§nde beschrieben. Es erfolgt eine Gegen√ľberstellung mit Verformungswerten geod√§tischer Pr√§zisionsmessungen.
Mittweida zum zehnten Mal Treffpunkt f√ľr Experten der Talsperren√ľberwachung
Dr.-Ing. Jörg Franke
Zum zehnten Mal trafen sich Talsperrenexperten zum fachlichen und persönlichen Austausch in Sachsen beim Mittweidaer Talsperrentag. Die Besichtigung der Talsperre Rauschenbach im Osterzgebirge und eine Abendveranstaltung im Schloss Rochlitz am ersten Veranstaltungstag sowie ein vielfältiges Vortragsprogramm am zweiten Konferenztag lockten zum Jubiläum mehr als 100 Talsperrenfachleute nach Mittweida.
Chambon dam: a Struggle against AAR
Jean-Jacques Fry, Olivier Chulliat, François Taule
Chambon, a 137 m high concrete gravity dam completed in 1935, is affected by heavy AAR. A series of slot cutting and a drained exposed PVC geomembrane were completed in 1994 and provided an extension of service of 20 years. After new studies and the agreement of the authorities, EDF decided in 2013 to carry out new slot cutting, to reinforce the crown by a system of tendons and carbon bands and to install a new geomembrane.
Materialauslaugung in Bruchstein-Staumauern
Prof. Dr.-Ing. Volker Bettzieche, Dr. Tobias Gamisch
Die vor mehr als 100 Jahren gebauten Staumauern des Ruhrverbands wurden nach den Pl√§nen von Prof. Intze mit groben Bruchsteinen und einem Trassm√∂rtel hergestellt. Ende des letzten Jahrhunderts sanierte der Ruhrverband diese Staumauern, indem ein Kontrollstollen und ein Drainagesystem in die Mauern vorgetrieben wurden. Hierdurch wird ein Teil des Mauerk√∂rpers zwischen der Wasserseite und der Ebene der Drainagen planm√§√üig durchstr√∂mt. Nach mehreren Jahrzehnten Betrieb untersuchte der Ruhrverband zusammen mit der ETH Z√ľrich, wie die st√§ndige Durchstr√∂mung auf den Trassm√∂rtel wirkt.
Erhöhung der speicherbaren Energiemenge zweier bestehender Pumpspeicherkraftwerke
Dipl.-Ing. Tobias Gebler, Dipl.-Ing. Gehrhard Rieckmann, Nancy Kersten
Die Energiewende erfordert den Ausbau von Energiespeichern aller Art. Ein Baustein ist dabei das Ausschöpfen des Ausbaupotenzials bestehender Anlagen. Die Schluchseewerk AG erhöht daher das Stauziel des Eggbergbeckens und der Wehra-Talsperre. Trotz der gleichen Zielsetzung sind die dabei vorliegenden Randbedingungen äußerst unterschiedlich. Es werden sowohl die notwendigen Genehmigungsverfahren und Umweltuntersuchungen als auch die erforderlichen technischen Maßnahmen, wie beispielsweise die Errichtung von Wellenumlenkern, vorgestellt.
Die Bewirtschaftung der Talsperre Leibis/Lichte unter hohen ökologischen Anforderungen
Stefan Geisen, Dr. Rainer Scheibke, Roland Mauden
In einer Auswirkungsprognose vor dem Bau der Trinkwassertalsperre Leibis/Lichte wurden erhebliche Beeintr√§chtigungen √∂kologisch wichtiger Prozesse im Flie√ügew√§sser und in der Aue prognostiziert. Sie wurden √ľberwiegend auf Ver√§nderungen der Abflussdynamik zur√ľckgef√ľhrt. Die Entwicklung einer √∂kologisch orientierten, dynamischen Abflusssteuerung trug wesentlich dazu bei, diese Auswirkungen w√§hrend des Betriebs der Talsperre mit hinreichender Sicherheit zu vermeiden, ohne die Nutzung der Talsperre f√ľr die √∂ffentliche Wasserversorgung einzuschr√§nken.
Neubauprojekt Pumpspeicherwerk Atdorf der Schluchseewerk AG
Ulrich Gommel, Dipl. Ing. Reinhard Fritzer, Frank Remmert, Marco Conrad, Dipl.-Ing. Gundo Klebsattel
Die Schluchseewerk AG mit Sitz in Laufenburg, Baden-W√ľrttemberg, plant den Bau des Pumpspeicherwerks Atdorf im S√ľdschwarzwald. Das Projekt befindet sich aktuell im Genehmigungsverfahren. Das Projekt z√§hlt zu den gr√∂√üten Bauvorhaben seiner Art in Mitteleuropa und wird ein wesentlicher Baustein der Energiewende sein. W√§hrend des Planungsprozesses wurde auf eine gr√∂√ütm√∂gliche Transparenz des Verfahrens durch vielf√§ltige Beteiligung von √Ėffentlichkeit und Beh√∂rden Wert gelegt. Die Dimensionierung der Sperren und D√§mme f√ľr ein sicheres Verhalten bei extremen und seltenen Erdbebeneinwirkungen bildete einen Schwerpunkt der Planung.
Provinz√ľbergreifende Nutzung und Bewirtschaftung des Zayandeh-Rud-Speichers im Zentraliran ‚Äď ein Projektbericht
Dr. Michael Kaltofen
Die ausgeprägte, weiter zunehmende Wasserknappheit im Zayandeh-Rud-Einzugsgebiet, Iran, erfordert vor dem Hintergrund der industriellen Entwicklungsziele und der demographischen Entwicklung eine integrierte Betrachtung der Wassernutzungen nach Menge, Qualität, Herkunft und rechtlicher Basis. Zur wasserwirtschaftlichen Bewertung entsprechender Planungsprozesse wurden Instrumente entwickelt, die die Wassernutzungs-, -verteilungs- und -bewirtschaftungssysteme sowie deren Regeln abbilden.
Anwendung moderner Injektionstechnologien an Sperrenbaustellen im In- und Ausland
Ing. Kurt Kogler
Der Beitrag befasst sich in erster Linie mit der Anwendung moderner Bohr- und Injektionstechnik an Sperrenbauwerken in exponierten geographischen Lagen, unterschiedlichen Anforderungen an die Abdichtung und differenzierten vertraglichen Randbedingungen seitens der Bauherren. An vier ausgew√§hlten Sperrenbauwerken in doch sehr unterschiedlichen L√§ndern, wie √Ėsterreich, Oman, Bosnien Herzegowina und Irland, wird die Bedeutung der Bohr- und Injektionstechnik f√ľr eine erfolgreiche Abdichtung dieser Bauwerke dargestellt. Dabei wird aufgezeigt, welche besonderen Herausforderungen aus der jeweiligen Abdichtungsaufgabe oder auch aus der Lage des Bauwerkes bestehen (vom Hochgebirge bis zu einer W√ľstenbaustelle).
Das neue Dichtungs- und Kontrollsystem am Sylvensteinspeicher
Dr.-Ing. Tobias Lang, Dipl.-Ing. Gregor Overhoff
Der Sylvensteinspeicher wurde in den Jahren 2011 bis 2015 nach √ľber 50-j√§hriger Betriebszeit durch eine zus√§tzliche Dichtwand im bestehenden Damm und Untergrund sowie mit einem neuen Sickerwasser-Messsystem ‚Äď bestehend aus Dr√§nagepf√§hlen und einem Kontrollstollen ‚Äď an den heutigen Stand der Technik angepasst. Diese Ert√ľchtigungsma√ünahmen sind auch Vorsorge gegen die Folgen m√∂glicher Klimaver√§nderungen und die damit verbundene st√§rkere Beanspruchung der Talsperre. Die Bauma√ünahmen mit Gesamtkosten von rund 23 Mio. ‚ā¨ wurden aus dem Europ√§ischen Fonds f√ľr Regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert.
√Ėffentlichkeitsbeteiligung bei der Errichtung von Stauanlagen
Dipl.-Geol. Birgit Lange, Dipl.-Ing. Eckehard Bielitz, Steffen Großmann
Nach dem Hochwasser 2002 wurden in Sachsen 47 Hochwasserschutzkonzepte erstellt und seitdem schrittweise umgesetzt. Dazu geh√∂rt auch die Planung und Umsetzung von sechs gro√üen Hochwasserr√ľckhaltebecken zur Verbesserung des Hochwasserr√ľckhaltes im Osterzgebirge. Die erfolgreiche Umsetzung solcher wasserbaulicher Gro√üvorhaben ist ma√ügeblich von der Akzeptanz in der √Ėffentlichkeit abh√§ngig. An vier Projektbeispielen werden sowohl die formalrechtlichen Forderungen als auch die Praxiserfahrungen bei der √Ėffentlichkeitsbeteiligung dargestellt.
Indikatoren f√ľr den Betrieb von Talsperren unter Verwendung von Drought Indices
Dr.-Ing. Hubert Lohr, Christina Schornberg, Dr.-Ing. Christof Homann
Talsperren besitzen wasserwirtschaftliche Betriebspl√§ne, die in Abh√§ngigkeit verschiedener Systemzust√§nde Handlungsanweisungen f√ľr deren Steuerung darstellen. Die zum Einsatz kommenden Systemzust√§nde k√∂nnen als Indikatoren bezeichnen werden, mit deren Hilfe das Wassermanagement einer Talsperre beschrieben wird. Eine Herausforderung ist es, Indikatoren zum rechtzeitigen Erkennen von Trockensituationen zu finden. F√ľr diesen Zweck wurden Drought Indices entwickelt, die vornehmlich in der Landwirtschaft oder zum Erkennen und Einleiten von Kontingentierungen verwendet werden. Ihr Einsatz im wasserwirtschaftlichen Betrieb von Talsperren wurde untersucht und bewertet. Es hat sich gezeigt, dass sie als transparente Werkzeuge benutzt werden k√∂nnen, um operationell Sondersituationen zu erkennen, diese zu kommunizieren und entsprechende Vorsorge einzuleiten.
Temperaturanpassung und energetische Nutzung der Abgabe aus der Gro√üen-Dh√ľnn-Talsperre
Thorsten Luckner
Dreh- und Angelpunkt des Doppel-Projektes an der Gro√üen-Dh√ľnn-Talsperre ist der 66 m hohe Trinkwasserentnahmeturm, der mit 81 Mio. m3 Stauinhalt zweitgr√∂√üten Trinkwassertalsperre Deutschlands. Hier setzte der Wupperverband zum einen mit dem Bau des Thermor√ľssels ein zu 100 % vom Europ√§ischen Fischereifonds (EFF) gef√∂rdertes Pilotprojekt zur Erw√§rmung des Unterlaufs der Dh√ľnn um. Zum anderen etablierte er eine mit 20 % vom Programm progres.nrw gef√∂rderte 280-kW-Wasserkraftanlage, die neben den Grundabl√§ssen auch den neu errichteten Thermor√ľssel als Triebleitung nutzen kann.
Komplexe Instandsetzung der Talsperre Lichtenberg
Ingo Lux, Torsten Kropp, Dr. Tilo Hegewald, Claus-Peter Reichelt, Dr.-Ing. Barbara Tönnis
Nach 40 Jahren Betrieb sind an der Talsperre Lichtenberg eine Reihe von Instandsetzungsma√ünahmen erforderlich. Dies betrifft u. a. die Asphaltau√üendichtung, das Komplexbauwerk und die Dammkrone. Dar√ľber hinaus besteht aus g√ľtewirtschaftlicher Sicht die Erfordernis einer leistungsf√§higen Abgabe aus dem Epilimnion der Talsperre in die Vorflut. Der Beitrag besch√§ftigt sich mit den Vor√ľberlegungen, Untersuchungen und Planungen zur komplexen Instandsetzung der Talsperre bis zur Genehmigungsplanung.
Klimatischbedingte Anpassungsstrategien f√ľr ein Talsperrenverbundsystem im Harz
Prof. Dr.-Ing. G√ľnter Meon, Tim M√ľller, Dr.-Ing. Andreas Koch, Frank Eggelsmann, Dr.-Ing. Andreas Lange
Das Nordharzspeicherverbundsystem mit den Talsperren Grane, Oker und Innerste wird von der Harzwasserwerke GmbH betrieben. Zur Anpassung der Betriebsregeln an die Klima√§nderung wurde das Gesamtsystem mit einem Betriebsmodell auf Tagesbasis und Input von generierten Zuflussserien √ľber 10 000 Jahre f√ľr die Vergangenheit und Zukunft untersucht. Mit dem Betriebsmodell konnten die Auswirkungen von ge√§nderten Betriebsregeln auf den Verbundspeicherbetrieb mit und ohne Klima√§nderung detailliert sowie transparent quantifiziert werden. Weitere Autorin: Dipl.-Ing. Lisa Unger Harzwasserwerke GmbH Nikolaistra√üe 8 31137 Hildesheim unger@harzwasserwerke.de
Erfahrungen bei der Reaktivierung bestehender Talsperren f√ľr die Bew√§sserung
Markus Möller, Uwe Weiß, Burkhard Danz, Sylvio Key
Dieser Beitrag beleuchtet Anreize und Hindernisse einer verst√§rkten Nutzung der Brauchwassertalsperren in Th√ľringen. Als Ergebnis von Firmenbefragungen wird umrissen, mit welchem Leistungsspektrum der Stauanlagenbetreiber neue Bew√§sserungsvorhaben unterst√ľtzen kann. Au√üerdem werden Betrachtungen zur Wirtschaftlichkeit aus Sicht beider Vertragspartner sowie die Eckdaten des innovativen Bew√§sserungsprojektes der Agra-Milch e. G. vorgestellt. Perspektivisch ist auf Grund des Klimawandels von einer steigenden Nachfrage nach Bew√§sserungswasser auszugehen.
Anforderung an die Qualifikation von Personal gro√üer Stauanlagen ‚Äď Finden wir eine gemeinsame Sprache?
Dipl.-Ing. Antje Nielinger
Talsperren sind hochkomplexe Bauwerke, die, in Verbindung mit ihren unterschiedlichen Nutzungsanspr√ľchen, die Erschlie√üung eines vielf√§ltigen und breiten Wissens einerseits aber auch Spezialwissen andererseits bei dem betreuenden Personal erfordern. Auch in Hinblick auf das Gef√§hrdungspotenzial rechtfertigt sich ein Blick auf die erforderliche Qualifikation des Personals an Stauanlagen. Um Transparenz und Klarheit zu erzielen, werden die Anforderungen an die Qualifikation von Personal an gro√üen Stauanlagen hinsichtlich des Aufgaben- und Verantwortungsspektrums konkretisiert. Die Ver√∂ffentlichung stellt einen Zwischenstand dar und steht somit zur Diskussion.
Anwendung eines neuartigen Ansatzes f√ľr die Regelung des Talsperrensystems der Megastadt Lima (Peru)
Gloria Robleto, Josué Céspedes Alarcón, José Huamán, Michael Ogurek
Die Megastadt Lima (Peru) mit 9,5 Mio. Einwohnern ist mit ca. 9 mm Jahresniederschlag nach Kairo die zweittrockenste Stadt der Welt. Die Trinkwasserversorgung erfolgt zu 79 % √ľber die Abfl√ľsse des Flusses Rimac und einem Talsperrensystem, bestehend aus 22 Speichern mit einer Gesamtkapazit√§t von 332 Mio. m¬≥. Daneben hat die mit dem System erzeugte Energie einen Anteil von 11 % an der landesweiten Stromproduktion und deckt den Wasserbedarf der regionalen Landwirtschaft sowie Industrie. Der Beitrag stellt an diesem Beispiel die Nutzung eines neuen, leicht zu implementierenden Ansatz zur Regelung der Wasserabgabe vor.
Rappbodetalsperre: Instandsetzung der Grundablässe und Nutzung von Wasserkraft
Dr. Raju Marcus Rohde, Dipl.-Ing. Hans-Peter G√ľnther, Andreas Rudolf
F√ľr die mit 106 m h√∂chste Talsperre Deutschlands, die Rappbodetalsperre, wird ein Gesamtkonzept zur Instandsetzung der Grundabl√§sse aufgestellt. Die in der Mauer befindlichen Regulierverschl√ľsse werden durch Absperrverschl√ľsse ersetzt. Die Regulierverschl√ľsse werden an das Ende der verl√§ngerten Grundablassleitungen in ein neues Schieberhaus verlegt und m√ľnden in eine Toskammer. Im Zusammenhang mit den Instandsetzungsma√ünahmen der Grundabl√§sse wird eine Wasserkraftanlage zur Nutzung der Wasserabgabe aus einem Grundablass installiert.
Erweiterte Nutzung von Trinkwasser-Talsperren unter energetischen Aspekten
Dipl.-Ing. Anja Rohn, Dr.-Ing. Wolf Merkel, Paul Wermter, Dr. Christian Feld, Prof. Bernd Sures
Vor dem Hintergrund schwankender Verf√ľgbarkeit von erneuerbarer Energie und variierender Energiepreise k√∂nnten die enormen energetischen Potenziale von Talsperren weitergehender als bisher genutzt werden. Im BMBF-Vorhaben ENERWA werden deshalb die Auswirkungen einer Flexibilisierung des Abflussregimes auf die √∂kologische Qualit√§t des Wasserk√∂rpers und den Unterlauf sowie auf die Rohwasserqualit√§t f√ľr die Trinkwasseraufbereitung eingehend untersucht. Dabei m√ľssen sowohl wasserwirtschaftliche, qualit√§tsbezogene, √∂kologische und technische Restriktionen ber√ľcksichtigt werden. Weitere Autoren: Jan Echterhoff Forschungsinstitut f√ľr Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen (FiW) e. V. Kackertstra√üe 15-17 52056 Aachen echterhoff@fiw.rwth-aachen.de Thomas Mei√üner Universit√§t Duisburg-Essen, Abteilung Aquatische √Ėkologie Universit√§tsstra√üe 5 45141 Essen thomas.meissner@uni-due.de Markus Sch√ľtt Universit√§t Duisburg-Essen, Abteilung Aquatische √Ėkologie Universit√§tsstra√üe 5 45141 Essen markus.schuett@uni-due.de
Implementierung eines Dam-Safety-Management-Systems ‚Äď Erfahrungen bei der Umsetzung
Benedikt Sander-Kessels, Karl-Heinz Straßer
Gem√§√ü nationalen und internationalen Richtlinien sind Stauanlagen so zu betreiben, dass Sch√§den an Mensch, Umwelt oder Eigentum √ľber die gesamte Nutzungsdauer vermieden werden. Um dies zu gew√§hrleisten, ist ein entsprechendes Stauanlagensicherheitskonzept in die betrieblichen Prozesse zu integrieren. Dies stellt insbesondere f√ľr Betreiber von internationalen Stauanlagenportfolios auf Grund der unterschiedlichen gesetzlichen Vorgaben, Regularienund Standards eine gro√üe Herausforderung dar. Uniper als Betreiber von 225 Stauanlagen in Europa, hat daher ein Regelwerk entwickelt, welches ein l√§nder√ľbergreifendes Stauanlagensicherheitskonzept, das Dam-Safety-Management-System, definiert.
Talsperren und Speicher als lebenswichtige Infrastrukturanlagen f√ľr den weltweiten Wohlstand
Prof. Dr. Dipl.-Ing. Anton Schleiss
Hydraulische Infrastrukturanlagen und insbesondere Talsperren sowie Speicher sind seit jeher die Grundlage f√ľr die wirtschaftliche Gesundheit sowie die soziale Wohlfahrt einer jeden Gesellschaft. Sie werden im Hinblick auf den Klimawandel noch eine bedeutendere Rolle spielen sowohl zur Verminderung m√∂glicher Auswirkungen als auch zu ihrer Bew√§ltigung. Ein Hauptproblem in diesem Jahrhundert wird es sein, die Menschheit mit umweltfreundlicher, erneuerbarer Energie sowie mit Wasser in ausreichender Qualit√§t und Quantit√§t zu versorgen, f√ľr einen erfolgreichen Kampf gegen Hunger, Armut und Krankheit.
Unterwasserabgabe nicht aus dem Grundablass ‚Äď Motive und Folgen alternativer Ausleittiefen
, Dipl.-Biol. Ralf Sudbrack, Vincenz Neumann, Dipl.-Biol. Hartmut Willmitzer, Dipl.-Biol. Dr. Wilfried Scharf
In der Regel wird der Unterlauf von Talsperren in Deutschland aus dem Grundablass gespeist. Es gibt jedoch Anl√§sse, die Speisung des Unterlaufes nicht √ľber den Grundablass zu realisieren, sondern daf√ľr Wasser aus h√∂heren Bereichen des Wasserk√∂rpers zu entnehmen. In diesem Beitrag werden Motive, Modellierungsergebnisse sowie zu erwartende Folgen vorgestellt und diskutiert. Die vorgestellten Beispiele zeigen, dass die Errichtung epilimnischer Abgabem√∂glichkeiten eine Einzelfallentscheidung unter Abw√§gung der zu ermittelnden Kosten-Nutzen-Faktoren ist.
Normen, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit ‚Äď Ingenieurm√§√üige Beurteilung im Talsperrenbau
Prof. (em.) Dr.-Ing. Theodor Strobl
Normen allein k√∂nnen nicht die ingenieurm√§√üige Beurteilung im Talsperrenbau ersetzen. Auch Rechenprogramme liefern nur Ergebnisse, die von der Qualit√§t der Eingabedaten und des Programmes abh√§ngen. Weiterhin steht das angestrebte Sicherheitsniveau in unmittelbarem Zusammenhang mit wirtschaftlichen Anforderungen und M√∂glichkeiten. In diesem Spannungsfeld liegt die ingenieurm√§√üige Beurteilung von Planung, Bauausf√ľhrung und √úberwachung von Talsperren. In dem Beitrag werden Beispiele aufgezeigt, bei denen dieses ‚ÄěEngineering Judgment‚Äú (nach Ralf B. Peck) fehlte. Engineering Judgment bedarf der Kenntnis von Theorie, Berechnung, Konstruktion und vor allem auch der praktischen Erfahrung. Schon in den 80er-Jahren des letzten Jahrhunderts hat der weltweit gesch√§tzte Praktiker und Professor f√ľr Geotechnik Peck die Frage gestellt: ‚ÄěWhere has all the Judgment gone?‚Äú Engineering Judgment bedingt Theorie und Praxis: Das Wappen des weltweit ber√ľhmten Massachusetts Institute of Technology (MIT) beinhaltet die Intelligenz des Geistes und der H√§nde (‚Äěmens et manus‚Äú) ‚Äď der Ingenieur sollte beides vereinen.
Exposed Geomembrane System at Gro√üer M√ľhldorfer See Dam
Dr. Eng. Gabriella Vaschetti, Dr. Eng. Alberto Scuero, Heinz Brunold, Dr. Roman Kohler
Gro√üer M√ľhldorfer See, a gravity dam owned by Verbund Hydro Power GmbH, will be part of Reisseck II pumped storage plant. The dam, 46.50 m high, has upstream prefabricated concrete slabs sealed with bituminous material and Kemperol strips requiring repeated repairs. A geomembrane system was installed to water tighten the dam and avoid maintenance. Among the challenges, the remote site location, the conditions of the facing and of the plinth, and the difficult climate. The article describes how design addressed such challenges and how installation was carried out to meet the objectives and deadlines.
Erdbebensicherheit von Stauanlagen ‚Äď Umgang mit neuen Erkenntnissen zur Erdbebengef√§hrdung
Dr. sc. techn. Thomas M. Weber, Dr.-Ing. Andreas Bieberstein
DIN 19 700 regelt den Nachweis der Erdbebensicherheit von Stauanlagen in Deutschland. Darin ist das zu ber√ľcksichtigende Niveau der seismischen Gef√§hrdung festgelegt. Aber ‚Äď im Vergleich zum Hochbau ‚Äď fehlen genaue Beschleunigungswerte mit dem Hinweis auf das Erfordernis der Anfertigung standortspezifischer seismologischer Gutachten. Aktuelle Weiterentwicklungen im Bereich der Methodik der seismischen Gef√§hrdungsanalyse k√∂nnen zu einer √Ąnderung der Bewertung der seismischen Gef√§hrdung f√ľhren. Damit ist beim Erdbebennachweis bestehender Anlagen umzugehen.
Sicherheit und Unterhalt als Hauptelemente f√ľr nachhaltige Stauanlagen
Dr. Martin Wieland
Sicherheit ist die Basis aller Bauwerke. Eine nachhaltige Stauanlage muss vor allem sicher sein, eine lange Lebensdauer aufweisen und Alterungsprozesse m√ľssen verz√∂gert werden. Faktoren, wie Umwelt, Verlandung des Stauraums etc., sind ebenfalls wichtig, aber von zweitrangiger Bedeutung. Heute basiert die Talsperrensicherheit auf folgenden Elementen: strukturelle Sicherheit; Sicherheits√ľberwachung; Betriebssicherheit und Unterhalt sowie Notfallplanung. F√ľr die strukturelle Langzeitsicherheit sind heute Hochwasser und Erdbeben die ma√ügebenden Einwirkungen.
Talsperre Zapotillo in Mexiko ‚Äď eine 130 m hohe Staumauer aus Walzbeton auf stark verformbarem Fels
Prof. Dr.-Ing. Walter Wittke, Dr.-Ing. Bettina Wittke-Schmidt
Am R√≠o Verde, in der N√§he von Guadalajara, Mexiko, wird zurzeit die etwa 130 m hohe Staumauer El Zapotillo aus Walzbeton gebaut. Die im Grundriss leicht gekr√ľmmte Schwergewichtsmauer steht auf stark verformbaren Tuffen, die in horizontaler Wechsellagerung mit Ignimbriten an der Sperrenstelle anstehen. Unterhalb der Talsohle befinden sich zwei st√§rker durchl√§ssige Ignimbrit-Schichten, in denen das Grundwasser artesisch ansteht. Der Entwurf der Mauer musste diesen schwierigen Randbedingungen Rechnung tragen. F√ľr den Standsicherheitsnachweis stellte insbesondere die hohe Verformbarkeit der Tuffschichten eine gro√üe Herausforderung dar. Das Injektions- und Dr√§nagekonzept wurde ma√ügeblich durch die beiden artesischen Aquifere gepr√§gt und erschwert. Der Nachweis der Standsicherheit wurde mit Hilfe von 3-D-FE-Berechnungen mit Programmsystemen von WBI gef√ľhrt. Bau, Einstau und Betrieb der Mauer werden mit einem extensiven Monitoring-Programm und im Sinne der in der Geotechnik √ľblichen Beobachtungsmethode fachtechnisch begleitet.
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