Numerische Untersuchungen mit Telemac bei Wasserkraftanlagen – zwei Fallstudien


In diesem Beitrag werden zwei Anwendungen der Open-Source-Telemac-Suite aus dem Be¬reich der Wasserkraft präsentiert. Die erste Fallstudie behandelt ein Projekt, welches das Strö¬mungsverhalten und die Optimierung der Sedimentdrift in einem Stauraumabschnitt des Wasserkraftwerks Edling an der Drau thematisiert. In der zweiten Studie werden numerische Berechnungen des oszillierenden Strömungsverhaltens in einem Entsander und darauf auf¬bauend untersuchte Gegenmaßnahmen präsentiert.

Die erste Fallstudie behandelt die 2-D-und 3-D-numerische hydrodynamische Untersuchung des Strömungsverhaltens und die Optimierung der Sedimentdrift in einem Stauraumabschnitt des Wasserkraftwerks Edling an der Drau. Das Kraftwerk Edling im Eigentum der Verbund Hydro Power AG ist Teil der Kraftwerkskette Drau, wurde 1962 in Betrieb genommen und weist eine Engpassleistung von 87 MW auf. Für den Betrieb als Lauf-Schwellkraftwerk bzw. für die Bereitstellung von Schwellvolumen wurden beim Aufstau ausgedehnte Flächen des ursprünglichen Vorlands eingestaut. Der Stauraum mit einem ursprünglichen Stauinhalt von 90 Mio. m³ hat eine Länge von 24 km und ist durch einige Flachwasserbiotope charakterisiert. Beim Bau des Kraftwerks wurden Längsleitwerksysteme errichtet, um die Hauptströmung zu konzentrieren und damit der unkontrollierten Verlandung in den breiten Bereichen des Stauraums entgegenzuwirken und die Sedimentdrift durch den Stauraum zu verbessern.

Der in diesem Projekt untersuchte Stauraumabschnitt des Kraftwerks Edling hat eine Länge von ca. 7 km und ist bis zu 1 200 m breit. Der Projektabschnitt ist gekennzeichnet durch eine Aufweitung und ein 4,5 km langes überströmbares Leitwerk mit einer Kronenhöhe von durchschnittlich 389,50 m ü. A. und einer Wasserüberdeckung von 1,3 m bei einem Stauziel von 390,80 m ü. A. Der Bereich der Aufweitung und flussab davon weist trotz des bestehenden Leitwerks starke Verlandungstendenzen auf, denen bisher mit Baggerungsmaßnahmen entgegengewirkt wurde und wird.

In der numerischen Untersuchung mit der Telemac-Suite werden die Wirkungsweise des bestehenden Leitwerks für verschiedene Abflusszustände analysiert und darauf aufbauend Maßnahmen ausgearbeitet, um das Strömungsverhalten für Normalbetrieb (Turbinenbetrieb) und für Hochwasserlastfälle hinsichtlich einer verbesserten Sedimentdrift zu optimieren.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 12/2013 (Dezember 2013)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Dipl.- Ing. Clemens Dorfmann
Prof. Dr. Gerald Zenz

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