Methoden zur Ermittlung des Gesamtzuflusses bei Talsperren - Grundsätze und Fallbeispiel

Talsperren sind wichtige wasserwirtschaftliche Anlagen und erfüllen zentrale Aufgaben der wasserwirtschaftlichen Daseinsvorsorge. Die multifunktionale Nutzung der Bauwerke bedingt hohe Ansprüche an den Betrieb und die Unterhaltung. Die kontinuierliche messtechnische Erfassung der Wasserbilanz einer Talsperre ist von großer Bedeutung, wobei die Ermittlung des Zuflusses Qzu prinzipiell über zwei Methoden erfolgen kann: (1) Bestimmung über die Zuflusspegel oder (2) über die Aufstellung der Speicherbilanz der Talsperre. Beide Verfahren haben Vor- und Nachteile, werden in der Praxis häufig parallel angewendet und führen zu abweichenden Zuflusszeitreihen. Durch eine Kombination der Vorteile beider Verfahren können die Unsicherheiten reduziert werden.

Talsperren sind wichtige wasserwirtschaftliche Anlagen und erfüllen zentrale Aufgaben der wasserwirtschaftlichen Daseinsvorsorge, wie Sicherstellung der Trinkwasserversorgung, Hochwasserschutz, Regulierung der Wasserführung, Niedrigwasseraufhöhung und Stromerzeugung. Die multifunktionale Nutzung der Bauwerke einerseits und das hohe Gefahrenpotenzial im Falle eines Bauwerksversagens andererseits bedingen hohe Ansprüche an den Betrieb und die Unterhaltung, wobei die zum Teil konkurrierenden Bewirtschaftungsziele (z. B. Trinkwasserversorgungssicherheit vs. Hochwasserschutz) durch detaillierte Analysen bestmöglich gegeneinander abgewogen werden müssen [1]. Grundlage all dieser Untersuchungen bildet die Wasserbilanz in dem Einzugsgebiet der Talsperre. Durch den Klimawandel können sich in Zukunft Änderungen dieser Wasserbilanzen ergeben, was das langfristig verfügbare Wasserdargebot betreffen kann, im Wesentlichen jedoch Auswirkungen auf die saisonale Verteilung der Wasserressourcen (intraannuelle Veränderungen) hat [2]. Aktuelle Klimaprognosen [3] gehen davon aus, dass durch die globale Temperaturzunahme und der damit einhergehenden Intensivierung des Wasserkreislaufes eine Zunahme der Niederschläge in den Wintermonaten erfolgt, in den Sommermonaten dagegen sowohl mit längeren und extremeren Trockenperioden als auch mit einer Zunahme von Starkniederschlagsereignissen zu rechnen ist.

Sowohl für die fortwährende Überprüfung der Planungsgrößen einer Talsperre als auch für den Betrieb ist die kontinuierliche messtechnische Erfassung der Wasserbilanz einer Talsperre von großer Bedeutung, da hiermit sowohl der tägliche operationelle Betrieb gesteuert wird als auch Änderungen der Wasserbilanz erkannt werden können.

Die DIN 19 700-11 [4] fordert daher unter Abschnitt 8.6 entsprechende Messeinrichtungen für Wasserstände und Durchflüsse:

„Talsperren sind mit den zum Betrieb notwendigen Messeinrichtungen für Wasserstände, Zu-und Abflüsse auszustatten. […] Im Speicherbecken der Hauptsperre ist ein automatisch registrierender Pegel zur kontinuierlichen Aufzeichnung einzurichten. Soweit der Betrieb es erfordert, können zusätzlich Becken der Vorsperren mit automatisch registrierenden Pegeln ausgestattet werden. […] In jedem größeren Zulauf zum Speicherbecken ist an geeigneter Stelle oberhalb des Rückstaubereiches eine automatisch registrierende Messstelle für Zuflussmessungen einzurichten. Zum Feststellen des Abflusses aus dem Speicherbecken ist kurz unterhalb des Absperrbauwerkes ein automatisch registrierender Pegel möglichst dort einzurichten, wo der gesamte Abfluss wiedervereinigt ist. Ist dies bei mehreren Ausleitungen (z. B. langen Rohrleitungen, Stollen oder Gräben) nicht möglich, so sind in diesen gesonderte Abflussmesseinrichtungen vorzusehen. […]"



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 07/08 (August 2020)
Seiten: 8
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach

Artikel weiterleiten In den Warenkorb legen Artikel kommentieren


Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Der Wendelfischpass - Eine Entwicklungsdarstellung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2024)
Die Herstellung der Durchwanderbarkeit der Fließgewässer ist ein europaweit erklärtes Nachhaltigkeitsziel, welches bspw. in der Wasserrahmenrichtline (WRRL) und der Flora-Fauna- Habitat-Richtlinie (FFH-RL) verankert ist. In Deutschland regeln das Wasserhaushaltsgesetz (WHG), das Bundesnaturschutzgesetz (BuNatG) sowie diverse landesspezifische Gesetze, Verordnungen und Erlasse die Gewährleistung der Durchgängigkeit, insbesondere an anthropogen bedingten Querbauwerken (bspw. Wehr- und Wasserkraftanlagen) in Fließgewässern.

Ethohydraulische Untersuchungen zur Passierbarkeit des Wendelfischpasses
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2024)
Der kompakte und modular aufgebaute Wendelfischpass (WFP) soll sowohl den Fischauf- als auch den Fischabstieg auf engstem Raum ermöglichen. Um das Konzept als Ergänzung zum Stand der Technik zu untersuchen, wurden neben hydraulischen Laborstudien in Zusammenarbeit mit Fischökologen des Instituts für angewandte Ökologie GmbH im Technikumsmodell des WFP an der TU Darmstadt ethohydraulische Tests zur Passierbarkeit sowie dem Bewegungsverhalten von eingesetzten Wildfischen durchgeführt.

Modellgestützte Entwicklung und Untersuchung des Wendelfischpasses
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2024)
Der kompakte und modulare Wendelfischpass (WFP) soll sowohl den Fischaufstieg als auch den Fischabstieg auf engstem Raum ermöglichen. Dank der wendelförmigen Linienführung bleiben die Strömungsbedingungen nahezu konstant, sodass Gefälleknicke oder Umlenkbecken nicht erforderlich sind. Die skalierbare Wendelform lässt sich an die Bedürfnisse verschiedener Fischarten sowie an standortspezifische Gegebenheiten anpassen.

Fischschutzmaßnahmen am Neckarkraftwerk Hirschhorn
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2024)
Das Wasserkraftwerk Hirschhorn in Südhessen ist Bestandteil der Staustufe Hirschhorn, welche in den Jahren 1931 bis 1933 im Zuge des Neckarausbaus zur Bundeswasserstraße errichtet wurde. Die Staustufe besitzt eine Zweikammerschleuse, ein dreifeldriges Wehr umd in der Mitte sitzt das Wasserkraftwerk.

Der Wendelfischpass - Die Umsetzung einer Idee zum Bauprodukt
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2024)
Von Lehmann et al. sind die Motivation und der Werdegang von der Idee bis zu einem ausgereiften Konzept des Wendelfischpasses (WFP) dargestellt. In dem vorliegenden Beitrag wird ergänzend dazu der Entwicklungsweg des WFP als Bauprodukt aufgezeigt und nachvollziehbar dargestellt. Grundsätzlich war es das Ziel der technischen Planung, eine marktreife Serienproduktion mit Kosten- und Ressourcenoptimierung. Die Formgebung der Bauteile sollte unabhängig vom Standort des WFP eine modulare Bauweise mit gleichbleibenden Bauteilgeometrien als serielle Fertigung ermöglichen.

Name:

Passwort:

 Angemeldet bleiben

Passwort vergessen?

Der ASK Wissenspool
 
Mit Klick auf die jüngste Ausgabe des Content -Partners zeigt sich das gesamte Angebot des Partners
 

Selbst Partner werden?
 
Dann interessiert Sie sicher das ASK win - win Prinzip:
 
ASK stellt kostenlos die Abwicklungs- und Marketingplattform - die Partner stellen den Content.
 
Umsätze werden im Verhältnis 30 zu 70 (70% für den Content Partner) geteilt.
 

Neu in ASK? Dann gleich registrieren und Vorteile nutzen...