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

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