Verbesserung der Talsperrensicherheit der Sungai-Perak-Wasserkraftanlagen
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Die Wasserkraftanlage Sungai Perak befindet sich auf der malaysischen Halbinsel im Bundesstaat Perak und besteht aus vier Kraftwerken (Bild 1) mit einer installierten Gesamtleistung von 580 MW. Es wurden eine Integritäts- und Stabilitätsanalyse durchgeführt, um den aktuellen Zustand zu erfassen und Ertüchtigungsmaßnahmen, sofern diese erforderlich waren, ausgearbeitet, so dass die Betriebsdauer um mindestens weitere 30 Jahre verlängert werden kann.
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Die Wasserkraftanlage Sungai Perak befindet sich auf der malaysischen Halbinsel im Bundesstaat Perak und besteht aus vier Kraftwerken (Bild 1) mit einer installierten Gesamtleistung von 580 MW. Es wurden eine Integritäts- und Stabilitätsanalyse durchgeführt, um den aktuellen Zustand zu erfassen und Ertüchtigungsmaßnahmen, sofern diese erforderlich waren, ausgearbeitet, so dass die Betriebsdauer um mindestens weitere 30 Jahre verlängert werden kann.
Talsperre Pirk - Erneuerung der Ringkolbenventile in beiden Grundablassleitungen - Planung und bautechnische Umsetzung
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Die Talsperre Pirk befindet sich im Vogtland nordöstlich der Stadt Oelsnitz im Freistaat Sachsen. Die im Jahre 1935 bis 1939 erbaute Talsperre staut die Weiße Elster auf. Heute dient sie vor allem der Niedrigwasseraufhöhung, dem Hochwasserschutz, der Energieerzeugung und kann außerdem zur Naherholung sowie Fischerei genutzt werden. Bemessen auf das große Einzugsgebiet von 375 km² und den bewirtschaftbaren Stauraum von 8,351 Mio. m³ existiert ein sehr geringer Ausbaugrad.
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Die Talsperre Pirk befindet sich im Vogtland nordöstlich der Stadt Oelsnitz im Freistaat Sachsen. Die im Jahre 1935 bis 1939 erbaute Talsperre staut die Weiße Elster auf. Heute dient sie vor allem der Niedrigwasseraufhöhung, dem Hochwasserschutz, der Energieerzeugung und kann außerdem zur Naherholung sowie Fischerei genutzt werden. Bemessen auf das große Einzugsgebiet von 375 km² und den bewirtschaftbaren Stauraum von 8,351 Mio. m³ existiert ein sehr geringer Ausbaugrad.
Asphaltbetonoberflächendichtungen für Dämme, Speicherbecken und Kanäle - Langzeiterfahrungen, Ertüchtigungen und Anpassungen an den Stand der Technik
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Die Historie einer Abdichtung von Stauanlagen mit Asphaltbeton geht bis in die Anfänge des 20. Jahrhunderts zurück. So finden sich bereits um 1910 Hinweise zum 17 m hohen Central Damm in den USA, auf den 46 m hohen Mulungushi-Damm (Sambia, 1923), zur Hennetalsperre (Deutschland, 56 m, 1937), dem Becken Rudi Fiesso (Schweiz, 1939) sowie dem El-Ghrib- Damm (Algerien, 72 m, 1936).
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Die Historie einer Abdichtung von Stauanlagen mit Asphaltbeton geht bis in die Anfänge des 20. Jahrhunderts zurück. So finden sich bereits um 1910 Hinweise zum 17 m hohen Central Damm in den USA, auf den 46 m hohen Mulungushi-Damm (Sambia, 1923), zur Hennetalsperre (Deutschland, 56 m, 1937), dem Becken Rudi Fiesso (Schweiz, 1939) sowie dem El-Ghrib- Damm (Algerien, 72 m, 1936).
Flexible Ansätze für Betriebsstauziele von Talsperren mit Mehrzwecknutzung
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Versorgungswirksame Trink- und Brauchwassertalsperren erfüllen neben ihrer Hauptfunktion oft weitere wasserwirtschaftliche Aufgaben, wie zum Beispiel den Hochwasserschutz, die Stromerzeugung und die Niedrigwasseraufhöhung [1]. Außerdem wird ihr Umfeld oft zu Zwecken der Naherholung und des Tourismus genutzt. Aus Betreibersicht hat sich insbesondere für Trinkwassertalsperren der integrale Bewirtschaftungsansatz bewährt [2]. Die in den letzten Jahren beobachteten Veränderungen des Klimas und des Abflussregimes [3] sowie die Prognosen für die nächsten Jahrzehnte sind klare Anzeichen einer Zunahme der hydrologischen Variabilität und häufigerer Extreme.
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Versorgungswirksame Trink- und Brauchwassertalsperren erfüllen neben ihrer Hauptfunktion oft weitere wasserwirtschaftliche Aufgaben, wie zum Beispiel den Hochwasserschutz, die Stromerzeugung und die Niedrigwasseraufhöhung [1]. Außerdem wird ihr Umfeld oft zu Zwecken der Naherholung und des Tourismus genutzt. Aus Betreibersicht hat sich insbesondere für Trinkwassertalsperren der integrale Bewirtschaftungsansatz bewährt [2]. Die in den letzten Jahren beobachteten Veränderungen des Klimas und des Abflussregimes [3] sowie die Prognosen für die nächsten Jahrzehnte sind klare Anzeichen einer Zunahme der hydrologischen Variabilität und häufigerer Extreme.
Detektion und Management von Trockenheiten mit Einfluss auf die Talsperrenbewirtschaftung beim Ruhrverband
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Der Ruhrverband betreibt im Ruhreinzugsgebiet ein aus acht Talsperren bestehendes Talsperrenverbundsystem, welches seit vollständiger wassermengenwirtschaftlicher Verfügbarkeit der Biggetalsperre im Jahr 1968 ein Gesamtstauvolumen von 462,89 Mio. m³ umfasst. Ursprünglich hatte das Talsperrenverbundsystem die Hauptaufgabe, das aus der Ruhr schädlich entzogene Wasser zu ersetzen.
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Der Ruhrverband betreibt im Ruhreinzugsgebiet ein aus acht Talsperren bestehendes Talsperrenverbundsystem, welches seit vollständiger wassermengenwirtschaftlicher Verfügbarkeit der Biggetalsperre im Jahr 1968 ein Gesamtstauvolumen von 462,89 Mio. m³ umfasst. Ursprünglich hatte das Talsperrenverbundsystem die Hauptaufgabe, das aus der Ruhr schädlich entzogene Wasser zu ersetzen.
Verbesserter Stabilitätsansatz bei Dämmen unter Einbeziehung der teilgesättigten Zone
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Staudämme oder Deiche als Anlagen des präventiven Hochwasserschutzes sind oft als gegliederte Erdbauwerke ausgeführt und im Gegensatz zu Ingenieurbauwerken nicht für begrenzte Nutzungsdauern ausgelegt. Sie müssen ihre Funktion daher für sehr lange Zeiträume erfüllen. Hydraulische Gradienten, hervorgerufen durch Einstau, Hochwasser oder Niederschlag, verursachen eine Durchsickerung, d. h. eine Teil- bis Vollsättigung des Porenraums. Evaporation und Drainage führen wiederum zur Entwässerung des Erdkörpers. Der Sättigungsgrad beeinflusst maßgeblich den Versagenswiderstand eines solchen Bauwerks.
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Staudämme oder Deiche als Anlagen des präventiven Hochwasserschutzes sind oft als gegliederte Erdbauwerke ausgeführt und im Gegensatz zu Ingenieurbauwerken nicht für begrenzte Nutzungsdauern ausgelegt. Sie müssen ihre Funktion daher für sehr lange Zeiträume erfüllen. Hydraulische Gradienten, hervorgerufen durch Einstau, Hochwasser oder Niederschlag, verursachen eine Durchsickerung, d. h. eine Teil- bis Vollsättigung des Porenraums. Evaporation und Drainage führen wiederum zur Entwässerung des Erdkörpers. Der Sättigungsgrad beeinflusst maßgeblich den Versagenswiderstand eines solchen Bauwerks.
3-D-HN-Untersuchungen am Hochwasserrückhaltebecken Watzdorf
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Mit der Errichtung des Hochwasserrückhaltebeckens (HRB) Watzdorf ist beabsichtigt worden, einzugsgebietsbezogen lokal sehr kurzfristig, schnell und intensiv ablaufende Hochwasserereignisse bis zu einem HQ100 beherrschen zu können. Die Untersuchungen zur Hochwassersicherheit basierten im Rahmen der Projektierung und späterer Umbauten auf einfachen, eindimensionalen analytischen Berechnungsansätzen für die Seitenentlastung (SE) unter Ansatz eines HQ1 000.
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Mit der Errichtung des Hochwasserrückhaltebeckens (HRB) Watzdorf ist beabsichtigt worden, einzugsgebietsbezogen lokal sehr kurzfristig, schnell und intensiv ablaufende Hochwasserereignisse bis zu einem HQ100 beherrschen zu können. Die Untersuchungen zur Hochwassersicherheit basierten im Rahmen der Projektierung und späterer Umbauten auf einfachen, eindimensionalen analytischen Berechnungsansätzen für die Seitenentlastung (SE) unter Ansatz eines HQ1 000.
Schwemmholz an Talsperren: Abflusskapazität, Aufstau und Gegenmaßnahmen
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Neben Geschiebe und Schwebstoffen werden bei Hochwasser meist auch Schwemmholz und Zivilisationsmüll mitgeführt, die an Einlaufbauwerken von Hochwasserentlastungsanlagen (HWE) zu Problemen führen können. Insbesondere Verklausungen von Schwemmholz an den Wehrkronen oder Wehrpfeilern reduzieren die Abflusskapazität maßgeblich und bewirken unzulässig hohe Wasserspiegel im Stauraum, so dass das erforderliche Freibord unter Umständen nicht mehr gewährleistet werden kann.
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Neben Geschiebe und Schwebstoffen werden bei Hochwasser meist auch Schwemmholz und Zivilisationsmüll mitgeführt, die an Einlaufbauwerken von Hochwasserentlastungsanlagen (HWE) zu Problemen führen können. Insbesondere Verklausungen von Schwemmholz an den Wehrkronen oder Wehrpfeilern reduzieren die Abflusskapazität maßgeblich und bewirken unzulässig hohe Wasserspiegel im Stauraum, so dass das erforderliche Freibord unter Umständen nicht mehr gewährleistet werden kann.
Sanierungsarbeiten am Druckstollen der Enguri-Stauanlage
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Die Enguri-Staumauer in Georgien ist mit 750 m Breite und 271,5 m Höhe das gewaltigste Bauwerk im Kaukasus. Sie ist zugleich die höchste Bogenstaumauer der Erde und zurzeit die dritthöchste fertiggestellte Talsperre. Ein 15 050 m langer Druckstollen mit einem Innendurchmesser von 9,5 m verbindet die Staumauer mit einer Kaskade von Kraftwerken. Der Druckstollen durchquert einen schmalen Bergrücken aus verkarsteten Kalksteinen, Mergeln und mergeligen Sandsteinen.
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Die Enguri-Staumauer in Georgien ist mit 750 m Breite und 271,5 m Höhe das gewaltigste Bauwerk im Kaukasus. Sie ist zugleich die höchste Bogenstaumauer der Erde und zurzeit die dritthöchste fertiggestellte Talsperre. Ein 15 050 m langer Druckstollen mit einem Innendurchmesser von 9,5 m verbindet die Staumauer mit einer Kaskade von Kraftwerken. Der Druckstollen durchquert einen schmalen Bergrücken aus verkarsteten Kalksteinen, Mergeln und mergeligen Sandsteinen.
Sanierung von Talsperren im Hochgebirge
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Durch die Forcierung von erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne gewinnen Pumpspeicherkraftwerke (PSW) zunehmend an Bedeutung. Sperrenbauwerke von vormals Jahresspeichern, die durch den Bau von neuen PSW als Wochen- bzw. Tagesspeicher betrieben werden, sind deutlich veränderten Beanspruchungsszyklen und damit z. B. Frost oder Änderung der Gradiente des Porenwasserdrucks ausgesetzt. Beispiele dafür sind die in den 1950er-Jahren errichteten Gewichtsmauern Großer und Kleiner Mühldofer See am Seenplateau Reißeck, welche zur leistungsfähigsten Kraftwerksgruppe Österreichs gehören.
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Durch die Forcierung von erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne gewinnen Pumpspeicherkraftwerke (PSW) zunehmend an Bedeutung. Sperrenbauwerke von vormals Jahresspeichern, die durch den Bau von neuen PSW als Wochen- bzw. Tagesspeicher betrieben werden, sind deutlich veränderten Beanspruchungsszyklen und damit z. B. Frost oder Änderung der Gradiente des Porenwasserdrucks ausgesetzt. Beispiele dafür sind die in den 1950er-Jahren errichteten Gewichtsmauern Großer und Kleiner Mühldofer See am Seenplateau Reißeck, welche zur leistungsfähigsten Kraftwerksgruppe Österreichs gehören.
