Stauanlagen Flashcards
Elemente von Talsperren sind
• Absperrbauwerk • Betriebseinrichtungen • Speicherbecken (Hauptsperre) • Vorsperren • Nebenanlagen (Umleitungsstollen, Beileitungen, Geschiebesperren, etc.)
Talsperren Definition
Stauanlagen, die über den Querschnitt des gestauten
Wasserlaufes hinaus den Talquerschnitt abriegeln (DIN 19700-11).
Im Gegensatz zu Wehren können Talsperren das Wasser langfristig zurückhalten.
Talsperrenklasse I
Große Talsperren
a.) Höhe des Absperrbauwerkes vom tiefsten Punkt der Gründungssohle des
Absperrbauwerkes bis zur Krone größer als 15 m oder
b.) Gesamtstauraum des Speicherbeckens größer als 1 000 000 m3
Talsperrenklasse II
Mittlere und Kleine Talsperren
umfasst mittlere und kleine Talsperren, die die Voraussetzungen für die
Zuordnung zur Talsperrenklasse 1 nicht erfüllen
Staudämme
• Geschüttete Bauwerke mit großem Bauwerksvolumen
- Damm mit Oberflächendichtung (an Wasservolumen)
- Damm mit Innendichtung (mittig)
Staumauer
• in der Regel aus Beton
- Gewichtsstaumauer
- Bogenstaumauer
- Pfeilerstaumauer (Innen Hohl)
- Kombinierte Bauarten
Staudämme
Typen
• Erdschüttdämme
- Homogener
Damm (ein Material)
- Zonendamm (mehreren Materialien)
• Steinschüttdämme
- Lehmkerndichtung
- Asphaltbetondichtung
Eignung von Talsperren
• Lockerer
Untergrund
- Steindämme
- Erddämme
• felsiger Untergrund - Enges Tal · Bodenstaumauer (felsiger Untergrund) - Weites Tal · Erddamm · Steindamm · Gewichtsstaumauer · Pfeilerstaumauer
Aufgaben von Talsperren
▪ Hochwasserschutz (Kappung der Hochwasserspitze)
▪ Regelung des Wasserhaushaltes (Reduktion von Abflussschwankungen)
▪ Niedrigwasseranreicherung der Flüsse (Schifffahrt)
▪ Wasserkraftnutzung (Energieerzeugung)
▪ Trinkwassergewinnung
▪ Erholung und Freizeit (Baden, Sport, etc.)
▪ Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen
▪ Fischzucht
▪ Geschieberückhalt
Erneuerbare Energie
3% aus Wasserkraft, aufgrund der Topografischen Verhältnisse
Auswirkungen von Talsperren
▪ Veränderung der Fließverhältnisse
▪ Verringerung des Transportvermögens / Schleppkraft
▪ Feststoffrückhalt
▪ Anlagerung von Schadstoffen
▪ Veränderung der Grundwasserverhältnisse
▪ Beeinflussung des Kleinklimas
▪ Unterbrechung der ökologischen Durchlässigkeit
▪ Veränderung Landschaftsbild / Überflutung großer Talgebiete
▪ Veränderungen der Nutzungen in der Region
▪ Umsiedlung von Talbewohnern
▪ Initialbeben beim Ersteinstau (bei sehr großen Talsperren)
Verminderte Morphodynamik
durch Stauseen
Reservoir sedimentation has consequences for:
- ) Flood protection
- ) Reservoir operation volume
- ) Drinking water supply
- ) Irrigation water supply
- ) Hydropower production
- ) Biodiversity and river ecosystems
- ) River hydrology and river hydraulics
- ) Water quality in reservoir and downstream
- ) River channel morphology
- ) Erosion of riverbeds and Coastal Erosion
- ) Socio-economic aspects
Hohe Sedimentationsrate
Verlust von Speicherkapazitäten
Nasser-Stausee (Mündungsgebiet des Nils)
Erosion: 25m/Jahr
Stauraumaufteilung I
mit Audio und Skizze
▪ Kronenhöhe ▪ Überfallkrone ▪ Absperrbauwerk ▪ Betriebsauslass ▪ Grundablass ▪ Gesamtstauraum für BHQ2 ▪ Gesamtstauraum für BHQ1
Stauraumaufteilung II
mit Audio und Skizze
▪ Kronenstau Zk ▪ Hochwasserstauziel für BHQ2 ZH2 ▪ Hochwasserstauziel für BHQ1 ZH1 ▪ Vollstau ZV ▪ Stauziel ZS ▪ Absenkziel ZA ▪ Tiefstes Absenkziel ZT
Stauraumaufteilung III
mit Audio und Skizze
▪ Freiraum für BHQ2 IF2 - Freiraum für BHQ1 lF1 ▪ Freibord für BHQ1 f 1 - Freibord Für BHQ2 f2 ▪ Außergewöhnlicher Hochwasserrückhalteraum für BHQ2 lAHR2 - Außergewöhnlicher Hochwasserrückhalteraum für BHQ1 lAHR1 ▪ Gewöhnlicher Hochwasserrückhalteraum lGHR ▪ Betriebsraum IBR ▪ Reserveraum IR ▪ Totraum IT
Prozentuale Verteilung der Talsperren
in Deutschland nach Bautyp
Erddamm
51,3
Prozentuale Verteilung der Talsperren
in Deutschland nach Bautyp
Steinschüttdamm
19
Prozentuale Verteilung der Talsperren
in Deutschland nach Bautyp
Schwergewichtsmauer
28,1
Prozentuale Verteilung der Talsperren
in Deutschland nach Bautyp
Pfeilerkopfstaumauer
0,3
Prozentuale Verteilung der Talsperren
in Deutschland nach Bautyp
Bogenstaumauer
1
Prozentuale Verteilung der Talsperren
in Deutschland nach Bautyp
Mehrfachbogenstaumauer
0,3
Stauraumdimensionierung
2 Schritte
‧ Standortfestlegung in Abhängigkeit der geologischen und topographischen
Randbedingungen
‧ Hydrologische Bemessung in Abhängigkeit des Zuflusses auf Grundlage der
Summenlinie
Stauraumdimensionierung
Ausbaugrad
beta Formel
mit: INutz = Nutzinhalt des Speichers
= 1,0 Jahresspeicher
> 1,0 Überjahresspeicher
Stauraumdimensionierung
Ausgleichsgrad
alpha Formel
Stauraumdimensionierung
alpha
< 1 (üblicherweise: 0,3 < < 0,85)
Klassifikation möglicher
Gefährdungen von Staudämmen
Intern/Extern
Mensch: Überwachung, Sabotage
Klassifikation möglicher
Gefährdungen von Staudämmen
Interne
Gefährdungen
Technik:
Überwachung,
Entlastungsorgane
Geohydraulik:
Innere Erosion,
Suffosion, Piping
Geostatik:
Böschungsstabilität,
Gleiten
Klassifikation möglicher
Gefährdungen von Staudämmen
Externe
Gefährdungen
‧ Hydrologie:
Extremzuflüsse
‧ Massenbewegungen
im Stauraum:
Hangrutschungen
‧ Stauanlagenversagen
oberstrom
‧ Meteorologie:
Windereignisse
‧ Seismologie:
Erdbeben
