Benutzer:Awistreich/Talsperren

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Hochwasserentlastung

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Die Hochwasserentlastung (engl. spillway) ist die Überlaufsicherung einer Stauanlage und daher an jeder Talsperre, jedem Hochwasserrückhaltebecken oder Regenbecken zu finden. Sie schützt bei außergewöhnlichen HochwasserEreignissen den Staudamm oder die Staumauer vor Überlastung und/oder einem unkontrollierten Überströmen. Neben dem Grundablass und einem eventuellen Betriebsauslass ist sie ein wichtiges und für den Betrieb notwendiges Auslassorgan und Sicherungsglied, das im Absperrbauwerk integriert oder als separates Bauwerk ausgeführt sein kann.[1].

Die Entlastung wirkt als Bypass und muss imstande sein den grösstmöglichen Hochwasserzufluss auch bei vollem Speicher kontrolliert abzuführen ohne das Absperrbauwerk zu gefährden oder gar zu beschädigen. In der Mehrheit sind die Entlastungseinrichtungen passive Anlagen, die bei Vollstau der Stauanlage das Wasser ungesteuert als Überfall ableiten. Daneben existieren aktive Entlastungsanlagen mit Einläufen unterhalb der Wasserlinie des Stauziels. Im Normalbetrieb müssen diese beispielsweise durch Schützen-, Klappen- oder Segmentverschlüsse absperrbar sein. In Bezug auf die Ökologische Durchgängigkeit der Fließgewässer stellen Hochwasserentlastungen wie fast jede Stauanlage ein unüberwindbares Hindernis für aquatisches Leben dar.

Hintergrund und Bemessung

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Als Folge von lang anhaltenden Regen und/oder ⁠Starkregen⁠ im Einzugsgebiet kann durch Hochwasser im Oberlauf das Stauziel der Stauanlage überschritten und der Stauraum vollständig gefüllt werden. Um den unkontrollierten Anstieg des Wasserspiegels und ein Überströmen der Bauwerkskrone zu verhindern ist eine ausreichend dimensionierte Hochwasserentlastungsanlage erforderlich. Dies gilt besonders für Staudämme, da das Überströmen zu einem Bruch mit völligem Versagen des Bauwerks (siehe Dammbruch) führen kann. Eine Schwelle mit definierter Höhe markiert den Wasserstand, bei dem der Überlauf erreicht und das nicht speicherbare Wasser am Absperrbauwerk vorbei ins Unterwasser abgeleitet wird. Dadurch kann das Bauwerk vor Überlastung aus einem zu hohen Wasserstand im Stausee geschützt werden.

Grundsätzlich muss die Hochwasserentlastung so entworfen, bemessen und optimiert sein, dass sie bei allen Lastfällen hydraulisch funktioniert und beherschbare Abflussverhältnisse entstehen. Dazu ist eine möglichst störungsfreie Zu- und Einströmung erforderlich. Bei der Gestaltung muss darauf geachtet werden, dass eine Verlegung durch Treibgut (Verklausung) möglichst ausgeschlossen werden kann. Erforderlichenfalls kann dies durch Grobrechen erfolgen.[2]

Für die Bemessung gilt DIN 19700-10, die bei großen Talsperren der Klasse 1 eine Jährlichkeit von 0,001/a fordert. Dieses Bemessungshochwasser ist ein statistisch ermittelter Wert für ein Hochwasser, das ein Mal in 1000 Jahren auftreten würde. Bis zur Größe dieser Wassermenge muss die Tragsicherheit, die Gebrauchstauglichkeit und die Dauerhaftigkeit der Stauanlage ohne Einschränkungen nachgewiesen werden. Dies bedeutet, dass bei diesem Abfluss keine Schäden an den Bauwerken der Talsperre entstehen dürfen. Für kleinere Talsperren der Klasse 2 ist ein 500-jähriges Hochwasser in Ansatz zu bringen. Zum Nachweis der Standsicherheit des gesamten Absperrbauwerks auch bei hydraulischer Überlastung ist ein weiterer Lastfall zu untersuchen, bei dem auch gewisse Beschädigungen auftreten dürfen. Große Sperren werden bei dem Lastfall für ein Hochwasser alle 10.000 Jahre untersucht, bei den kleineren ist die Grundlage der Wahrscheinlichkeitsberechnung ein Wert von 5.000 Jahren.[3]

Die Bemessung von Hochwasserentlastungsanlagen mittels hydraulischer Berechnungsmethoden ist trotz vieler Fortschritte immer noch stark eingegrenzt. Daher bilden weiterhin klassische Untersuchungen zum Strömungsverlauf an einem hydraulischen Modell die Grundlagen zur Gestaltung der Anlage in Form und Verlauf. [4]

Aus technischer Sicht gliedern sich Hochwasserentlastungsanlagen in drei Bauelemente:[5][6]

Einlauf
Das Einlaufbauwerk ist der funktionale Beginn der Hochwasserentlastunganlage. Überwiegend werden hoch liegende Entlastungen als Überlaufbauwerk mit einer festen Schwelle ausgeführt, die aber erst in Aktion treten, wenn der Speicher vollständig gefüllt ist. Die Form der Schwelle sollte möglichst rund und strömungsgünstig ausgeführt sein. Bei weiterem Zulauf wird das überstehende Wasser mit freiem Wasserspiegel zum Ablauf abgeleitet. Die Gesamtlänge der Schwelle ist maßgebend für das Abfuhrvermögen der Hochwasserentlastung. Bewegliche Wehrklappen an der Schwelle können bei Hochwasserüberlauf den Stauspiegel im Speicherbecken annähernd konstant halten. Einläufe unterhalb des Stauziels bilden eine tief liegende Entlastung, die jedoch bewegliche Verschlussorgane erfordern. Dadurch wird vor Erreichen der Vollfüllung des Speichers eine Vorentlastung mit einem in Grenzen gesteuerten Abfluss ermöglicht. Die Organe müssen aber zu jeder Zeit betriebsbereit sein und im Notfall auch von Hand bedient werden können.[7] Um auch bei Versagen eines Verschlusses die Sicherheit der Anlage zu gewährleisten müssen gemäß der (n − 1)-Regel mindestens zwei Verschlussorgane vorhanden sein.[2]
Fortleitung
Die auch Transportbauwerk genannte Einrichtung liegt im Anschluss hinter dem Einlaufbauwerk und muss in erster Linie das Wasser schnell und sicher vom Damm oder der Mauer wegführen. Zur Ableitung dienen offene oder abgedeckte Schussrinnen mit starkem Gefälle. Für eine erste Reduzierung der Ablaufgeschwindigkeit kann die Rinne als Raugerinne oder als Treppenschussrinne (Kaskade) ausgeführt sein.
Auslauf
Der Auslauf bildet den Übergang zum strömenden Abfluss im Unterwasser und wird auch als Energieumwandlungsbauwerk bezeichnet. Die hohen Fließ- bzw. Fallgeschwindigkeiten des Wasserstroms der Ableitung müssen gezielt vermindert werden, um die enthaltene kinetische Energie in Wärme und Schall umzuwandeln. Dazu kann ein Tosbecken dienen, das mit seiner Endschwelle den Bereich des Fliesswechsels begrenzt. Störkörper im Einlaufbereich in Form von Betonzähnen oder Ähnlichem sorgen für eine Auffächerung des Wasserstroms und damit für die Energiedissipation. Als Alternative endet die Schussrinne als Sprungschanze, sodass der Wasserstrahl weitab von der Bauwerksgründung auf den Talgrund trifft. Der sich bildende Kolksee bildet ein großes Wasserpolster, dass den auftreffenden Wasserstrahl bremst.

Konstruktionsarten

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Entlastungsstollen

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Beckenraum Ein Stollen zur Hochwasserabfuhr ist an jeder Talsperre möglich – egal ob ein Damm oder eine Mauer das Absperrbauwerk bildet. Ein im Beckenraum am Stauseeufer liegendes Überlaufbauwerk (Schachteinlauf) ist der Beginn eines meist steil verlaufenden Stollens, der durch einen seitlichen Bergrücken führt. Wichtig ist die sorgfältige Ausgestaltung des talseitigen Übergang ins Unterwasser, um die hohe Fliessgeschwindigkeit schadlos abzubauen. Da bei Druckrohren das Abflussvermögen aus hydraulischen Gründen begrenzt ist sind derartige Bauwerke nicht überlastbar.[2]

Dammüberlauf bei Talsperren

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Eine Form des Dammüberlaufs ist die Hangseitenentlastung, die auch als Hangkanaleinlauf bezeichnet wird. Mit einer Überlaufschwelle am Ufer vor dem Absperrbauwerk wird eine Art Streichwehr gebildet und das Wasser in eine Sammelrinne abgeleitet. Die seitliche Anordnung wird gewählt damit eine Gründung des Bauwerks auf gewachsenem Fels möglich ist. Bei Staudämmen verbietet es sich, ein derart dynamisch beanspruchtes Bauwerk auf der Dammschüttung zu errichten, da es aufgrund der zu erwartenden Setzungen nicht dauerhaft standsicher ist. Alternativ kann die Ausführung der Sammelrinne in Form eines Entenschnabels erfolgen, wobei durch die kragenförmige Überfallkante in U-Form der Zustrom von beiden Seiten möglich ist.

Bei Durchlassbauwerken an Hochwasserrückhaltebecken wird von einer Stirnentlastung gesprochen, da die Bauwerke geradlinig angeströmt werden. Diese Bauart wird auch bei sehr großen Speichern mit hohen Abflussmengen in Form einer frontal angeströmten, festen Schwelle ausgeführt. Dazu wird eine gerade oder gegen den Wasserdruck gekrümmte Mauer errichtet, die bisweilen über eine ganze Talbreite reicht.

Beispiel ???

Dammüberlauf bei Hochwasserrückhaltebecken

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Bei Hochwasserrückhaltebecken von kleinen Einzugsgebiete mit Dammhöhen unter 10 Meter wird kommt immer häufiger eine Dammscharte (gibt es nicht als Wiki!) in Gebrauch, bei der die Entlastung über den Dammkörper geführt wird. Dies vor dem Hintergrund, dass bei den geringen Dammhöhen vergleichsweise geringe Fließgeschwindigkeiten im Bereich der Hochwasserentlastungsanlage auftreten. Dies hat Vorteile im Hinblick auf die Größe des [Freibord (Wasserwirtschaft)|Freibords], da überströmbare Dämme hydraulisch überlastbar sind.[1]

Hochwasserentlastungsturm

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An Staudämmen wird auch der Hochwasserentlastungsturm angewendet. Dieser steht im Stauraum der Talsperre vor dem Damm und hat häufig einen Überlauf in Form eines Überfalltrichters. Aus diesem Grund wird er auch als Kelch, Tulpe oder Trompete bezeichnet, im Englischen auch morning glory spillway genannt. Überschreitet der Wasserpegel der Stauanlage das Stauziel, strömt das überschüssige Wasser in den Überlauf ein. Durch den Turmschacht und ein anschließendes Rohr- bzw. Stollensystem wird das Wasser unter dem Staudamm hindurch zum Ablauf abgeleitet. Auf dem Rand der Überlauftulpe sind vielfach Strömungspfeiler angeordnet, die den Überlaufstrom lenken und als Strahlaufreißer wirken. Wie auch die getreppte Ausführung der Innenseite dient dies dem gezielten Eintrag von Luft in das abfließende Wasser. Damit kann der Kavitationserosion entgegengewirkt werden. Dem gleichen Zweck dient auch eine separate Belüftungsleitung, die am Turmschaft mitgeführt wird.[8] Beispiel Sylvensteinspeicher

Staumauer mit Kaskade

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Staumauer mit hochliegende Entlastung

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Da monolithisch gebaute Staumauern relativ unempfindlich auf herabströmendes Wasser sind kann das nicht speicherbare Wasser auch über das Sperrwerk geführt werden. Meist mehrere Öffnungen oberhalb des Stauziels, aber unterhalb der Krone, leiten das Wasser durch das Bauwerk, sodass es zum Mauerfuss herablaufen kann. Die Sammelrinne am Fuss der Mauer wirkt dabei als Tosbecken. Besonders die alten Intze-Staumauern bieten mit ihren Bossen dabei einen imposanten Anblick, wenn das Wasser in einem breiten Schleier die Mauer herunterrinnt. Die Entlastungsöffnungen können auch auf wenige konzentriert angeordnet sein, wobei der Ablauf auch als Schussrinne mit Sprungschanze geformt wird. Beispiel Möhnetalsperre

Eine weitere Form ist die breite Kaskade, bei der auf großer Breite das Wasser über Treppen herabläuft.

Staumauer mit tiefliegende Entlastung

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Öffnungen in einer Staumauer unterhalb des Stauziels leiten überschüssiges Wasser unter Druck durch das Bauwerk. Sie haben den Vorteil, dass schon vor Erreichen des Stauziels der Stauraum entleert werden kann. Grundsätzlich sind dazu Verschlussorgane an den Öffnungen erforderlich. Je nach Ausführung wird das Wasser anschließend in einer Rinne zu einer Sprungschanze geführt oder es schießt im weiten Strahl in das unterhalb liegende Wasserpolster.

Es kommen vor allem Schützen-, Klappen- oder Segmentverschlüsse zur Ausführung. Durch die Möglichkeit des Absenkens der Verschlüsse kann ein Beckenwasserstand annähernd konstant gehalten werden. Als Vorteil ist dabei die geringere Höhe des Absperrbauwerks zu nennen. Die Sicherheit der Anlage ist auch bei Versagen eines Verschlusses zu gewährleisten ((n-1)-Regel). Deshalb werden mindestens zwei bewegliche Verschlüsse angeordnet


Einzelnachweise

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  1. a b Überströmbare Dämme, Dammscharten und Flussdeiche. (PDF) In: uni-stuttgart.de. Fachhochschule für Technik Stuttgart, 2003, abgerufen am 17. Dezember 2024.
  2. a b c Hochwasserrückhaltebecken und Talsperren – Bauwerkstypen und Übersicht. (PDF) In: lubw.baden-wuerttemberg.de. Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, Dezember 2008, abgerufen am 4. Dezember 2024.
  3. DIN 19700, Teil 10 Stauanlagen – Gemeinsame Festlegungen Beuth-Verlag, Berlin Juli 2004
  4. DTK (Hrsg.): Talsperren in Deutschland. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-8348-1447-0, S. 16, doi:10.1007/978-3-8348-2107-2.
  5. Martin Furnadzhiev: Entwurf von Hochwasserentlastungsanlagen großer Leistungsfähigkeit. In: tuwien.at. 15. Oktober 2015, abgerufen am 4. Dezember 2024.
  6. Veselin Kibarov: Untersuchung des beweglichen Überfalls einer Schussrinne. In: tuwien.at. 2015, abgerufen am 4. Dezember 2024.
  7. DIN 19700, Teil 11 Stauanlagen – Talsperren Beuth-Verlag, Berlin Juli 2004
  8. Peter Rißler: Talsperrenpraxis. R. Oldenbourg Verlag, München 1999, ISBN 3-486-26428-1.

Bauwerke und Betriebseinrichtungen

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  • Viele Talsperren haben eine Vorsperre, die ein Vorbecken aufstaut. Sinn der Vorsperre ist in der Regel, Fremd- und Trübstoffe sowie Sedimente von der Hauptsperre möglichst fernzuhalten. Darüber hinaus minimiert eine Vorsperre mit festem Dauerstau die nicht immer ästhetisch anmutenden trockenfallenden Uferzonen im Stauwurzelbereich.
  • Das Überlaufbauwerk beziehungsweise die Hochwasserentlastungsanlage führt große Hochwässer schadlos am Absperrbauwerk vorbei.
  • Der Grundablass dient der Regulierung des Wasserspiegels, insbesondere bei Hochwasser, bei Bautätigkeiten und bei einer völligen Entleerung der Talsperre.
  • Die Betriebswasserentnahmeleitung entnimmt im regulären Betrieb das Wasser für den Turbinenbetrieb, die Trinkwassergewinnung und/oder die Unterwasserabgabe. Sie kann baulich mit dem Grundablass verbunden sein, wird aber häufig als separate Leitung ausgeführt.
  • Die Nachsperre bzw. das Ausgleichsbecken unterhalb der Hauptsperre gleicht unregelmäßige, durch Turbinenbetrieb zur Spitzenstromerzeugung entstandene Unterwasserabgaben aus und gewährleistet eine kontinuierliche Abgabe ins Unterwasser.
  • Mindestens ein Zulauf- und ein Unterwasserpegel dokumentiert bei den größeren Talsperren die hydrologische Situation und die korrekte Betriebsweise.
  • Mess- und Kontrolleinrichtungen zur Messung und Aufzeichnung des Wasserspiegels, der Verformung des Absperrbauwerkes, des Sickerwassers und des Wetters.

Hochwasserentlastung und Tossbecken

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Die Hochwasserentlastungsanlage ist eine erforderliche Betriebseinrichtung zum Schutz des Absperrbauwerks. Sie tritt in Aktion, wenn das Speichervolumen über das Stauziel hinaus gefüllt wird, um das nicht mehr speicherbare Wasser rasch und kontrolliert zum Ablauf der Talsperre im Talgrund abzuleiten. Quasi als Notventil schützt sie den Damm oder die Mauer vor Uberlastung durch einen zu hohen Wasserstand und verhindert ein Überströmen der Bauwerkskrone. Grundsätzlich muss das Bauwerk so entworfen und bemessen sein, dass es bei allen Lastfällen hydraulisch funktioniert und beherschbare Abflussverhältnisse entstehen.

Die Hochwasserentlastung tritt in Funktion, wenn der Wasserpegel eines Absperrbauwerks das Stauziel – meistens bedingt durch verstärkte, außer der Reihe liegende Wassereinträge – überschreitet. Sie schützt den Staudamm bzw. die Staumauer vor außergewöhnlicher Belastung und soll das Überlaufen des Wassers über die Bauwerkskrone verhindern, da beides im schlimmsten Fall zum Versagen der Stauanlage führen könnte. Die Hochwasserentlastung muss für die größtmögliche Flut (Bemessungshochwasser) ausgelegt sein.

Die Hochwasserentlastung besteht aus einem Einlauf-, einem Fortleitungs- (auch Transport-) und einem Energieumwandlungsbauwerk. Zur Weiterleitung wird häufig eine Schussrinne benutzt, zur Energiewandlung meistens das Tosbecken des Hauptauslasses des Sperrwerkes.

Überlaufbauwerk
Eine Schwelle mit definierter Höhe markiert den Wasserstand, bei dem der Speicher voll ist. Eine weitere Erhöhung des Füllstands könnte Schäden verursachen, da die Sicherungsmaßnahmen und Befestigungen nur anhand dieser Grenzhöhe erfolgen. Die Gesamtlänge dieser meist festen Schwelle ist maßgebend für das Abfuhrvermögen der Hochwasserentlastung. An einige Talsperren wird eine Teillänge der Schwelle durch eine bewegliche Klappe gebildet, wodurch der Stauspiegel und damit der Gesamtstauraum bei Hochwasserüberlauf in Grenzen etwas geregelt werden kann.
Fortleitungsbauwerk
Um das überlaufende Wasser möglichst schnell ablaufen zu lassen ist ein möglichst steil abfallender Kanal oder Stollen erforderlich. Besonders an Staudämmen kommen Schussrinnen zum Einsatz, in denen das Wasser mit hoher Geschwindigkeit zum Talgrund abfliesst. Aus Sicherheitsgründen wird das massive Betonbauwerk im Fels des seitlichen Hangbereichs herabgeführt, da das aufgeschüttete Material nicht dauerhaft ausreichend tragfähig ist (Setzung).
Tossbecken

Bei einem Staudamm besteht die Hochwasserentlastung meist aus einer Schussrinne mit einem Tossbecken am unteren Ende. Aus Sicherheitsgründen wird das massive Bauwerk im Fels des seitlichen Hangbereichs herabgeführt.

Als Alternative gelten Turmbauwerke, die im Stauraum vor dem Damm stehen. Ein großer Einlauftrichter nimmt dabei das überschüssige Wasser auf und führt es über einen Stollen unter den Damm hindurch in das Tossbecken und zum Unterwasser.

Da Staumauern relativ unempfindlich auf herabströmendes Wasser sind erhalten sie oftmals mehrere Öffnungen in Höhe des Stauziels, sodass bei Überschreiten das überschüssige Wasser zum Mauerfuss herabstürzen kann. Besonders die alten Intze-Staumauern bieten dabei ein eindrucksvollen Anblick, wenn das Wasser in einem breiten Schleier die Mauer herunterrinnt.

Eine ganz andere Alternative ist eine Hochwasserentlastung, die über einen Stollen seitlich am Absperrbauwerk vorbei führt. Entweder führt der Stollen (bsp. Sylvenstein) direkt ins Unterwasser oder über eine Öffnung mit sprungschanze in ein Tossbecken

Im Gegensatz zu diesen passiven Entlastungsanlagen können in besonderen Fällen auch aktive Einrichtungen eingebaut werden. Die als Notentlastung bezeichneten Abläufe müssen über einen Schieber oder Schütz aktiviert werden. Sie werden meist in einer Höhe deutlich unterhalb des Normstauspiegels angeordnet, damit bei drohendem Hochwasser schon frühzeitig eine Entlastung erfolgen kann.


Diemeltalsperre

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Diemelsee ist der landläufige Name der Diemeltalsperre, die bei Heringhausen (Diemelsee) seit 1924 mit einer Gewichtsstaumauer den linken Nebenfluss der Weser aufstaut. Mit ihrem Stauseevolumen gehört die Talsperre zu den mittelgroßen Talsperren in Deutschland (siehe Liste). Der namensgebende Fluss Diemel entspringt im Rothaargebirge und mündet ca. 20 km unterhalb der Quelle in den Stausee.

Der Stausee, der zum überwiegenden Teil in Nordhessen auf der Grenze zu Nordrhein-Westfalen liegt, war ursprünglich von Preussen errichtet worden, um zusammen mit der Edertalsperre für die Schifffahrt auf den Bundeswasserstraßen Weser und Mittellandkanal den Wasserstand regulieren zu können. Aus historischen Gründen ist der Betreiber kein Wasserverband oder Wasserversorger sondern die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV), deren Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Weser (WSA Weser) die Wasserabgabe verantwortlich steuert. Weitere Aufgaben der Talsperre liegen im Hochwasserschutz und der Stromerzeugung.

Die Staumauer ist seit 2004 als Baudenkmal in die Denkmalliste von Marsberg eingetragen ist.[21 steht dort nicht !!] Nicht zuletzt durch die 1971 gebildete Gemeinde Diemelsee ist der Stauseename zum Synonym der Diemeltalsperre geworden.

Lage und Einzugsgebiet

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Geographische Lage

Der Stausee liegt rund 40 km Luftlinie südlich von Paderborn und 15 km nordwestlich der Kreisstadt Korbach. Er breitet sich im grenzübergreifenden Naturpark Diemelsee überwiegend im Landkreis Waldeck-Frankenberg im Gemeindegebiet von Diemelsee aus. Ein kleiner Nordteil mit der etwa 500 Meter südlich des Dorfs Helminghausen stehenden Staumauer gehören zur Stadt Marsberg im westfälischen Hochsauerlandkreis. Die Marsberger Kernstadt liegt etwa 13 km nordöstlich der Staumauer außerhalb des Einzugsgebiets. Einziges Uferdorf ist Heringhausen (zu Diemelsee) am Ostufer des Diemelarms. Südwestlich des Staussees befindet sich das Upland mit dem knapp 10 km entfernten Kernort von Willingen.

Einzugsgebiet und Bemessungshochwasser

Das 104 km² große Einzugsgebiet[1] mit dem Oberlauf der Diemel liegt am Südostabfall des Rothaargebirges, dem Nordostteil des Rheinischen Schiefergebirges. Die Mittelgebirgslandschaft mit Hochheideflächen und Höhen bis zu 700 m ist geprägt von dichten Waldgebieten und offenen Feld- und Wiesenfluren. Rund zwanzig Kilometer unterhalb der Quelle mündet die Diemel in den Südarm der Talsperre. Die gleichlange Itter füllt den Stausee über den Westarm, an dessen Nordufer mit dem Köpfchen (610,4 m ü. NHN) der höchste Punkt in Stauseenähe verzeichnet ist. Unmittelbar ostsüdöstlich der Staumauer erhebt sich der Eisenberg (594,6 m) und wenige Kilometer südlich des Stauraums steht im Upland der 715,1 m hohe Koppen. Die aus dem Einzugsgebiet zufließende maximale Wassermenge (Bemessungshochwasser) beträgt 113 m³/s.[1]

Naturräumliche Zuordnung

übernehmen aus vorhanden

Geologischer Untergrund

Das Diemeltal am Ostende des Obersauerländer Hauptsattels ist relativ eng und gehört noch zum geschlossenen Rheinisch-Westfalischen Schiefergebirge.[2] Im Bereich der Sperrenstelle beträgt die Talbreite ca. 70 bis 80 m auf, mit Die Hangneigungen von ca. 30° - 40Grad. Der Untergrund besteht aus dem Wissenbacher Schiefer des unteren Mitteldevons, einer Gesteinsfolge aus milden, sandfreien und kalkarmen Tonschiefern, die von kalkarmen kalkarmen Sandfaserschiefern überlagert sind.[3]


Der Bau der Diemeltalsperre hängt eng mit dem Bau der Edertalsperre zusammen, da beide für den gleichen Zweck errichtet worden sind. Das Anfang des 20. Jahrhunderts entstehende westdeutsche Kanalnetz benötigte Wasser, um die Wasserverluste aus Schleusungen, Verdunstung, Wasserentnahme und Versickerung auszugleichen. Dazu waren 1905 die „Neuen wasserwirtschaftlichen Gesetze in Preussen" beschlossenen worden[4], die auch den Neubau von zwei Talsperren in den oberen Quellgebieten von Eder und Diemel vorsahen. Mit dem gespeicherten Wasser sollte die 210 km lange Kanalhaltung zwischen Münster und Hannover mit ausreichend Zuschusswasser versorgt werden. Im Diemeltal hatten Fachleute eine 200 Meter breite Engstelle bei Helminghausen ausgemacht, um einen Stauraum von rund 20 Millionen m³ zu schaffen.

Planungsbeginn war 1907 mit dem anschließenden Grunderwerb für das Talsperrenprojekt. In der Bevölkerung stiess das Vorhaben auf Ablehnung, weil wertvolles Acker- und Weideland abgegeben werden musste und es in der abgelegenen Gegend zum landwirtschaftlichen Broterwerb kaum Alternativen gab. Insgesamt wurden für den Stauraum mit den angrenzenden Uferflächen 225 ha Landfläche erworben.[5] Da die preußische Bauverwaltung noch mit dem Bau der Edertalsperre (Baubeginn 1909) beschäftigt war wurde erst 1911 das Planfeststellungsverfahren durchgeführt. Nach Ausschreibung und Vergabe der Bauarbeiten konnte 1912 mit den Bauarbeiten an der Staumauer begonnen werden. Dafür hatte man extra 90 Maurer aus Italien und Serbien angeworben. Insgesamt waren auf der Baustelle 350 Arbeiter eingestellt, die täglich 10 Stunden zu arbeiten hatten. Aufgrund der Kriegserklärung zum 1. Weltkrieg musste die Baustelle im August 1914 stillgelegt werden. Erst nach Kriegsende konnte im Frühjahr 1919 die Bauphase fortgesetzt werden. Nachdem zunächst die Baustelle instand gesetzt worden war erfolgten im Mai 1920 die Wiederaufnahme der Arbeiten an der Sperrmauer. Sie dauerten bis in den Herbst 1923 und am 24. November 1923 startete ohne offizielle Einweihungsfeier der Betriebsbeginn. Im folgenden Winter erfolgte die Füllung des Stausees mit dem ersten Überlauf am 27. März 1924.[2]

Zweiter Weltkrieg

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..übernehmen

Situation heute

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könnte ? aus Tourismus, Freizeit und Sport

Betriebseinrichtungen und technische Daten

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Stausee
Kartendetail aus dem hessischen Kataster

Der Stausee besitzt zwei in etwa gleichlange Arme von rund vier bis fünf Kilometer Länge. Der südliche Stauseearm ist der Diemelarm, in den außer der von Süden heran fließenden Diemel auch die aus Richtung des Dorfs Stormbruch von Südwesten kommende Hagenbicke mündet. Der westliche ist der Itterarm, in den die von Südwesten kommende Itter mündet und an dem sich Kotthausen (Wüstung und Weiler des Dorfs Heringhausen) befindet. Am Angelpunkt der beiden Arme mit dem Seebogen in Richtung Staumauer verläuft zwischen den beiden Ufern die Landesgrenze von Hessen und Nordrhein-Westfalen. Die Gesamtuferlänge beträgt etwa 16 km.

Bei Vollstau auf 376,2 m ü. NHN beträgt die Wasseroberfläche 1,65  Quadratkilometer (km²)[1]. Mit der Höhe des ehemaligen Talgrunds auf 342 m ü. NHN[6] wird eine maximale Wassertiefe von rund 34 m vor der Staumauer erreicht. Das Stauraumvolumen beträgt seit dem Laser-Scan-Verfahren im Jahr 2003 rund 19,9 Mio. m³[1], dass ursprünglich mit 20,05 Mio. m³ angegeben worden ist. Bei Abfluss des Bemessungshochwassers würde durch den entstehenden Überstau das Gesamtstauraumvolumen rund 21,75 Mio. m³ betragen.

Das gespeicherte Wasser des Stausees wird gemäß gesetzlicher Vorgabe in erster Linie für die Wasserstandsregelung der Weser und des Mittellandkanals genutzt[1] und erst nachrangig für Hochwasserschutz und Energiegewinnung eingesetzt. Bei niedrigen Wasserständen der Weser in den Sommermonaten wird in Wellen gezielt Wasser in die Oberweser zwischen Hann. Münden und Minden abgegeben.[7]

Absperrbauwerk

Wie bei ähnlichen Projekten in Preußen geht der Entwurf der Diemel-Staumauer auf den Aachener Professor Otto Intze zurück, der seine Mauern aus Bruchstein herstellen ließ. Zur Vermeidung der Rissbildung aufgrund von Temperaturdehnungen ist die Mauer zur Wasserseite hin unter einem Radius von 250 m gewölbt.[2] Für die Diemel konnte Diabas in dem extra eingerichteten Steinbruch am benachbarten Eisenberg gewonnen werden. Vermengt mit einem Mörtel aus Kalk, Sand und Trass entstand ein monolithischer Baukörper mit einem Volumen von 72.000 m³. Den oberen Abschluss der Mauer bildet eine Fahrbahn, die in der Mitte eine Brücke über der Hochwasserentlastung besitzt. Beidseits ist die Mauer mit Naturstein verkleidet, der sich auch an dem unterhalb gelegenen Kraftwerksgebäude wiederfindet.[2] Die Mauerkrone liegt auf 378,2 m und besitzt bei einer Fahrbahnbreite von 7 m eine Länge von 194 m. An der Basis ist die Mauer etwa 31 m breit und erreicht eine Höhe von rund 42 m über Gründungssohle, die 5,8 m unter der Talsohle liegt .

Zur Abdichtung der Staumauer hatte Prof. Intze auf der Wasserseite eine 2,5 cm dicke Putzschicht aus Zement-Trass-Kalk-Mörtel und zwei Siderosthen-Anstriche aufbringen lassen. Ein 75 cm starkes Vorsatzmauerwerk schützt diese Dichtschicht von der Wasserseite. Zusätzlich erhielt die Mauer hinter der Dichtschicht eine vertikale Dränage und eine horizontale Sohldränage, deren Rohre zur Luftseite geführt werden. Anstelle des sonst üblichen Intze-Keils auf der Wasserseite wurde wie bei der Edertalsperre lagenweise ein Lehmschlag von ein Meter Stärke ausgebracht. Zweck war die Minderung des Sohlwasserdrucks, der bei der statische Berechnung nicht berücksichtigt worden ist.

Hochwasserschutz und Hochwasserentlastung

Ein Teil des Stauseevolumens ist der Hochwasserschutzraum, der zwischen dem 1. November eines Jahres und dem 1. Mai des darauffolgenden Jahres frei gehalten werden muss. Das behördlich festgelegte maximale Volumen von 7 Mio. m³ muss bis zum 15. Dezember gehalten werden und kann danach stufenweise abgebaut werden bis der Stauraum Anfang Mai wieder voll gefüllt sein darf. Bei Schnee im Einzugsgebiet erfolgt ein Zuschlag im Volumen, um den verstärkten Abfluss bei Schneeschmelze aufnehmen zu können. Für den Sommer existiert ein situativer Rückhalteraum von 1 Mio. m³, um markante Wetterlagen abfedern zu können.

In der Mitte der Staumauer hatte man beim Bau unterhalb der Fahrbahn sieben Öffnungen von 7,15 m Breite gelassen und mit gemauerten Bögen überbrückt. Bei Überschreiten des Stauziels können darüber bis zu 114 m³ pro Sekunde entlastet werden. Die Wassermenge läuft auf der Luftseite herab und wird im Tosbecken am Mauerfuss aufgefangen und energetisch neutralisiert. Die Öffnungen liegen auf oberhalb des Stauziels gelassen Bei bis zu 1,10 m Überfallhöhe können über eine Gesamtbreite von rund 50 Meter insgesamt 114 m³ pro Sekunde abfließen. (100-jähriger HW)

Grundablässe und Kraftwerk

Am linken Hang verläuft auf der Gründungssohle eine Grundablassleitung von 1,5 m Durchmesser. Maximal können darüber rund sieben m³/s abgelassen werden. 6 1*11 , 4 EE) - Am linken Hang '.'.- 1 GrundablaBrohr 0 1,50 m f.,· , n, verbunden mit dem Kraftwerk 4,€6:1..,PE--' "" Q „ = 4,6 03/s (ohne Kraftwerk Qm,x = 7,0 m3/s) '**e.·-· - Am rechten Hang 1 GrundablaBrohr 0 1,35 m; Qm, = 30,0 m'/s - 4 Notauslässe ca. 9,50 m unter der Uberlaufkrone 0 1,13 m; Qm„ ges. = 50 m /s -


Zitat: Um den Naturraum der Diemel vor allem in trockenen Jahren zu erhalten, wird darüber hinaus eine Mindestabgabe von rund 1 m³/s Wasser angestrebt. [7]


Kraftwerk

wie Mauer unter Denkmalschutz

Ausgleichsweiher

Einzelnachweise

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  1. a b c d e Diemeltalsperre. In: wsa-weser.wsv.de. Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes, abgerufen am 30. September 2024.
  2. a b c d Klemm, U.: Eder- und Diemeltalsperre. (PDF) In: baw.de. Bundesanstalt für Wasserbau, 1997, abgerufen am 26. Juli 2024.
  3. Barbara Toennis: Zuverlässigkeitsanalyse für die Staumauer der Diemeltalsperre. In: rwth-aachen.de. Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, 2002, abgerufen am 10. Dezember 2024.
  4. Leo Sympher: Die neuen wasserwirtschaftlichen Gesetze in Preußen Teil III. Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin, 1905, abgerufen am 23. Mai 2023.
  5. Anette Buchholz: Die Diemeltalsperre. In: naturpark-diemelsee.de. Naturpark Diemelsee, Willingen, 2011, abgerufen am 30. September 2024.
  6. Paul Gerecke: Die Diemeltalsperre. In: Zeitschrift für Bauwesen (Ingenieurbauteil). Nr. 10, 1925, S. 93–124 (zlb.de).
  7. a b 100 Jahre Diemeltalsperre. In: gdws.wsv.bund.de. Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes, 15. Juni 2024, abgerufen am 30. September 2024.

Einleitung vorhanden

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Die Urfttalsperre ist die älteste Talsperre in der Eifel und war bei ihrer Inbetriebnahme die größte in Europa.[1] Sie staut seit 1905 bei Schleiden mit einer Gewichtsstaumauer die Urft, einem Nebenfluss der Rur im Südwesten von Nordrhein-Westfalen. Im Talsperren-Verbundsystem des WVER (Wasserverband Eifel-Rur), der seit 1993 den Betrieb organisiert, dient sie hauptsächlich der Erzeugung von Strom und hat als weitere Aufgaben Hochwässer zurückzuhalten und in Trockenperioden einen Wasserausgleich herzustellen. Die Talsperre inmitten vom Nationalpark Eifel ist der später gebauten Rurtalsperre unmittelbar vorgelagert. Innerhalb des Einzugsgebiets befindet sich eine weitere Talsperre des WVER, die Oleftalsperre. Auf den Höhen oberhalb des Stauwurzelbereichs der Urft liegt als Hinterlassenschaften des Nationalsozialismus die ehemalige NS-Ordensburg Vogelsang.

Lage und Einzugsgebiet

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Geografie

Die Urfttalsperre liegt im Kreis Euskirchen rund 40 km südöstlich der Städteregion Aachen mit dem Dreiländereck. Die belgische Grenze verläuft ca. zehn Kilometer westlich. In weiten Schlingen windet sich der Urftstausee über rund drei Kilometer zwischen Simmerath-Rurberg und Schleiden-Gemünd durch das Tal der Urft.

Topografisch gehört das Gebiet um die Talsperre zur Rureifel, einem Teil der Nordeifel, und wird umrahmt durch den Höhenrücken des Kermeters im Norden und der Dreiborner Hochfläche im Süden. Die Staumauer steht unmittelbar oberhalb des Obersees, dem Hauptvorbecken der Rurtalsperre, und erstreckt sich im 2004 gegründeten Nationalpark Eifel, dessen Wanderzentrum in der ehemaligen Ordensburg Vogelsang untergebracht ist. Von 1946 bis 2005 war die Burg Mittelpunkt im Truppenübungsplatz Vogelsang, der vom belgischen Miltär verwaltet wurde und als militärisches Sperrgebiet nicht betreten werden durfte.

Einzugsgebiet

aus https://wver.de/wp-content/uploads/2019/11/urfttalsperre.pdf Datenblatt Das Einzugsgebiet hat eine Größe von 372,6 km² und beinhaltet fast den gesamten Flusslauf der Urft, da sie kurz unterhalb der Staumauer in die Rur mündete.

Ihr größter Nebenfluss ist die Olef, die oberhalb von Hellenthal mit einer Staumauer zur Oleftalsperre gestaut wird.

Quelle 581 m ü. NHN vollsta 322,5 delta rd. 260 m


am Ende

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Sylvensteinspeicher

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Der Sylvensteinspeicher im Isarwinkel ist die drittgrößte Talsperre in Bayern (siehe Liste von Talsperren in Deutschland) und staut bei Lengries mit einem Staudamm die Isar. Die auch Sylvensteinstausee oder schlicht Sylvensteinsee genannte Stauanlage schützt seit 1959 das Isartal und München vor Hochwasser und dient gleichzeitig der Niedrigwasseraufhöhung und der Stromerzeugung. Eigentümer ist der Freistaat Bayern mit dem Wasserwirtschaftsamt in Weilheim als verantwortlichen Betreiber.

Der Stausee liegt auf rund 750 m ü. NN am Rand der Bayerischen Alpen im Gemeindegebiet von Lengries im Landkreis Bad Tölz-Wolfratshausen. Rund 12 Kilometer südlich vom Ortszentrum Lengries steht der Staudamm am namensgebende Sylvenstein, einem Felsrücken, der im oberen Isartal eine natürliche Engstelle nach Osten begrenzt.[2]

Der Stausee besitzt eine Oberfläche von rund vier Quadratkilometern und erstreckt sich in West-Ost-Richtung mit drei Armen. Hauptzufluss ist die Isar, die von Westen kommend hinter einer Geschiebesperre in den Stausee fliest. V

Der Stausee wurde nach dem Sylvenstein benannt, Die westliche Begrenzung ist das felsige Hennenköpfl.

Natur- und Landschaftsschutz

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Der Sylvensteinsee ist Teil des Landschaftsschutzgebietes „LSG Sylvensteinsee und oberes Isartal in den Gemeinden Lenggries und Jachenau“ (LSG-00341.01), das 1983 unter Schutz gestellt wurde.[3] Teile des Sees zählen seit 2004 zum FFH-Gebiet „Oberes Isartal“.[4] [1] Rund um den Sylvensteinsee befinden Sie sich im Landschaftsschutzgebiet.

  • Parken ist nur an entsprechend markierten Flächen erlaubt.
  • Bitte nehmen Sie Ihren Müll wieder mit nach Hause und entsorgen Sie ihn ordnungsgemäß.
  • Bitte bleiben Sie auf den Wegen. Diese führen Sie zu den Liegewiesen.
  • Motorisierte Boote sind nicht erlaubt.
  • Es gibt keinen Kiosk - nächste Einkehrmöglichkeit: Jäger von Fall oder Faller Hof im Ort Fall.
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  3. Sylvensteinsee und oberes Isartal. In: protected planet
  4. 8034-371 Oberes Isartal. In: Natura 2000 Gebiete in Deutschland. Bundesamt für Naturschutz, abgerufen am 29. Mai 2024.