Regenerative Energie
Die Ermittlung der Ausflussganglinie infolge eines Talsperrenbruchs ist die Grundlage für die Modellierung der Flutwellenausbreitung und die Erstellung von Evakuierungsplänen. Mithilfe von 3-D-numerischen Berechnungen mit der Software FLOW-3D werden exemplarisch die Auswirkungen von verschiedenen Beckengrößen und -formen sowie Versagensarten und -geschwindigkeiten auf die Ausflussganglinie bei einer deutlich vereinfachten Konfiguration (Betrachtung einer 1-Block-Gewichtsstaumauer) untersucht. Die Ergebnisse der betrachteten Versagensszenarien werden jeweils mit jenen infolge plötzlichen Versagens verglichen.
Bei der Berechnung der Ausflusskurve aus einem Stausee mit versagender Staumauer gibt es verschiedene Möglichkeiten, den Versagensprozess zu modellieren. Meist wird ein plötzliches Totalversagen eines oder mehrerer Blöcke angenommen. Dies kann in einer 3-D-numerischen Simulation mit der Entfernung der betreffenden Blöcke vor Berechnungsbeginn adäquat simuliert werden. Das plötzliche Entfernen ganzer Blöcke ist im numerischen Modell zwar gut umsetzbar, allerdings stellt es keinen realistischen Versagensprozess dar. Aus diesem Grund wurde die Auswirkung verschiedener Versagensarten auf die Charakteristik der Ausflusskurve, hierbei insbesondere auf das Ausflussmaximum und den zeitlichen Verlauf der Kurve, untersucht.
Für den hier untersuchten (relativ kleinen) Stauraum (Volumen ca. 250 000 m³) gibt es bis zu einer Versagenszeit von 84 s keine Abminderung des maximalen Ausflusses im Vergleich zum plötzlichen Versagen. Für einen entsprechend größeren Stauraum kann diese Aussage aller Voraussicht nach auch für noch größere Versagenszeiten getroffen werden. Bei den Versagensarten Sinken, Kippen und Schwingen ergeben sich sehr ähnlichen Ausflussganglinien. Bei der Versagensart Heben verläuft die Zunahme des Ausflusses sehr viel schneller. Dies lässt sich insofern begründen, dass bereits ab dem ersten Zeitschritt Wasser aus dem Becken fließen kann und Abfluss unter Druck mit 20 m Wassersäule vorliegt, wogegen bei den anderen Versagensarten eine gewisse Anlaufzeit bis zum initialen Ausfluss des Wassers erforderlich ist und anfangs ein Abfluss mit wenigen Metern Wassersäule besteht.
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH |
| Quelle: | Wasserwirtschaft 11/2014 (November 2014) |
| Seiten: | 6 |
| Preis: | € 10,90 |
| Autor: | DI Jakob Seibl Dipl.-Ing. Dr. Roman Gabl Dr. Bernhard Gems Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Markus Aufleger |
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