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1Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Universität Kassel Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft.

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Präsentation zum Thema: "1Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Universität Kassel Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft."—  Präsentation transkript:

1 1Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Universität Kassel Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Überprüfung der Wehrbetriebsordnung während des Hochwassers vom Juni 2013 für die Staustufen im Donauabschnitt Passau bis Wallsee-Mitterkirchen Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald

2 2Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Hochwasser vom Juni 2013 hat schwere Verwüstungen verursacht Kritischer Bereich ist u.a. das Eferdinger Becken Kernfrage: Wurde die Wehrbetriebsordnung eingehalten ? Zusätzliche Fragen zur Wehrbetriebsordnung Verstärkte ein mög. Nichteinhalten der WBO die Hochwasserproblematik Kann die Wehrbetriebsordnung verbessert werden ? Aussagen beruhen nicht auf vertieften modelltechnischen Untersuchungen Ausgangsituation

3 3Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Bericht: Kontrolle des Wehrbetriebs der Kraftwerke an der österr. Donau für das Hochwasserereignis im Juni 2013; via donau; ergänzte Version vom Digitale Daten zu o.g. Bericht WBO Donaukraftwerke Jochenstein, Aschach, Ottensheim-Wilhering, Abwinden-Asten, Wallsee-Mittenkirchen Kurzbericht Einfluss der Kraftwerke Aschach und Ottensheim auf das Hochwassergeschehen im Eferdinger Becken, Pöyry, Abflusskurven vom Hochwasserereignis 2013 von den wichtigsten oberösterreichischen Donauzubringern, Amt der Oö. Landesregierung, Direktion Umwelt und Wasserwirtschaft Datengrundlagen

4 4Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Stauhaltung Jochenstein Staustufe Jochenstein, km 2203 Wendepegel Erlau, km 2214 Zuflüsse Donau, Inn, Erlau

5 5Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald §4 Stauregelung Einhalten Stauziel OW-Stand 290,00 m+NN Einhalten Wendepegel Erlau 291,10 m+NN Völlige Durchflussfreigabe an Staustufe …. Ferner ist anzumerken, dass in der Wehrbetriebsordnung keine maximal zulässige Absenkgeschwindigkeit definiert ist. Jochenstein - WBO

6 6Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Jochenstein - Wasserstandsverlauf Stauziel einhalten Wendepegel einhalten Durchfluss-Freigabe

7 7Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Gemäß Bericht viadonau ist folgendes festzuhalten: 1 Wehrfeld wegen Revision geschlossen Verfügbare Wehre wurden vollständig freigegeben ( :30 Uhr) Im weiteren Verlauf wurden auch die Schleusenkammern zur Hochwasserabfuhr geöffnet. Fazit: Nach den vorliegenden Daten wurde die WBO eingehalten. Jochenstein - Einhaltung der WBO?

8 8Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Stauhaltung Aschach Staustufe Aschach, km 2163 Länge der Stauhaltung: ca. 40 km Wendepegel Schlögen, km 2214 Pegel Engelhartszell -> OW-Stand Aschach

9 9Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald §4 Stauregelung - Stauziel OW-Stand halten - Wendepegel Schlögen halten - Sollwasserstand OW nach Pegel Engelhartszell Absenkgeschwindigkeit von 30 cm/h nicht überschreiten Falls es zur Einhaltung der maximalen Absenkgeschwindigkeit notwendig ist, darf der Pegel Schlögen bzw. der Oberwasserpegel den angegebenen Grenzwert vorübergehend überschreiten. Zur Erhaltung der Hochwasserabfuhrfähigkeit der Schleusenanlage ist im Oberhafen eine 10 m breite, durchgehende Initialrinne mit einer maximalen Sohlkote von 273,00 m ü.A. durch Baggerungen ständig freizuhalten. Aschach - WBO

10 10Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Aschach - Wasserstandsverlauf OWP-Soll = f(Engelhartszell)

11 11Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Gemäß Bericht viadonau ist folgendes festzuhalten: Vom :30 Uhr bis :30 Uhr keine gemessenen Wasserstandswerte des Oberwasserpegels Aschach. Ersatzwerte angegeben; nicht angegeben, wie diese Ermittlung durchgeführt wurde. Zum Betrieb der linken Schleusenkammer wird angegeben: Nachdem durch die linke Schleuse wg. Verlandung vorerst kein Durchfluss gegeben war, hat man alle Wehrfelder freigegeben. Nach dem Abtrag von Sedimenten war ein Durchfluss durch die Schleuse gegeben, wonach man zur besseren Steuerung der Hochwasserabfuhr ein Wehrfeld eintauchen konnte. Die ermittelten Ersatzwerte für den OW-Stand Aschach zeigen ein sehr unruhiges Verhalten auf. Falls diese Werte zutreffen, ergeben sich Absenkungsgeschwindigkeiten von 85 cm/h. Auch außerhalb des nicht messtechnisch dokumentierten Zeitbereiches wird die zulässige Absenkgeschwindigkeit von 30 cm/h überschritten, z.B. am :00 Uhr mit 53 cm/h. Beim Wiederaufstau OW-Stand deutlich über Sollwert Aschach - Einhaltung der WBO?

12 12Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Fazit: Nach den vorliegenden Daten wurde die WBO Aschach in Bezug zur Absenkgeschwindigkeit resp. Abweichung zwischen Wasserstandssoll- und Istwert (Aufstauphase) nicht eingehalten. Der relevante Zeitbereich vom ist messtechnisch nicht umfassend dokumentiert. Deshalb kann nicht abgeleitet werden, welche Wehrmanöver durchgeführt wurden und wieweit es zu keiner oder es zu einer Abflusserhöhung gekommen ist. Der UW-Pegel Aschach zeigt einen kontinuierlichen Anstieg und somit kein sprunghaftes Verhalten, was eher darauf schließen lässt, dass es nicht zu sprunghaften Abflusserhöhungen gekommen ist. Weitergehende Analysen sollten mit einem HN-Modell durchgeführt werden. Hierzu sollten zwei Szenarien betrachtet werden. a) Verlauf des OW-Stands Aschach gemäß Angabe der gerechneten Ersatzwerte b) Verlauf des OW-Stands Aschach gemäß WBO Aschach - Einhaltung der WBO?

13 13Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Stauhaltung Ottensheim-Wilhering Staustufe Ottensheim-Wilhering, km 2147 Länge der Stauhaltung: ca. 16 km Wendepegel Christl, km 2156

14 14Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald 3. Als Stauziel gilt 264,20 m ü.A. Stauziel OW-Stand einhalten Wendepegel Christl 265,10 m ü.A. einhalten OW-Stand 263,70 m ü.A. einhalten Freigabe aller verfügbaren Durchflussöffnungen (Wehrfelder und Schleusen) Absenkgeschwindigkeit von 20 cm/h nicht überschreiten. Falls es zur Einhaltung der maximalen Absenkgeschwindigkeit notwendig ist, dürfen die angegebenen Pegelgrenzwerte vorübergehend überschritten werden. Ottensheim-Wilhering - WBO

15 15Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Ottensheim-Wilhering - Wasserstandsverlauf Übergang Halten bis komplette Freigabe

16 16Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Gemäß Bericht viadonau ist folgendes festzuhalten: Es waren im betrachteten Zeitraum nie alle Wehrfelder völlig freigegeben. Die rechte Schleuse wurde nicht zur Hochwasserabfuhr freigegeben. Ottensheim-Wilhering - Einhaltung der WBO?

17 17Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Fazit: Der OW-Stand zeigt tendenziell höhere Werte z.B. am :30 Uhr einen Wert 263,95 m ü.A. (Einzelwert). Es stellt sich die Frage, warum die komplette Freigabe der Durchflussöffnungen nicht erfolgt ist. Nach den vorliegenden Daten wurde die WBO Ottensheim-Wilhering in Bezug zum Einhalten des OW-Standes um bis zu 10 cm nicht eingehalten. (WBO ohne explizite Angabe einer Toleranz bei abgesenktem Stauziel) Zwei Szenarien mit folgenden Randbedingungen betrachtet werden. a)Verlauf des OW-Stands Ottensheim-Wilhering gemäß Angabe des gemessenen Werte b)Verlauf des OW-Stands Ottensheim-Wilhering gemäß WBO Ottensheim-Wilhering - Einhaltung der WBO?

18 18Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Stauhaltung Abwinden-Asten Staustufe Abwinden-Asten, km 2120 Länge der Stauhaltung: ca. 27 km Wendepegel Handelshafen Linz, km 2130 Zuflüsse Traun, Innbach, Pesenbach, Große Rodl, Krems

19 19Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald 3. Als Stauziel gilt 251,00 m ü.A. Stauziel OW-Stand einhalten Wendepegel Handelshafen 251,60 m ü.A. einhalten Oberwasserpegel 250,50 m ü.A. einhalten Völlige Freigabe aller verfügbaren Durchflussöffnungen (Wehrfelder und Schleusen). Absenkgeschwindigkeit von 30 cm/h nicht überschreiten Falls es zur Einhaltung der maximalen Absenkgeschwindigkeit notwendig ist, dürfen die oben genannten Pegelgrenzwerte vorübergehend überschritten werden Abwinden-Asten - WBO

20 20Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Abwinden-Asten - Wasserstandsverlauf Wendepegel halten Absenkziel halten

21 21Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Gemäß Bericht viadonau ist folgendes festzuhalten: Es waren im betrachteten Zeitraum nie alle Wehrfelder völlig freigegeben. Beide Schleusenkammern wurden zur Hochwasserabfuhr verwendet Fazit: Nach den vorliegenden Daten wurde die WBO eingehalten Abwinden-Asten - Einhaltung der WBO?

22 22Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Stauhaltung Wallsee-Mitterkirchen Staustufe Wallsee-Mittenkirchen, km 2096 Länge der Stauhaltung: ca. 24 km Wendepegel Au, km 2107 Zuflüsse Enns, Gusen, Aist, Ipfbach

23 23Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald 3. Als Stauziel gilt 240,00 m ü.A. Stauziel OW-Stand einhalten Wendepegel Au 240,38 m ü.A. einhalten Oberwasserpegel 239,00 m ü.A. einhalten Wendepegel Au 242,15 m ü.A. einhalten Oberwasserpegel 238,00 m ü.A. einhalten Völligen Freigabe von maximal sieben Durchflussöffnungen (Wehrfelder und Schleusen). Modifikation Wendepegel bezüglich Enns-Schwellbetriebes Absenkgeschwindigkeit von 30 cm/h nicht überschreiten Falls es zur Einhaltung der maximalen Absenkgeschwindigkeit notwendig ist, dürfen die oben genannten Pegelgrenzwerte vorübergehend überschritten werden Wallsee-Mitterkirchen - WBO

24 24Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Wallsee-Mitterkirchen - Wasserstandsverlauf Max. Absenkgeschwindigkeit überschritten Wendemarke halten Absenkziel 2 halten Absenkziel 1 halten

25 25Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Gemäß Unterlagen ist folgendes festzuhalten: Zulässige Absenkgeschwindigkeit um ein mehrfaches überschritten (99 cm/h statt 30 cm/h) Fazit: Nach den vorliegenden Daten wurde die WBO Wallsee-Mitterkirchen in Bezug zur Absenkgeschwindigkeit nicht eingehalten. Analyse durch zwei Szenarien mit folgenden Randbedingungen möglich. a)Verlauf des OW-Stands Wallsee-Mitterkirchen gemäß Angabe der gemessenen Werte b)Verlauf des OW-Stands Wallsee-Mitterkirchen mit Absenkgeschwindigkeit gemäß WBO Wallsee-Mitterkirchen - Einhaltung der WBO?

26 26Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft, Univ. Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Bei den Staustufen Jochenstein und Abwinden-Asten wurde die WBO eingehalten Bei der Staustufe Ottensheim-Wilhering wurde der Oberwasserstand unmittelbar beim Kraftwerk tendenziell um 10 cm überschritten, obwohl nicht alle Wehrfelder geöffnet waren Bei den Staustufen Aschach und Wallsee-Mitterkirchen wurde die max. zulässige Absenkgeschwindigkeit überschritten Zur detaillierten Klärung der Frage, inwieweit die Nichteinhaltung der WBOs negative Auswirkungen auf Überflutungen hatte, sind detailliertere Untersuchungen mittels HN-Modellen erforderlich Gesamtfazit


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