PROJEKTBESCHREIBUNG

Vertiefte Überprüfung nach DIN 19700

Für das am Unterlauf der Perf mit Dauerstau betriebene HRB Breidenstein (auch als Perfstausee bekannt), welches mit einem gewöhnlichen Rückhalteraum von ca. 1,7 Mio. m³ als großes Becken gem. DIN 19700 einzustufen ist, war die vertiefte Überprüfung für den Themenbereich Hydrologie und Hydraulik durchzuführen.

Zur Quantifizierung der Zuflusswellen aus dem Beckeneinzugsgebiet (Aeo rd. 110 km²) und des sich dabei am HRB einstellenden Abflussgeschehens wurde ein Niederschlag-Abfluss-Modell (NAM) erstellt. Dieses NAM ist bezüglich der Beschreibung der Prozessphasen Abflussbildung und Abflusskonzentration ein konzeptionelles Modell. So beruht die Ermittlung des abflusswirksamen Niederschlages (Abflussbildung) auf einem modifizierten SCS-Ansatz (Soil Conservation Service). Die Abflusskonzentration wird über parallele Speicherkaskaden beschrieben. Die Wellenablaufberechnung erfolgt in dem verwendeten Modell mit einem auf Spiegellagenberechnungen beruhenden Retentionsansatz (hydraulisches Verfahren). Hierfür wurde für die Perf ein hydraulisches 1d-Modell aufgebaut, mit welchem die zur Beschreibung des Wellenablaufs erforderlichen Kennlinien Q(h) und S(h) für jede der im NAM betrachteten Gewässerteilstrecken berechnet wurden.

Die modelltechnische Erfassung des HRB erfolgte über die Kennlinien des Speicherinhaltes S(h), des Betriebsauslasses Qaus(h) und der Hochwasserentlastung QHWE(h). Die Speicherinhaltlinie S(h) wurde durch die Auswertung von Höheninformationen des Beckenraums (digitales Geländemodell) erstellt. Bei der Beschreibung der Beckenabgabe (Qaus(h) und QHWE(h)) waren die sich in den Ableitungsbauwerken der Anlage einstellenden Strömungsverhältnisse zu bewerten. Weil diese aufgrund der baulichen Ausführung des HRB Breidenstein komplex sind – das HRB verfügt über einen quadratischen Einlaufturm (siehe Abbildung) mit unterschiedlichen Schwellenhöhen, dem zwei Rohrleitungen DN1400 nachgeordnet sind, sowie einer steuerbaren Hochwasserentlastung, bestehend aus einer festen Schwelle, in welcher zwei Fischbauchklappen drehbar aufgelagert sind – wurden die Kennlinien Qaus(h) und QHWE(h) auf der Basis von 1d-Spiegellagenberechnungen erfasst.

Mittels der 1d-Spiegellagenberechnung wird in einem durchgehenden Rechengang der gesamte Wasserspiegel-, Druck- und Energielinienverlauf vom Dammkörper über Schwellen, Schächte, Rohrleitungen, Fischbauchklappen und weiteren Einbauten bis zum unterwasserseitig anschließenden Gerinne beschrieben wird (siehe hierzu beispielhaften System-/Fließweg in Abbildung).

 

Leistungen:

  • Erstellung eines Niederschlag-Abfluss-Modells
  • Ermittlung der Speicherinhaltslinie und Beckenabgabe
  • Berechnung der Bemessungshochwasserabflüsse BHQ1 und BHQ2 sowie der zugehörigen Beckenwasserstände ZH1 und ZH2
  • Beurteilung der Anlagensicherheit nach DIN 19700
  • Fortlaufende Abstimmung der Arbeiten mit dem Auftraggeber

 

Autraggeber: Wasserverband Oberes Lahngebiet

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BGS BROSCHÜRE

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