Beobachtungseinrichtungen an den Talsperren Salza-Hierzmann, Ranna und Wiederschwing

41 Pages·1954·4.556 MB·German

by  A.W. Reitz

DIE TALSPERREN
ÖSTERREICHS
HEFT 1
Vrof.Dr.A.W.Reitz
Beobacktungseinnchtungen an
den Talsperren Salz/Hiermann
Kanna und Wiederschwing
SPRINGER-VERLAG WIEN GMBH 1954
ISBN 978-3-211-80353-0 ISBN 978-3-7091-4511-1 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-7091-4511-1
ZUM GELEIT !
Jahrtausende alt ist das Bestreben des Menschen, das Wasser sich und
seinem Schaff en nutzbar zu machen und ebenso alt ist auch die Talsperrenkunst
selbst. Es ist ein longer Weg von den Wasserbauten der Volker des Altertums,
die vor allem der BewCisserung dienten, Uber die Kraftnutzungs -Sperren der
Bergknappen der Harzbergwerke am Ausgang des Mittelalters und der Goldgr11-
ber Nordamerikas, bis zu den Sch~pfungen unserer Tage. Reich ist die Ge
schichte dieser Bauwerke und vielfaltig sind die Wandlungen, die sie im Laufe
der Zeit mitgemacht haben. Waren es einst durchwegs einfache Massivbauten
aus Erde oder Stein, welche dem jeweiligen Stande der Technik angepasst
waren, so treten in der Gegenwart oftmals schlanke und schlankste Mauern
aus Beton und Stahlbeton an deren Stelle und dokumentieren damit sinnHi:llig
den Fortschritt des Bauingenieurwesens.
Dach nicht allein das Material und die Form lassen uns zwischen den
einzelnen Sperren unterscheiden, sondern auch ihre Bestimmung selbst. Die
dem Begriff der allumfassenden Wasserwirtschaft zugeordnete Mehrzweckanlage
tritt heute vielfach an Stelle des nur einer einzigen Aufgabe gewidmeten Bau
werkes. Besonders der gewaltig anwachsende Energiebedarf unserer Tage hat
es mit sich gebracht, dass sich auch im Falle einer anderen Primcrrbestimmung
einer Sperre die fast immer zus1itziich noch m5gliche Stomerzeugung zur Seite
stellt. So dient denn heute fast jede Talsperre neben der Kraftnutzung und dem
Hochwasserschutz mit mehr oder minder grossen Anteilen der Bew1isserung,
der Trinkwasserversorgung oder der N iedrigwasseraufbesserung fiir Zwecke von
Schiffahrt und F1osserei.
Trotz der Fiille der eben genannten Aufgaben darf es aber nicht wunder
nehmen, wenn der Talsperrenbau in tlsterreich noch relativ jung ist. Ohne
Schwierigkeiten konnten hier namlich bis zum Ende des ersten Weltkrieges die
Erfordernisse der Wasserwirtschaft auch ohne grl:issere Kunstbauten befriedigt
werden, und erst der nach dem Entfall der heimischen Kohlefelder einsetzende
Wasserkraftausbau brachte einen kr<Htigen lmpuls fUr die Errichtung von Tal
sperren mit sich, als es galt, die in unseren alpinen Gegenden herrschende
Gangcharakteristik der Wasserlaufe durch den Bau von Grosspeichern den
.Bedlirfnissen der Energiewirtschaft entsprechend zu verbessern.
Auch in unseren Bergen trifft nun der Wanderer neuerdings eine stets
wachsende Zahl von klinstlichen Speicher seen an, die sich wlirdig ihren natUr
lichen Vorbildern anreihen. Einmal sind es massive Gewichtsstaumauern, die
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dem Wasserdruck standhalten, dann wieder elegant geschwungene Schalensper
ren, die sich gegen die Talflanken stiitzen und auf diese Weise den Abschluss
des Stausees bilden.
Sie alle tragen, was aussere Form, Bemessung und inneren Aufbau betrifft,
die unsichtbare Jahreszahl ihrer Errichtungszeit an sich.Beim Bau Jedereinzel
nen unter ihnen waren die Konstrukteure bestrebt,sich die bisherigen Erfahrungen
des In-und Auslandes nutzbar zu machen, um friiher h!iufig begangene Fehler
und Irrtiimer zu vermeiden.
Heute besitzt Osterreich bereits eine ansehnliche Anzahl bedeutender
Talsperren modernster Konstruktion, die sich nicht mit dem N achempfinden
von Vorbildern begniigen. Die Fortschritte des Massenbetonbaus, verbunden
mit der Anwendung neuer Methoden der statischen Berechnung und ihrer Kon
trolle durch eine stets verfeinerte Messtechnik haben dazu beigetragen, dass
heute Bauwerke entstehen, deren Abmessungen, Form und Wirtschaftlichkeit
man vor nicht allzu longer Zeit fiir kaum mOglich gehalten hlitte.
Wenn nun im Zuge dieser Schriftenreihe Einzelheiten aus Planung, Bau
und Betrieb t!sterreichischer Stauwerke bekanntgegeben werden, so mt!ge dies
einerseits dazu dienen, unser bedeutendes Erfahrungsmaterial einem gr6sseren
Kreis von Interessenten zugttnglich zu machen und soll dies andererseits auch
ein Dank an Jene sein, die durch ihr Wirken den Fortschritt in unserem Lande
begilns tigten.
Die Staubeckenkommission im Bundesministerium fiir Laqd- und Forst
wirtschaft, die auch die Aufgaben eines t!sterreichischen N ationalkomitees
der lnternationalen Kommission £Ur grosse Talsperren Ubernommen hat, und der
tSsterreichische Wasserwirtschaftsverband ,die gemeinsam die Herausgabe die
ser Schriftenreihe besorgen, hoffen damit einem allgemeinen Bedfirfnis, aber
auch den Interessen der listerreichischen Techniker zu dienen.
Die Schriftleitung hat in liebenswiirdiger Weise der o. Professor des Was
serbaues an der TH Graz, Dipl. Ing. Dr. Hermann Gren g g, Mitglied der Stau
beckenkommission und des Hauptausschusses des Wasserwirtschaftsverbandes,
ilbernommen, wofiir ihm an dieser Stelle wlirmstens gedankt werden soil.
Das vorliegende erste Heft der Schriftenreihe stellt zunlkhst die allge
meine Problemstellung und eine Obersicht voran, worauf entsprechend der
grundlegenden Bedeutung, die den Messungen, Beobachtungen und Versuchen
an ausgefilhrten Sperren zukommt, verschiedene messtechnische Einrichtungen,
die sich in der inl!indischen Baupraxis bewahrt haben, beschrieben werden.
Dozent Dipl. Ing. Dr. Bernhard Rams au er
Seltticnachef im Bundeaminiateriwn filr lmid-und Foratwtrtachaft,
Voraitzender der (jsterreichiachan Staubeckenltommiaaicn.
Dozent Dipl. Ing. Dr. Oskar Vas
Oberbaurat und Voratandamitqlied der t:Saterr. Elektrizitatawtrtachafta-A. G.
GeachltftsfOhrender Vizeprliaidant dea t:Saterreichiachen Waaaerwirtachaftaverbandea.
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VORWORT DER SCHRIFTLEITUNG.
Die zwanglose Falge von Berichten, deren erster der Fachwelt hiernit vor
gelegt sei, will unseren tssterreichischen Talsperren dauernde Aufrnerksarnkeit
sichern. Die bisher iiblichen und nicht selten gegHitteten Bauberichte reichen
nur zur Eroffnung jenes Erfahrungsurnsatzes aus, der fiir die weitere Entwick
lung unserer Talsperrentechnik bestirnrnend sein wird, nicht aber verrnogen sie
dauernd wirksarn zu bleiben. Auch die wasserrechtliche Kollaudierung ist keine
'Endbeschau', sondern eigentlich eine 'Anfangsbeschau'; sie kann keine voile
Gewiihr fiir spliteren ordnungsrnlissigen Bestand geben. Entscheidend wichtig
ist daher die fortlaufende Beobachtung, und je Hinger diese liickenlos andauert,
urn so wertvoller wird sie fiir die Erfiillung der Erhaltungs-und Betriebsaufga
ben, fiir die Grund! agenforschung der Wa sserwirtschaft, fiir den F ortschritt ei
ner besonders schwierigen Bautechnik und fiir die Sicherung vor Katastrophen
sein, die die Aufsichtsbehorde wahrzunehrnen hat. Und so ist denn irn Folgen
den der Beobachtung und der zugeh5rigen Ausdeutung der erste Platz gewidrnet.
Insgesarnt &ind die Forschungsziele, die sich das vorliegend begonnene
Unternehrnen setzt, die folgenden:
1.) Studiurn von Klima und Witterung des Standortes; Ternperaturbeobachtung irn
Stausee; die Eisdecke und ihr Aufbruch; Schlarnrnfiihrung, sonstige Veriinde
rungen irn Stauraurn, Verlandung; chernische Kontrolle des Wassers.
2.) Studiurn der Wasserwirtschaft und ihrer hydrographischen Basis, wie sie
sich aus dern Fiillungs -und Aufbrauchverlauf ergeben; der Speicher als
Messgefass; der Bauwerksiiberfall als Messiiberfall; Kontrolle der Freiwas
ser-und der Triebwasserbewegung,
3.) Der Aufbau der BaukOrper und ihre laufende Materialkontrolle; das Gri.in
dungsverhalten und die rnorphologischen Veranderungen irn Baugrund; Be
obachtung der Sickerverluste.
4.) Beobachtung der Bauwerksbewegungen und des jeweiligen Wtl:rrnezustandes
irn TragkOrper und irn Boden.
5.) Deutung der Bauwerksbewegungen.
Zunachst waren die zu betreuenden Bauwerke festzustellen und auszu -
wahlen. Eine wohlverstandene Statistik zwingt nicht nur zu eingehender Be
schaftigung rnit den Bauwerken,sondern auch zur Klarlegung der angewendeten
Grundbegriffe urn sie richtig in absoluten Massen und Vergleichswerten wieder
geben zu konnen.
Was eine 'Talsperre' sei, versuchen die sogenannten Talsperren - Anleitun
gen und Verordnungen der einzelnen Bauherrenlander durch Kennzahlen zu de
finieren, wobei das Gr6ssenverhaltnis zwischen Bauwerk und GewCisser nicht
ganz zu seinern Recht kornrnt. Eine weitere Schwierigkeit schafft die univer
selle Bedeutung der frerndsprachigen Ausdriicke 'darn' ( englisch-arnerikanisch),
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'barrage' (franzosisch), 'diga' (italienisch) und 'dique' (spanisch), die zum
grl:Sssten Teil auch unser 'Wehr' einbegreifen. Vollends verwirrend wirkt die im
deutschen Sprachgebrauch aufkommende U nart, unseren 'Damm' durch das
englische Wort 'dam' seines guten alten Namens zu berauben.
Die sHirkere Ausdrucksfllhigkeit der deutschen Sprache ist kein N achteil,
sondern ein Vorteil. Man braucht nur aufmerksam in sie hineinz~horchen, um
'Talsperre' und 'Wehr' gegeneinander abgrenzen zu konnen. Funktionell scheint
der planmttssig verttnderte Stau die Talsperre zu bezeichnen, doch gibt es auch
hohe Wehre mit Speicherbetrieb. Die wasserwirtschaftliche Betrachtung trifft
also nicht den konstruktiven Kern der Sache. Man httlt sich mit mehr Erfolg an
den Wortsinn. Eine Talsperre 'sperrt das Tal': damit 1st der unbewegliche Stau
k6rper gemeint, wtthrend eine feste Wehrschwelle 'das Tal noch nicht sperrt',
also als Kennzeichen ausscheidet. Das Wehr gibt iiberhaupt und in jedem Fall
die Durchstromung frei. Wer .hier die Formel vermisst, moge sich anhand der
Liste der 31 zu behandelnden Objekte ilberzeugen, dass die Entscheidung in
keinem Einzelfall zweifelhaft ist. Die Wasserfassungs-und Speicherungsanlage
des Kleinspeicherwerkes Partenstein z. B. ist ein Wehr, weil die beweglichen
Schiltzen bis zur Flussohle reichen und bei Hochwasser der Durchstrt3mungs
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charakter vorherrscht, dagegen ist die Sperre Langmann des Kleinspeicher
werkes Arnstein ungeachtet ihres den Gewichtsmauerkorper differenzierenden
Grundablasses ebenso eindeutig eine kleine Talsperre.
Das Auswahlergebnis sind die bereits erwahnten 31 Bauwerke in Betrieb
oder in Bau. Entwilrfe, auch wenn sie noch so baunahe sind, bleiben ausser
Betracht. Die laufende Nummerierung ist chronologisch zu verstehen, sodass
sich die Liste zwanglos fortsetzen wird undjedes Bauwerk seine Kenn-Nummer
behalt.
Die beigegebene Kartenskizze dient der topographischen Orien
tierung.
Was die Bestimmung der Grossenordnung anlangt, so war hiefiir ein ein
zelnes Lerngenmass nie brauchbar; und seit der echte Damm und vorallem das
Gewolbe die Gewichtsmauer verdr<ingen, ist die Bauwerksmasse nur mehr ein
Gruppenkennzeichen. Es sei hier der Vorschlag wiederholt, den Wasserdruck
auf das ur-sprUngliche Talprofil und zwar auf eine ideelle, nach oben durch das
Stauziel und im ilbrigen durch die Gelandelinie begrenzte ebene Figur unter dem
Stich wort 'Nennbelastung' als Mass zu nehmen. Gewiss liegt in der Wahl des
zweidimensionalen Talprofiles, besonders bei bogenfl:Srmigem Sperrengrundriss
eine geVfisse Willkiir, doch es genilgt, zwei bis hochstens drei Ziffern an eine
Kennzahl zu wenden, die von der Bauart unabhtingig ist. N ach dies er 'Nennbe
lastung' ordnet sich die erwahnte Liste ohne jeden Zwang, und spCiter wird es
mBglich sein, von der Nennbelastung ausgehend Werturteile zu fallen.
Den Standort der Talsperre bezeichnen am einfachsten die geographischen
Koordinaten. Beim Einzugsgebiet ist die durch Beileitungen kilnstlich erwei
terte Flache in der Klammer beigefiigt.Unter den iibrigen allgemeinen Bestim
mungsstilcken sei das 'Stauzi~l' als der planmassige Hochststau definiert, der
nur von unvorhergesehenen, nicht bewirtschaftbaren Hochwllssern ilberschritten
wiirde und vielfach mit der Schwelle eines freien Oberfalles Obereinstimmt. Die
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Unsicherheit in den meist widerspruchsvollen Hohenangaben kann man am
besten dadurch vermeiden, dass man eine 'Hohe Uber alles' vom tiefsten Punkt
der Griindung bis zum wirklichen Scheitel des Bauwerkes rechnet, den Frei
bord mit einbezieht, und die HBhenlage der Gew1issersohle ausser Acht Hisst.
Diese 'Ht>he iiber alles' gibt doch ohne Willkiir einen ungeHihren Anhaltspunkt
fiir die Grosse der auftretenden Wa sserdrUeke.
Die Benennung des Bautyps ist schwieriger. Das Symbol 'D' ftir den Damm
verzichtet fiir diese Bauweise auf eine weitere Unterscheidung. Es kommt
zweimal als Hauptkorper (13 und 17) und zweimal als Nebenk!:Srper (10 und 24)
vor. Bei den Gewichtsmauern versuchte man solche mit atmenden Fugen und
solche mit vergossenen Fugen zu unterscheiden, aber die letzteren sind nur im
Bogen moglich und also bereits Gewolbegewichtsmauern. Die Gewichtsmauer
(Symbol 1G1, und zwar mit gerader Krone 'Gg' und Krone im Bogen 'Gb') ist
somit charakterisiert durch atmende Fugen und das Fehlen einer r1iumlichen
Verspannung. Sobald das Vergiessen der Fugen der Bogenform statische Bedeu
tung verleiht, darf man 'Gewl:ilbe' sagen. Solange sich im GewBlbe das Gewicht
am Widerstand gegen den Wasserdruck beteiligt, liegt eine Gewolbegewichts
mauer vor, und es erscheint aussichtslos, etwa nach dem Ausmass der Lastver
teilung im Mittelschnitt 'eigentliche' GewOlbemauern herausholen zu wollen.
Wohl aber ist die Unterscheidung nach der Formgebung in Rotationskorper
(Symbol 'GWr', auch Zylindermauer genannt) und doppelt gekrUmmte Schalen
(Symbol 1GWj1, Gleichwinkelmauer) leicht durchfUhrbar.An der aussersten Grenze
@
dieser Untergruppe liegen die Drossensperre gegen das Gewolbe zu und
@
die Margaritzensperre gegen die Gewichtsmauer zu. Eine reine Gewl:Hbe
mauer l11ge vor, wenn das Gewicht nur mehr Belastung ware wie bei der Kuppel
(Symbol 1GWk'), doch tragt der l:Ssterreichische Boden kein solches Objekt;
@ .
am nachsten kommt diesem Typ die Sperre Bachental
Insgesamt flihrt die Liste an Betonsperren 11 gerade Gewichtsmauern und
5 Gewichtsmauern im Bogen, 4 Zylindermauern und 9 doppelt gekrilmmte Ge
wBlbe.
Die Bauwerksmasse bezieht sich nur auf den TalsperrenkBrper, nicht aber
auf Nebenanlagen.
Bei der Bezeichnung der Bauzeit ergeben sich wegen der Vorarbeiten
vielfach Zweifel iiber den eigentlichen Baubeginn.
Selbst bei einem so knappen statistischen Programm macht es Miihe, bei
einigen l:Uteren und kleineren Objekten Vollstandigkeit zu erreichen. - Das fol
gende Literaturverzeichnis verzichtet auf kleinere Notizen und fremdsprachige
Inhaltsangaben nach Berichten i:isterreichischer Autoren. - Uber die vier Tal
sperren der Ho hen zone Glockner-K aprun sind no ch keine Berichte erschienen
und fiir die zwei H auptsperren am Moserboden wohl erst nach einigen J ahren
zu erwarten.
Samtliche 31 Bauwerke dienen der Wasserkraftwirtschaft und da nicht we
niger als 4 Doppelsperren vorkommen (Silvretta, Spullersee, MBll und Moserbo
den), handelt es sich um 27 Speicher. Zwei davon sind Wasserfassungsspeicher
(Bachental und Mtlll), neun sind Kleinspeicher und sechszehn Grosspeicher.
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rhajuaB 51 15-9391 55-1591 55-2591 84-9391-3591 25-0591 05-8491 13-8291 25-0591 52-1291 74-0491 25-lC591 94-7491 05-8491 25-1591 13-9291 92-6291 52-3291 54-3491 25-0591 84-6491 15-0591 11-8orl 42-2291 31-0191 42-0291 25-1591 04-7391 94-8491 11-0or1
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