Ertan-Bogenstaumauer

Hydrologie Chinas

China wird von Tausenden von Flüssen durchzogen. Die Zahl der Flüsse mit einem Einzugsgebiet über 1.000 km² beläuft sich auf über 1.600 und über 5.000 Flüsse haben ein Einzugsgebiet von mehr als 100 km². 20 große Flüsse sind länger als 1000 km. Die 5 bedeutendsten Flüsse sind:

Gezhouba-Talsperre Die jährliche Niederschlagsmenge des ganzen Landes beträgt ungefähr 6.000 Mrd. m3. Der durchschnittliche jährliche Niederschlag beträgt 628 mm. Die Topographie Chinas unterteilt sich im Westen mit Hochebenen und Gebirgsketten und im Osten mit Flachländer und nur wenigen Erhebungen. Alle großen Flüsse wie der Jangtsekiang, der Gelbe Fluß, der Lancang-Fluß und der Nujiang-Fluß entspringen im Hochplateau von Tibet - Qinghai-Tibet Plateau. Der Höhenunterschied zwischen der Quelle und der Mündung einiger dieser Flüsse beträgt mehr als 5.000 m. Das die meisten Talsperren Chinas im Süden des Landes errichtet werden hat 2 Ursachen:
1. Die Hydrologie: Die meisten Flüsse in China fließen von Westen nach Osten bzw. von Westen nach Süden in den Pazifik.
2. Das Klima: Das milde, tropische Klima erlaubt einen ganzjährigen Bau, so daß Baustopps, z.B. wegen Frost, eingeschoben werden müssen.
Der hohe Abfluß und der große Höhenunterschied der Flüsse macht China zu einem reichen Land in Bezug auf das Wasserkraftpotential. Eine Untersuchung, die zwischen 1977 und 1980 durchgeführt wurde, zeigt, daß das theoretische Wasserkraftpotential auf 676.000 MW geschätzt wird. Dies entspricht einer jährlichen Energieerzeugung von 5.920 TWh. Die erschließbare Wasserkraft beträgt 397.000 MW, dies entspricht einer jährlichen Energieerzeugung von 1920 TWh. Die jährliche Niederschlagsmenge in China variiert zwischen 1500 mm im Südosten und 400 - 500 mm oder sogar noch weniger im Nordwesten. Die Niederschlagsmenge differiert ebenfalls von Jahr zu Jahr und von Saison zu Saison.
Quanshui-Staumauer

Vor- und Nachteile des Damm- und Talsperrenbaus

Damm- und Talsperrenbauwerke in China haben folgende Aufgaben:
· Hochwasserschutz,
· Energieerzeugung durch Nutzung der Wasserkraft,
· Verbesserung der Binnenschiffahrt,
· Wasserversorgung der Bevölkerung und Bewässerung für die Landwirtschaft,
· Tourismus und Erholung sowie
· Binnenfischerei.

Der Neubau von großen Wasserkraftprojekten bringt aber auch Nachteile mit sich:
· Umsiedlung von bis zu hunderttausenden von Menschen,
· Vernichtung von Landschaften, fruchtbaren Ackerländern und alten Kulturgütern und
· Ausrottung gefährdeter Pflanzen- und Tierarten.

Bikou-Damm

Hauptprobleme beim Damm- und Talsperrenbau

1. Der Abfluß der meisten chinesischen Flüsse variiert nicht nur von Monat zu Monat, sondern auch von Jahr zu Jahr. Dies erfordert größere Speicherkapazitäten beim Bau von Talsperren. Viele Projekte in China wurden früher mit einem geringen Standart in der Hochwasserbemessung gebaut. Die Konsequenz nach einigen Jahren der Nutzung war, bedingt durch die nicht angemessene Kapazität der Überläufe, daß zusätzliche Überläufe vorgesehen oder der Hauptdamm erhöht werden mußte.
2. Viele Flüsse in China haben eine große Sedimentfracht. Insgesamt werden über 1,94 Mill. t Sedimente durch die Flüsse in die Meere transportiert, 59 % davon durch den Gelben Fluß, 25 % durch den Jangtsekiang und 16 % durch andere Flüsse. Der Gelbe Fluß führt jährlich 1,6 Mill. t Sedimente mit sich, damit liegt er an der Weltspitze. Um den Nutzungszeitraum von Speichern zu verlängern, ist es notwendig, das "saubere Wasser zu sammeln und das schlammige Wasser abzuleiten" sowie den Wasserspiegel des Stauraumes vor der Hochwasserzeit abzusenken. Außerdem sollte im Entwurf des Projektes die Einrichtung von Sediment-Tunneln (Grundablässen) berücksichtigt werden.
Huanglongtan-Staumauer 3. Viele Probleme beim Bau von Talsperren und der Ausführung von Gründungen werden durch die schwierigen geologischen und hydrogeologischen Bedingungen auf der Dammbaustelle verursacht. Die Gründungssohle vieler Dämme, z.B. Longyangxia und Gezhouba, ist mit Störungen und weichen, eingelagerten Schichten durchzogen. Die dadurch entstehenden Probleme sind Gleiten und die übermäßige Verformungen unter der Zusammendrückung. In Gebieten mit Kalksteinformationen gibt es durch ausgelaugte Hohlräume spezielle Probleme bei der Gründung, so z.B. an den Talsperren von Dongfeng und Wujiangdu.
4. China ist ein Land mit hoher Erdbebenaktivität. Weiträumige Untersuchungen regionaler geologischer Strukturen und die Auswertung historischer Erdbeben wurden durchgeführt, um die Erdbebenintensität für die Bemessung verschiedener hydraulischer Strukturen bestimmen zu können. Für die Erdbebenbemessung von Talsperren, abhängig von den jeweiligen spezifischen Bedingungen, wird die pseudostatische oder die dynamische Analyse benutzt, oftmals ergänzt durch dynamische Labortests. Dies geschieht hauptsächlich zur Bestimmung des dynamischen Ver-haltens der Dammstruktur, der Größe und Verteilung der dynamischen Belastung im Damm und zur Entscheidung über notwendige Schutzmaßnahmen bzw. zur Änderung der Dammstruktur. Eine weitere Methode in China ist die Simulation von Erdbeben, z.B. das weltbekannte "Xing-fengjiang reservoir - induce earthquake". Mit dem Ergebnis, das Studien über den Mechanismus von vorhersehbaren, selbst erzeugten Erdbeben abgeleitet werden konnten.
Kavernenkrafthaus-Shisanling

Moderner Damm- und Talsperrenbau

Bis 1985 gab es in China über 83.000 Dämme und Talsperren der verschiedensten Typen. Das Gesamtspeichervolumen beträgt 430 Mrd. m³ und auf die 357 großen Reservoirs, mit einem Volumen von über 100 Mill. m³, entfallen 300 Mill. m³, d.h. mehr als 2/3 der Gesamtspeicherkapazität. Durch die riesige Anzahl an Absperrbauwerken und Speichern vergrößerte sich die Fläche des bewässerten Ackerlandes, von 16 Mill. ha im Jahr 1949 auf 49,3 Mill. ha im Jahre 1985. Die Gesamtleistung aus Wasserkraft stieg im gleichen Zeitraum von 360 MW auf 26.400 MW und die jährliche Energieerzeugung von 1,2 TWh auf 92,4 TWh. 1993 betrug der Anteil von Dämmen 69 % und der Anteil von Betonmauern 31 % unter allen Bauwerken. Während 1986 88 % aller Dämme und TS kleiner als 30 m und 0,7 % größer als 100 m war, waren 1993 schon 4,4 % der Talsperren größer als 100 m. Von den über 83.000 fertiggestellten Dämmen und Talsperren sind 18.000 höher als 15 m und 2.668 höher als 30 m.
Speicherbecken-Shisanling

Verhältnis der Damm- und Talsperrentypen über 30 m Höhe