Ganztägige Exkursion zu Thüringer Talsperren im Rahmen des Kurses WW 42 "Wasserbau II - Talsperren und Dichtungselemente" WS 1998/99

    Programm:
    Mittwoch, 24. März
  • Besichtigung der Talsperre Ohra, Sanierung des Steinschüttdammes mit Asphaltbeton- Außendichtung, Sanierungskonzept und Bauausführung
  • Besichtigung der Talsperre Tambach - Dietharz, Rekonstruktion der Gewichtsstaumauer,
  • Besichtigung der Talsperre Schmalwasser, Schüttdamm mit Kerndichtung, Entnahmeanlagen, Meß - und Kontrolleinrichtungen, Grundablaßstollen
  • Beprobung / Vor - Ort - Messung der Wassergüte, Zulaufpegel, Tiefenprofilmessung, Lehrveranstaltung + PC - Informationssystem


    • Talsperre Ohra:

    Das Bauwerk:
    Lage: Südlich der Gemeinde Luisenthal, Landkreis Gotha
    Nutzung: Trinkwasserversorgung, Hochwasserschutz
    Bauzeit: 1960 - 1966
    Bauwerk: Steinschüttdamm mit Asphaltbetonaußendichtung







    Die Situation:
    Nach über dreißigjähriger Betriebszeit ist eine Ertüchtigung und Modernisierung der bestehenden Anlagen dringend notwendig, um auch in Zukunft eine Trinkwasserversorgung des Thüringer Beckens zu gewährleisten.

    Das Sanierungskonzept:
    Hauptschwerpunkt der Sanierung gilt der Asphaltbetonaußendichtung und deren Anschluß an die Betonbauwerke. Hier lagen sichtbare Schäden sowie hohe Sickerwasserverluste vor.
    Folgende Leistungen sind zur Instandsetzung notwendig:

      - Abtrag der Überschüttung der Herdmauer an den Hängen und in der Talaue, Zwischenlagerung des Materials im Stauraum
      - Abtrag der 2. Lage der oberen Dichtungsschicht mit verstärktem Abtrag in den Anschlußbereichen
      - Anfräsen der 1. Lage der oberen Dichtungsschicht
      - Betonvergütung in den Anschlußbereichen
      - Aufbringen einer neuen Asphaltbetonaußendichtung, bestehend aus:
      - Unterer Dichtungsschicht 6 cm auf Haftanstrich
      - Dränschicht 10 cm mit Entwässerungssystem
      - Oberer Dichtungsschicht 8 cm
      - Oberflächenversiegelung
      - Anschluß der neuen Asphaltbeton außendichtung an die vorhandenen Bauwerke
      - Wiederandeckung der Herdmauer an den Hängen und in der Talaue mit dem zwischengelagerten Material.

    Diese Arbeiten erfordern eine vollständige Entleerung und Außerbetriebnahme der Talsperre Ohra.
    Weiterhin sind Ausrüstungen instandzusetzen oder zu erneuern. Diese sind teilweise verschlissen bzw. entspricht der technische Stand nicht mehr den heutigen Anforderungen. Während der Außerbetriebnahme der Talsperre Ohra werden Instandsetzungs- und Erneuerungsarbeiten an folgenden Anlagenteilen durchgeführt:

  • Einlaufbauwerk:
    Grobrechen
  • Entnahmeturm außen:
    Notverschlüsse der Rohwasserentnahme (Absperrklappen DN 800)
    Eisfreihaltungsanlage
    Beckenpegel
  • Entnahmeturm innen:
    Armaturen der Rohwasserentnahmen (Absperrklappen DN 800 und Falleitung DN1000)
    Belüftung der Falleitung DN 300
    Armaturen des Hosenrohres (Absperrklappen DN 1000)
  • Grundablaß:
    Notverschlüsse (Talsperrenschieber DN 1000)
    Armaturen der Grundablaßrohrleitungen (Drosselklappen DN 1000, Ringkolbenventile DN 1000)
    • Alle Armaturen erhalten neue Antriebe und einen Anschluß an den "Fernwirktechnischen Verbund" mit den Talsperren Schmalwasser und Tambach - Dietharz sowie den Stollen.
    Nach Fertigstellung der stauabhängigen Leistungen erfolgt der Wiedereinstau der Talsperre Ohra ab Oktober 1998. Danach kann mit den stauunabhängigen Arbeiten begonnen werden, wie z.B. mit der Erneuerung der Dammkrone und der Straßenanschlüsse, der Stützmauern am rechten und linken Hang und des Entnahmeturmkopfes.


    Der Ablauf der Generalinstandsetzung

    Für die Generalinstandsetzung der Stauanlage insgesamt sind vier Jahre vorgesehen (1997 - 2000). Wesentliche Voraussetzungen, wie die Teilsanierung des vorhandenen Dichtungsschleiers, die Errichtung einer Ersatzwasserversorgungsanlage für den Zeitraum der Außerbetriebnahme der Talsperre Ohra, der Bau einer Trafostation zum Anschluß der notwendigen Betriebsstromversorgung an das öffentliche Netz und die Errichtung umfangreicher Meßeinrichtungen im Damm und im luftseitigen Dammvorland, wurden bereits in den Jahren 1995 bis 1997 unter Staubedingungen und unter Aufrechterhaltung der Rohwasserbereitstellung realisiert.
    Zur Erneuerung der Asphaltbetonaußendichtung und der technischen Ausrüstung macht sich jedoch nunmehr eine vollständige Entleerung und Außerbetriebnahme der Talsperre Ohra erforderlich.
    Die Entleerung erfolgte nach einem vorgegebenen Abstauprogramm bis Oktober 1997. Anschließend wurden bis Dezember 1997 Erdarbeiten zur Beräumung des Staubeckens und der Herdmauer, Bohr - und Injektionsarbeiten sowie Ausrüstungsarbeiten durchgeführt. Ab März 1998 erfolgte der Abtrag von Teilen der Asphaltbetonaußendichtung und anschließend das Aufbringen der neuen Asphaltschichten. Parallel dazu wurde die Ausrüstung erneuert.
    Nach Fertigstellung dieser stauabhängigen Leistungen war der Wiedereinstau der Talsperre Ohra ab Oktober 1998 vorgesehen. Beginnend im Herbst 1998 erfolgte die Ausführung der stauunabhängigen Leistungen.




    Talsperre Tambach Dietharz:
    Die Talsperre wurde in den Jahren 1902 bis 1905 für die Wasserversorgung der Stadt Gotha gebaut. Ihre neue Aufgabe in Verbindung mit dem Bau der Talsperre Schmalwasser und der Rohwasserüberleitung erforderten aufgrund des Alters der Talsperre nach umfangreichen Untersuchungen eine generelle Sanierung der Staumauer.
    Bauzeit der Sanierung: 1987 - 1991

    Das Bauwerk:
    Bruchsteingewichtsmauer
    - Mauerhöhe: 26,5 m
    - Stauraum: 0,78 Mio m³
    - Stauraumfläche 0,11 km²
    - Kronenlänge: 110,0 m
    - Einzugsgebiet: 20km²
    Die Sanierung:
    Die Entscheidung fiel zugunsten einer Vorsazbetonmauer mit integriertem Entwässerungssystem und neuen Betriebseinrichtungen.

    Der am Fuß 6,3 m und in der Krone 2,5 m dicke Vorsatzbeton erhielt einen Kontrollgang, der über Einstiegsschächte in der Mauerkrone erreichbar ist. Dieser Kontrollgang und zwei schon vorhandene Stollen, die die Grundablaßleitungen aufnehmen, führen in das luftseitig der Mauer errichtete neue Schieberhaus.
    Die Trinkwasserentnahme erfolgt aus einer Entnahmehöhe von 12 m über der Talsohle mittels Stahlrohrleitung (DN 800), Grundablaßleitung (DN 800) und Rohwasserleitung (DN 1000) zum Wasserwerk.

    Die Wasserabgabe der beiden Grundablässe in Schwallkammer und Tosbecken regeln Ringkolbenschieber (DN 600).

    Die Hochwasserentlastung am linken Hang führt über eine Schußrinne mit Kaskadenabsturz über die Felsen ins Tosbecken. Die Länge der Überlaufschwelle beträgt 40 m.


    Talsperre Schmalwasser:

    Das Bauwerk:
    Steinschüttdamm mit Asphaltbetonkerndichtung
    - Höhe über Gründungssohle: 80,70 m
    - Höhe über der Talsohle: 76,90 m
    - Kronenlänge: 325,00 m
    - Kronenbreite: 7,50 m
    - Freibord: 1,65 m
    - Dammböschung, wasserseitig: 1:1,65
    Luftseitig: 1:1,55
    - Bauwerksvolumen 1.470.000 m³











    Unter Berücksichtigung der geologischen Verhältnisse, der Betriebsanforderungen, der Baukosten und der Bauzeit wurde einem Steinschüttdamm der Vorzug gegeben.
    Die Wahl der Dammdichtung wurde von mehreren Faktoren beeinflußt. Für eine Erdstoffdichtung standen in Baustellennähe keine geeigneten Dichtungsmaterialien zur Verfügung und ein Antransport über die großen Entfernungen war wirtschaftlich nicht sinnvoll. Da zudem zum Zeitpunkt der Planung auch die Forderung nach einem Teilstau noch während der Bauzeit bestand, fiel die Entscheidung zugunsten einer Asphaltbetonkerndichung.


    Die Entnahmeanlagen:
    Nach mehreren Variantenuntersuchungen entschied sich der Auftraggeber für eine Schieberkammer in Ortbeton, einem Entnahmeturm in Gleitbauweise und einer Turmlaterne als Mischbauweise (Betonplatte/Stahllaterne)
    In der Schieberkammer befinden sich zwei Drosselklapen (Schnellverschlußorgane) der Grundablässe. Die senkrechte Entnahmeleitung mündet hier in die beiden Grundablaßleitungen.
    Die Höhe des Turmes beträgt 66 m, der Innendurchmesser 11,0 m und die Wanddicke 1,80 m.
    Die Grundablässe der Talsperre und die Rohwasserableitung aus dem Entnahmeturm (zwei Rohrleitungen mit DN 1000) führen durch einen Grundablaßstollen über das Schieber- und Krafthaus, die Toskammer und das Tosbecken in die Vorflut. Der Grundablaßstollen stellt somit das Bindeglied zwischen den Entnahmebauwerken der Wasser und Luftseite dar.
    Die Talsperre hat 3 Trinkwasserentnahmen DN1000 im Entnahmeturm und zwei Grundablässe DN 1000 in der Schieberkammer. Alle Einläufe sind durch Rechen geschützt, über Rohrleitungen miteinander verbunden und könne durch Regelorgane geschlossen werden.
    Das Rohwasser der Talsperre Schmalwasser fließt über das Ablaufgerinne und den Überleitungsstollen zur Talsperre Tambach - Dietharzund von dort zur Trinkwasseraufbereitungsanlage.


    Die Hochwasserentlastungsanlage
    Das Hochwasser der Talsperre wird über eine Hangentlastungsanlage abgeführt.
    An der linken Hangseite ist unmittelbar am Damm eine Sammelrinne (Länge 31 m) angeordnet. An die Sammelrinne schließt sich eine Übergangsrinne von 48 m an die zu einem Zwischentosbecken führt. Am Ende des Tosbeckens befindet sich eine 1,6 m hohe Endschwelle, deren Längsachse um 62° gegenüber der Tosbeckenachse abgewinkelt ist und das Wasser in die anschließende Schußrinne (Länge=227 m) leitet. Die Schußrinne führt in gerader Achse zum Tosbecken.





    Die Meß und Kontrolleinrichtungen
    Die erstmals in Ostdeutschland geplant Bauweise (Steinschüttdamm mit Asphaltbetonkern) sowie die respektable Dammhöhe veranlaßten die meßtechnischen und bautechnischen Planer zu einer gründlichen Instrumentisierung des Bauwerks, speziell des diffizilen Dichtungselementes und seiner unmittelbaren Umgebung. Der insgesamt verfügt über sieben Meßquerschnitte.
    Neben der Meßtechnischen Überwachung der Stollen und Gänge lag der Schwerpunkt der Instrumentierung im Trinkwasserentnahmeturm eischließlich Schieberkammer und wasserseitigem Freibaustollen (Anschluß an den Grundablaßstollen)



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    05.05.2000