Berichtsband 1999 Band 2 - WBW Fortbildungsgesellschaft

1999 Fachbeiträge 6. Erfahrungsaustausch 27
Hochwasserentlastungsanlagen und
Freibordbemessung
von Matthias Groteklaes
1 Einleitung
Der Vortrag soll einen kurzen Überblick geben über
· die Funktion der Hochwasserentlastungsanlage,
· die wichtigsten Bauwerksgrundtypen mit ihren Besonderheiten,
· die Funktion der Energieumwandlung,
· die Bemessungslastfälle und die Freibordbemessung.
Er stützt sich im Wesentlichen auf die DIN 19700 Teil
10 und 12, die DVWK-Merkblätter 202 und 246, den
Leitfaden zu Dammscharten im Handbuch Wasser 2
und vor allem die Gutachten zur „Hydraulischen Gestaltung
von Hochwasserentlastungsanlagen“, die die
Universität Stuttgart seinerzeit für das Ernährungsministerium
erstellt hat. Im Leitfaden und den Gutachten
finden sich ausführliche Hinweise zur Gestaltung und
hydraulischen Bemessung, auf die hier nicht eingegangen
werden kann.
2 Funktion der Hochwasserentlastungsanlage
Das Überströmen eines Absperrdammes einer Stauanlage
kann zu dessen vollständiger Zerstörung mit
entsprechenden Folgen für die Unterlieger führen,
weshalb dies mit großer Sicherheit ausgeschlossen
werden muss. Hochwasserentlastungsanlagen haben
deshalb die Funktion, mindestens den Bemessungsabfluß
sicher und schadlos für
die Stauanlage aus dem Bekken
abzuführen. Das gesamte
Bauwerk muss so entworfen
und bemessen sein, daß es bei
allen Lastfällen hydraulisch einwandfrei
funktioniert und beherrschbare
Abfluß- und Belastungsverhältnisse
aufweist.
Der Augenmerk ist also nicht
nur darauf zu richten, daß die
Anlage einwandfrei bemessen
ist, sondern im Ernstfall auch
funktionssicher ist, d. h. insbesondere,
daß etwa vorhandene
Verschlüsse geöffnet werden
können und sich die Anlage
nicht durch Treibgut und ähnliches
verlegen kann. Gleichzeitig können aber durchaus
Schäden hingenommen werden, solange sie das
Absperrbauwerk nicht gefährden.
Staumauern können bei einer Überströmung dagegen
nicht pauschal als gefährdet behandelt werden. Sie
lassen u. a. deshalb auch andere Möglichkeiten der
Hochwasserentlastung zu; weil sie aber als Absperrbauwerk
für Hochwasserrückhaltebecken keine große
Rolle spielen, wird im Weiteren nicht auf sie eingegangen.
3 Bauwerksgrundtypen
3.1 Hangseitenentlastung
Die Hangseitenentlastung besteht aus der Überfallschwelle
in den Trog mit anschließendem Übergangsbauwerk
in die Schußrinne und in der Regel einem
Auslaufbauwerk zum Tosbecken (Abb.1). Wie der
Name schon sagt, wird die Entlastung im Hang angeordnet
und führt mehr oder weniger am Damm vorbei.
Die Überfallschwelle kontrolliert den Wasserstand im
Becken bzw. den Abfluß über die Hochwasserentlastungsanlage.
Im Sammeltrog wird der Abfluß vor
Eintritt in die Schußrinne beruhigt. Erst im Übergangsbauwerk
sollte der Übergang zum Schießen erfolgen.
Damit ist es möglich, den Abfluß umzulenken
und auf die Schußrinnenachse auszurichten, um dort
möglichst störungssfreie Verhältnisse herzustellen.
Abb. 1: Funktionselemente einer Hangseitenentlastung
Berichtsband 6. Erfahrungsaustausch HRB, WBW Fortbildungsgesellschaft, 4. Jahrgang, Heidelberg 2000