/ fwu / wb / forschung / projekte / modell_gloertalsperre /

 

Strömungsphysikalische Modellversuche für die Umgestaltung der Hochwasserentlastung an der Glörtalsperre

Projektdaten

↑ Seitenanfang

Projektbeschreibung

Im Wasserbaulabor laufen zur Zeit Untersuchungen an einem Teilmodell der Hochwasserentlastung an der Glörtalperre im Maßstab 1:16.
Die Glörtalsperre liegt auf der Grenze des Ennepe-Ruhr-Kreises und des Märkischen Kreises in Nordrhein-Westfalen. Mit einem Stauvolumen von ca. 2,1 Mio. m³ ist es eine kleinere Talsperre. Die Schwergewichtsbogenstaumauer ist 168 m lang, die größte Höhe über der Talsohle beträgt 32 m.
Der Betreiber der Glörtalsperre hat die Idee, das derzeitige Stauziel der Talsperre planmäßig um etwa 70 cm – auf seine ursprüngliche Höhe - anzuheben. Dies hat zum einen den wesentlichen Vorteil eines  besseren Hochwasserschutzes der Unterlieger und zum anderen auch einen positiven Effekt auf die Wasserkraftnutzung.
Die Hochwasserentlastung der Glörtalsperre besteht aus drei festen, bogenförmigen Wehröffnungen in der Mauer. Die Idee ist es, wasserseitig einen nach oben geöffneten Kasten (h = 0,70 m) vor die Öffnungen zu setzen, so dass das Wasser zunächst über den Kasten und dann in die bestehenden Öffnungen der HWE fließt (vgl. Abbildung 1).

Es besteht die Frage, ob die oben beschriebene Modifikation der HWE-Struktur – auch hinsichtlich der normativen Vorgaben der DIN 19700 „Stauanlagen“ – funktioniert bzw. sicher betrieben werden kann.
Entsprechend der Grundlagen und Grenzbedingungen des wasserbaulichen Versuchswesens und der vorhandenen Fläche wurde ein Modell mit dem Maßstab 1:16 hergestellt. Mit dem Modellmaßstab von 1:16 sind für den Bemessungsabfluss unter Berücksichtigung der erforderlichen Messtechnik ausreichende Genauigkeiten bei der Nachbildung des Naturzustandes im Modell gegeben und die vorgegebenen Fragestellungen können mit entsprechender Qualität bearbeitet werden.
Entsprechend des Maßstabs ergibt sich z.B. für den Bemessungsabfluss BHQ2,Natur = 21,80 m³/s in der Natur ein Modellabfluss von BHQ2,Modell = 21,29 Liter/s.
Das Modell stellt wasser- und luftseitig die oberen 6 Meter der gesamten HWE geometrisch ähnlich dar, d.h. auch der Oberbau mit dem Bogengewölbe und der Fahrbahnplatte sind im Modell dargestellt.
Aufgrund der sehr komplexen Geometrie der Hochwasserentlastung (zweiachsig gekrümmtes Bogengewölbe) wurde für die präzise Herstellung des Modells ein am fwu vorhandener FDM-Großformat 3D-Drucker genutzt (vgl. Abbildungen 2 und 3). Das Bauwerk ist im Modellmaßstab 1:16 etwa 1,04 m lang, 46 cm hoch und 49 cm tief. Druckzeit aller vier Teile insgesamt 16 Tage; Materialgewicht 21,3 kg.

↑ Seitenanfang