Talsperre Malter – Erweiterung der Hochwasserentlastungsanlage
Im Wasserbaulabor entsteht derzeit ein wasserbauliches Versuchsmodell zum Projekt „Talsperre Malter – Erweiterung der Hochwasserentlastungsanlage“
Veranlassung
Der Betrieb Oberes Elbtal der Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen (LTV) plant zurzeit die Erweiterung der Hochwasserentlastungsanlage der Talsperre Malter. Diese Maßnahme ist erforderlich, um die Überflutungssicherheit der Talsperre, die derzeit infolge einer Anpassung der Bemessungswerte nicht gegeben ist, wieder herzustellen. Das Forschungsinstitut Wasser und Umwelt (fwu) der Universität Siegen wurde im Rahmen dieses Projektes von der LTV beauftragt, wasserbauliche Modellversuche zur Überprüfung und ggf. Optimierung der hydraulischen Funktionstüchtigkeit durchzuführen. Wasserbauliche Modellversuche werden immer dann eingesetzt, wenn numerisch-mathematische Berechnungen keine verlässlichen Aussagen über die Strömungszustände unter komplexen Rahmenbedingungen liefern können.
Die Talsperre Malter
Die Talsperre Malter wurde 1908 – 1913 im Tal der Roten Weißeritz erbaut und besitzt einen Stauraum von 8,78 Mio. m³. Die gekrümmte Gewichtsstaumauer besteht aus Bruchsteinmauerwerk. Hauptsächlich dient die Talsperre dem Hochwasserschutz, der Naherholung und der Brauchwasserbereitstellung. Des Weiteren werden an der Talsperre Malter im Durchschnitt jährlich 1,7 Mio. kWh Strom aus Wasserkraft produziert.
Im Normalbetrieb wird das Wasser der Talsperre über die Grundablassanlage (zwei Rohrleitungen mit einem Durchmesser von 1.000 Millimetern) in das Flussbett im Unterwasser abgegeben. Droht ein Hochwasser, kann zur Vorentlastung ein ca. 200 m langer Umleitungsstollen (US) (rechte Hangseite) genutzt werden. Im Hochwasserfall selbst wird das Hochwasser über die Hochwasserentlastungsanlage (fester Überfall mit Krone aus Bruchsteinmauerwerk und beweglichem Klappenwehr) abgeführt und fließt über die Schussrinne in das unterhalb der Staumauer liegende Tosbecken.
Das Modell
Im Modell nachgebildet werden sollen ein Teil der Staufläche, die Staumauer, die bestehende Hochwasserentlastungsanlage, die geplante Erweiterung der Hochwasserentlastungsanlage, die Grundablassanlage, der Umleitungsstollen (US), das unterhalb der Staumauer liegende Tosbecken, das neu zu errichtende Tosbecken sowie ein Teil des Unterwassers. Um die Strömungszustände realitätsnah abbilden zu können, wird das Modell auf einer Fläche von 85 m² im Maßstab von 1:25 errichtet. Die technischen Daten des Modellbauwerkes sind beeindruckend: Die Wasserfläche des Teils des Stauraumes umfasst im Modell etwa 22 m², das Stauvolumen im Hochwasserfall liegt bei etwa 14 m³. Der größte Höhenunterschied liegt im Modell bei etwa 1,58 m. Die Anlagensicherheit ist in der Natur u. a. für einen maximalen Zufluss von Q = 475 m³/s und im Modell von Q = 152 l/s (davon werden ca. 13 l/s über den US und die Grundablassanlage und ca. 139 l/s über die Hochwasserentlastungsanlage abgegeben) nachzuweisen.
Ein Großteil des Modellaufbaus soll auch von studentischen Hilfskräften durchgeführt werden; dabei sind vielseitige Tätigkeiten gefordert. Das Spektrum reicht vom Abbruch des Vormodells mit Hammer und Brechstange, über die Vermessung des Baufeldes, bis zum Einschalen bzw. Betonieren von filigranen Strukturen. Des Weiteren werden die studentischen Hilfskräfte in die anspruchsvollen Messungen und Auswertungen der Modellversuche eingebunden. Dadurch wird auch eine praxisnahe Lehre im Department Bauingenieurwesen gewährleistet.
