Verfügbarkeit: Aspekte zur Sicherheitsbeurteilung eines Staudammes mit und ohne Sickerwassermessung

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Bibliographische Detailangaben
Titel:	Aspekte zur Sicherheitsbeurteilung eines Staudammes mit und ohne Sickerwassermessung
Von:	von Andreas Bauer
Person:	Bauer, Andreas ca. 20./21. Jh. Verfasser aut
Hauptverfasser:	Bauer, Andreas ca. 20./21. Jh (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	München Technische Universität München, Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft 2016 München Technische Universität München, Versuchsanstalt für Wasserbau und Wasserwirtschaft (Oskar von Miller-Institut)
Schriftenreihe:	Berichte des Lehrstuhls und der Versuchanstalt für Wasserbau und Wasserwirtschaft Nr. 135
Schlagworte:	Staudamm Talsperre Sicherheit Sickerwasser Windach > Fluss Sylvensteinsee Lech > Fluss Schongau > Region Großer Brombachsee Frauenau Hochschulschrift
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Beschreibung:	XX, 277, vii Seiten Diagramme
ISBN:	9783943683400

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT...................................................................................................................................................... I KURZFASSUNG............................................................................................................................................. III ABSTRACT....................................................................................................................................................III INHALTSVERZEICHNIS.................................................................................................................................. IV ABBILDUNGSVERZEICHNIS.......................................................................................................................... IX TABELLENVERZEICHNIS............................................................................................................................ XVI VERWENDETE FORMELZEICHEN UND SYMBOLE....................................................................................XVIII 1 EINLEITUNG..................................................................................................................................... 1 1.1 ALLGEMEINES.....................................................................................................................1 1.2 ZIEL UND METHODE DER ARBEIT.......................................................................................... 2 1.3 STRUKTUR DER ARBEIT......................................................................................................... 3 2 LEOHYDRAULISCHE GRUNDLAGEN.................................................................................................. 5 2.1 MEHRPHASENSYSTEM BODEN............................................................................................ 5 2.2 RANDBEDINGUNGEN BEI STROEMUNGSVORGAENGEN IN BOEDEN................................................6 2.3 STROEMUNGSVORGAENGE UND MATERIALTRANSPORT IN BOEDEN UND GESCHUETTETEN ERDSTOFFEN..................................................................................................................... 13 2.3.1 PORENKANALGEOMETRIE UND MITTLERE PORENGESCHWINDIGKEIT........................................13 2.3.2 VORAUSSETZUNG FUER MATERIALTRANSPORT .......... ...............................................................14 3 DURCHSTROEMUNGSBEDINGTE VERSAGENSMECHANISMEN VON STAUDAEMMEN..........................20 3.1 ARTEN DER BODENDEFORMATION..................................................................................... 20 3.1.1 SUFFOSIONSPROZESSE.......................................................................................................21 3.1.2 EROSIONSPROZESSE..........................................................................................................22 3.1.3 KOLMATIONSPROZESS.......................................................................................................24 3.1.4 EROSION INFOLGE KONZENTRIERTER LECKAGEN....................................................................24 3.1.5 PHASEN DES EROSIONSPROZESSES.................................................................................... 26 3.2 NACHWEISKRITERIEN......................................................................................................... 26 3.2.1 GEOMETRISCHE KRITERIEN ZUR VERMEIDUNG VON STANDSICHERHEITSBEDROHENDEN BODENDEFORMATIONEN.................................................................................................. 28 3.2.2 HYDRAULISCHE KRITERIEN ZUR VERMEIDUNG VON STANDSICHERHEITSBEDROHENDEN BODENDEFORMATIONEN...................................................................................................35 3.2.3 HERLEITUNG KRITISCHER GRADIENTEN AUS DER SEDIMENTBEWEGUNG ................................. 44 3.2.4 FUGENEROSION................................................................................... 46 3.3 EINFLUSSFAKTOREN AUF DIE VERSAGENSWAHRSCHEINLICHKEIT................................................46 3.4 ZEITLICHE ENTWICKLUNG INNERER EROSIONSVORGAENGE......................................................... 49 4 STAUDAEMME UND DEREN UEBERWACHUNG.................................................................................53 4.1 BAUWEISEN VON STAUDAEMMEN...................................................................................... 53 4.2 KONTROLLGAENGE IN STAUDAEMMEN................................................................................... 54 4.3 HYDROMETRISCHE MESSUNGEN ZUR BEOBACHTUNG DER DURCHSICKERUNG ......................... 56 4.3.1 SICKERWASSERABFLUSSMESSUNG...................................................................................... 58 4.3.2 PORENWASSERDRUCKMESSUNGEN.................................................................................... 59 4.3.3 SOHLWASSERDRUCKMESSUNGEN....................................................................................... 60 4.3.4 MESSUNGEN DES GRUNDWASSERSTANDES UND DES WASSERDRUCKES IM UNTERGRUND ....... 61 4.3.5 FASEROPTISCHE LECKAGEORTUNG..................................................................................... 61 4.3.6 TEMPERATURMESSVERFAHREN......................................................................................... 62 4.4 SPANNUNGSMESSUNGEN DURCH ERDDRUCKGEBER..............................................................63 4.5 (ZERSTOERUNGSFREIE) IN-SITU-VERFAHREN ZUR BAUWERKSBEWERTUNG ................................. 64 4.5.1 GEOELEKTRIK...................................................................................................................64 4.5.2 GEORADARUND REFRAKTIONSSEISMIK............................................................................... 65 4.6 VISUELLE KONTROLLEN.......................................................................................................65 5 STATISTISCHE AUSWERTUNG VON TALSPERRENMESSDATEN..........................................................67 5.1 KORRELATIONSANALYSEN................................................................................................... 68 5.1.1 ALLGEMEINES..................................................................................................................68 5.1.2 ERMITTLUNG DER REAKTIONSZEIT DER VORHANDENEN MESSSTELLEN .................................... 70 5.1.3 KORRELATIONSTEST............................................................................................................71 5.2 REGRESSIONSANALYSE.......................................................................................................72 5.2.1 LINEARE EINFACHREGRESSION........................................................................................... 73 5.2.2 MULTIPLE LINEARE REGRESSION........................................................................................ 74 5.2.3 TESTEN DER MODELLANNAHMEN .................... 75 5.2.4 MODELLIERUNG NICHT METRISCHER EINFLUESSE MIT HILFE VON DUMMY-VARIABLEN...............81 5.2.5 PRUEFUNG AUF UEBERPARAMETRISIERUNG DES MODELLS ....................................................... 82 5.2.6 ZULAESSIGKEIT DES GEWAEHLTEN REGRESSIONSVERFAHRENS - PRUEFUNG AUF KOINTEGRATION ..... 83 5.3 IN R DURCHGEFUEHRTE BERECHNUNGSSCHRITTE.....................................................................84 5.3.1 KORRELATIONSANALYSE..................................................................................................... 84 5.3.2 REGRESSIONSANALYSE..................................................................................................... 86 6 BETRACHTETE STAUDAEMME........................................................................................................90 6.1 TRINKWASSERTALSPERRE FRAUENAU..................................................................................90 6.1.1 ALLGEMEINES..................................................................................................................90 6.1.2 GEOLOGIE AN DER SPERRENSTELLE..................................................................................... 90 6.1.3 DAS ABSPERRBAUWERK................................................................................................... 91 6.1.4 BETRIEBSWEISE...............................................................................................................92 6.2 SYLVENSTEINSPEICHER......................................................................................................92 6.2.1 ALLGEMEINES.................................................................................................... 92 6.2.2 GEOLOGIE AN DER SPERRENSTELLE.....................................................................................93 6.2.3 DAS ABSPERRBAUWERK....................................................................................................93 6.2.4 BAULICHE EINGRIFFE IN DAS DAMMBAUWERK....................................................................96 6.2.5 BETRIEBSWEISE...............................................................................................................98 6.3 WINDACHSPEICHER...........................................................................................................98 6.3.1 ALLGEMEINES..................................................................................................................98 6.3.2 GEOLOGIE AN DER SPERRENSTELLE..................................................................................... 98 6.3.3 DAS ABSPERRBAUWERK................................................................................................... 98 6.3.4 BETRIEBSWEISE........................................................................................................... 100 6.4 BROMBACHHAUPTSPERRE............................................................................................. 100 6.4.1 ALLGEMEINES.............................................................................................................. 100 6.4.2 GEOLOGIE AN DER SPERRENSTELLE.................................................................................. 100 6.4.3 DAS ABSPERRBAUWERK................................................................................................ 101 6.4.4 BETRIEBSWEISE........................................................................................................... 103 6.5 LECHSTAUSTUFE 6 - DORNAU........................................................................................ 103 6.5.1 ALLGEMEINES............................................................................................................... 103 6.5.2 GEOLOGIE AN DER SPERRENSTELLE.......................................................... 103 6.5.3 DAS ABSPERRBAUWERK................................................................................................ 104 6.5.4 BETRIEBSWEISE........................................................................................................... 105 6.6 QUALITATIVE RISIKOBETRACHTUNG FUER PIPING UND HYDRAULICFROCTURING ......................... 105 7 AUSWERTUNG DER HYDROMETRISCHEN MESSDATEN................................................................112 7.1 TRINKWASSERTALSPERRE FRAUENAU............................................................................... 113 7.1.1 VORHANDENE HYDROMETRISCHE MESSSYSTEME ........................................................... 113 7.1.2 DATENGRUNDLAGE........................................................................................................ 116 7.1.2.1 ZEITREIHE..................................................................................................................... 116 7.1.2.2 DATENERHEBUNG UND MESSINTERVALLE......................................................................... 116 7.1.2.3 MESSFEHLER UND DATENBEREINIGUNG........................................................................... 116 7.1.3 AUSWERTUNG.............................................................................................................. 118 7.1.3.1 ERMITTLUNG DER REAKTIONSZEITEN - KORRELATIONSANALYSE ............................................... 118 7.1.3.2 REGRESSIONSANALYSE DER EINZELNEN MESSSTELLEN ......................................................... 125 7.1.3.2.1 ZU BERUECKSICHTIGENDE AEUSSERE EINFLUESSE .................................................................... 125 7.1.3.2.2 NACHWEIS DES DRUCKABBAUS...................................................................................... 126 7.1.3.2.3 ZEITLICHER TREND DER MESSSTELLEN............................................................................... 131 7.1.3.3 REGRESSIONSANALYSE DER SICKERWASSERABFLUSSMESSUNG..............................................134 7.2 SYLVENSTEINSPEICHER................................................................................................... 135 7.2.1 VORHANDENE HYDROMETRISCHE MESSSYSTEME ............................................................. 135 7.2.2 DATENGRUNDLAGE........................................................................................................ 138 7.2.2.1 ZEITREIHE.................................................................................................................... 138 7.2.2.2 DATENERHEBUNG UND MESSINTERVALLE......................................................................... 139 7.2.2.3 MESSFEHLER UND 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........................................................................... 226 7.6 VERGLEICH DER STATISTISCH ERMITTELTEN WERTE MIT THEORETISCHEN UEBERLEGUNGEN ...... 227 7.6.1 VERGLEICH DER ERMITTELTEN REAKTIONSZEITEN MIT DEN THEORETISCHEN DURCHLAESSIGKEITEN...................................................................................................... 227 7.6.2 VERGLEICH DES STATISTISCH ERMITTELTEN DRUCKABBAUS MIT POTENZIALLINIENBERECHNUNGEN....................................................................................229 8 VERGLEICHENDE BEWERTUNG UND SCHLUSSFOLGERUNGEN.......................................................239 8.1 VERGLEICHENDE BEWERTUNG DER HYDROMETRISCHEN MESSEINRICHTUNGEN ..................... 239 8.1.1 TRINKWASSERTALSPERRE FRAUENAU.................................................................................239 8.1.1.1 DURCHSICKERUNG DES DAMMBAUWERKS ......................................................................... 239 8.1.1.2 KONTAKTZONE MASSIVBAUWERKE - DICHTUNGSELEMENT..................................................240 8.1.1.3 UNTERSTROEMUNG DES DAMMBAUWERKS..........................................................................240 8.1.1.4 GESAMTBEWERTUNG..................................................................................................... 241 8.1.2 SYLVENSTEINSPEICHER.................................................................................................... 242 8.1.2.1 DURCHSICKERUNG DES DAMMBAUWERKS..........................................................................242 8.1.2.2 KONTAKTZONE MASSIVBAUWERKE - DICHTUNGSELEMENT..................................................242 8.1.2.3 UNTERSTROEMUNG DES BAUWERKS................................................................................... 243 8.1.2.4 GESAMTBEWERTUNG..................................................................................................... 243 8.1.3 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