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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Abstract

 
   

"Mathematisch-statistische Messdatenanalyse des österreichischen Freibachdamms"

Grundlage der Diplomarbeit ist eine konkrete Problemstellung, mit der die Kärntner Elektrizitäts AG (KELAG) an das Wasserbauinstitut der Universität Stuttgart herangetreten war. Der im Karawankengebirge liegende Freibachdamm, gegründet auf schwierigem geologischen Untergrund, zeigt an der in der Hangflanke unteriridisch verlaufenden Dichtungswand zeitweise verkehrt auftretende hohe Wasserdruckwerte von der Luftseite aus. Außerdem treten am Freibachdamm mehrere Schüttquellen besonders stark hervor, die je nach Stauspiegel über geologische Schichtgrenzen stärker bedient werden. Ausgehend von dieser Problematik sollte das gesamte Piezo- und Manometermessprogramm inklusive der Quellschüttungen der Anlage überprüft und auf systematische Fehler hin untersucht werden. Dabei wurden Methoden der statisitschen Zeitreihen-Analyse verwandt. Die manuell und automatisiert gewonnen Datenmesswerte mehrerer Jahre waren mit verschieden Methoden, besonders aber der sog. Korrelationsanalyse, auszuwerten. Ein Schwerpunkt lag auf der Quantifizierung der drei Einflußgrößen Stauspiegel, Niederschlag und vor allem Bergwasser in Bezug auf ihre Beeinflussung des Systems.
Aus der Betrachtung der Bergwassergröße, mit deren Hilfe der verkehrt hohe Wasserdruck an der Dichtwand zu klären versucht wurde, zeigte sich allein mit einer graphischen Auswertung der Piezomtermesspunkte im Injektionsstollen, dass sich die verkehrt hohe Wasserdruckbelastung aus der Trägheit des Systems und durch ein Umfließen der Dichtungswand im Berg einstellte. Die zusätzlich auftretende Belastung durch Bergwasser war aus der vorliegenden Datenreihe nicht erfassbar.
Die Größe Bergwasser muss dem bestehenden automatisierten Messnetz unbedingt hinzugefügt werden, um verlässlichere Aussagen treffen zu können. Allgemein zeigte sich eine überragend starker Einfluss des Stauspiegels auf Piezometermessungen und Quellschüttungen. Neben der Auswertung aller manuell erfassten Messpunkte (ca.70 Meßstellen im Dammumfeld) wurde ein besonderer Schwerpunkt auf die sog. Korrelationsanaylse gelegt. Diese wurde wegen der höheren Messauflösung auf 18 automatisierte Meßstellen (Piezometer, Quellen) angewandt, um die gegenseitige Abhängigkeit dieser Messpunkte zu erfassen, ausgehend von den Einflussgrößen Staupegel und Niederschlag, um daraus konkrete Fließzeiten abschätzen zu können, die in das Überwachungsprogramm der KELAG übernommen werden.
Zusammenfassend ist das Messprogramm als verlässlich zu bewerten und nach der Analyse auch frei von systematischen Fehlern im betrachteten Zeitraum. Die Diplomarbeit gibt zusätzlich Hinweise auf Veränderungen im Meßsystem und zeigt Vorschläge auf für die Erweiterung automatisierter Messpunkte zur Verbesserung der Erfassung der Einflussgrößen Staupegel und Bergwasser.