Böschungsdamm

Der Bau eines Staudamms und die Füllung des dahinter liegenden Reservoirs belasten den Boden und die Seiten eines Tals neu. Die Belastung des Wassers nimmt linear mit seiner Tiefe zu. Wasser drückt auch gegen die stromaufwärts liegende Seite des Damms, eine nicht starre Struktur, die sich unter Belastung semiplastisch verhält und einen größeren Anpassungsbedarf (Flexibilität) in der Nähe der Basis des Damms verursacht als bei flacheren Wasserständen. Daher muss das Spannungsniveau des Damms vor dem Bau berechnet werden, um sicherzustellen, dass seine Bruchschwelle nicht überschritten wird.

Ein Überlaufen oder Überlaufen eines Damms über seine Überlaufkapazität hinaus führt zu einem eventuellen Ausfall. Die Erosion des Dammmaterials durch Überlaufen des Abflusses entfernt Materialmassen, deren Gewicht den Damm an Ort und Stelle hält und gegen die hydraulischen Kräfte, die wirken, um den Damm zu bewegen. Selbst ein kleiner anhaltender Überlaufstrom kann innerhalb weniger Stunden Tausende Tonnen Abraum aus der Masse des Damms entfernen. Die Entfernung dieser Masse bringt die Kräfte aus dem Gleichgewicht, die den Damm gegen sein Reservoir stabilisieren, da die noch hinter dem Damm aufgestaute Wassermasse gegen die aufgehellte Masse des Damms drückt, die durch Oberflächenerosion leichter wird. Wenn die Masse des Damms erodiert, beginnt die vom Reservoir ausgeübte Kraft, die gesamte Struktur zu bewegen. Die Böschung, die fast keine elastische Festigkeit hatte, würde anfangen, in einzelne Stücke zu brechen, so dass das aufgestaute Reservoirwasser zwischen ihnen fließen konnte, erodierte und noch mehr Material entfernte, während es hindurchging. In der Endphase des Scheiterns würden die verbleibenden Teile der Böschung dem Wasserfluss fast keinen Widerstand mehr leisten und weiterhin in immer kleinere Erd- oder Gesteinsabschnitte zerbrechen, bis diese in eine dicke Schlammsuppe aus Erde, Gestein und Wasser zerfallen würden.

Daher sind die Sicherheitsanforderungen an den Überlauf hoch und erfordern, dass er eine maximale Hochwasserstufe aufnehmen kann. Es ist üblich, dass seine Spezifikationen so geschrieben werden, dass sie mindestens eine hundertjährige Flut enthalten können. Um die Jahrtausendwende wurden eine Reihe von Dammüberdeckungsschutzsystemen entwickelt. Diese Techniken umfassen die Betonüberdeckungsschutzsysteme, Holzkrippen, Spundwände, Riprap und Gabionen, verstärkte Erde, Wehre mit minimalem Energieverlust, Überlaufstufen für Böschungen und die Betonfertigteilblockschutzsysteme.

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