Die Megastadt Lima (Peru) mit 9,5 Mio. Einwohnern ist mit ca. 9 mm Jahresniederschlag nach Kairo die zweittrockenste Stadt der Welt. Die Trinkwasserversorgung erfolgt zu 79 % über die Abflüsse des Flusses Rimac und einem Talsperrensystem, bestehend aus 22 Speichern mit einer Gesamtkapazität von 332 Mio. m³. Daneben hat die mit dem System erzeugte Energie einen Anteil von 11 % an der landesweiten Stromproduktion und deckt den Wasserbedarf der regionalen Landwirtschaft sowie Industrie. Der Beitrag stellt an diesem Beispiel die Nutzung eines neuen, leicht zu implementierenden Ansatz zur Regelung der Wasserabgabe vor.
Die Planung und Bewirtschaftung von Wasserressourcen und -infrastrukturen sehen sich mit ständig verändernden ökologischen, ökonomischen und sozialen Rahmenbedingungen konfrontiert. In vielen Regionen müssen verfügbare Wasserressourcen auf immer mehr Verbraucher (Haushalte, Industrie, Landwirtschaft) verteilt werden. Dies gilt im Besonderen für schnell wachsendende Städte wie Lima, der Hauptstadt von Peru. Der notwendige Ausbau der Wasserinfrastrukturen entwickelt sich hier aufgrund begrenzter finanzieller Mittel deutlich langsamer als die Nachfrage. Aus diesem Grund hat für Lima zum einen die effiziente Bewirtschaftung von Wasserressourcen besonderes Gewicht und zum anderen sorgt der erwartete klimatische Wandel für zusätzliche Unsicherheiten.
Schwer vorhersagbare Randbedingungen, wie Bevölkerungswachstum und Klimawandel, haben zur Entwicklung und Erprobung von Methoden geführt, die Planung und Betrieb unterstützen. Diese reichen von verschiedenen Optimierungsverfahren bis hin zu unterschiedlich komplexen Ansätzen aus dem Bereich der Regelungstechnik wie PID-Reglern und modellprädiktiven Reglern. Die Vielzahl der Ansätze lässt darauf schließen, dass diese, obwohl erfolgreich, nicht leicht auf andere Speichersysteme übertragbar sind. Gründe sind unterschiedliche Systemstrukturen und Bewirtschaftungsziele. Automatisierungs- und Betriebskonzepte für Speichersysteme sind in der Regel als Einzellösungen zu betrachten.
Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH | |
Quelle: | Wasserwirtschaft 06/2016 (Juni 2016) | |
Seiten: | 4 | |
Preis inkl. MwSt.: | € 10,90 | |
Autor: | Gloria Robleto Josué Céspedes Alarcón José Huamán Michael Ogurek | |
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Verbesserung der Trinkwasserversorgung der kirgisischen Stadt Osch
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2016)
Mitte 2014 erhielt das Unternehmen Ludwig Pfeiffer Hoch- und Tiefbau den Zuschlag für ein mit internationalen Mitteln finanziertes Projekt zur Verbesserung der Trinkwasserversorgung der Stadt Osch in der zentralasiatischen Republik Kirgisistan. Der Projektpartner für das gesamte Brunnenausbaumaterial war die STÜWA Konrad Stükerjürgen GmbH. Eine der größten Herausforderungen des gesamten Projektes lag in dem Bau eines Wasserentnahmebeckens im Uferbereich des Flusses Ak-Buura: Das Zeitfenster für die Ausführung war äußerst klein, da die gesamten Arbeiten nur während der Niedrigwasserphase des Flusses durchgeführt werden konnten. Dabei mussten im Uferbereich Schlitzbrückenfilter mit einer Gesamtlänge von 300 m in Durchmessern von 1.000 bis 1.600 mm verbaut werden.
Magnetisch dotierte Füllbinder® zur Abdichtung im Brunnenbau – Ergebnisse von Versuchen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (3/2016)
Die Abdichtung von Brunnenringräumen ist ein Bauelement im Brunnenbau, dem große Bedeutung für die langfristige Sicherung der Rohwasserbeschaffenheit zukommt. Auf dem Markt sind verschiedene Baustoffe erhältlich, die im Ringraum unterschiedliche Eigenschaften und Nachweismöglichkeiten aufweisen. Für einen verbesserten Nachweis der Position und Integrität einer Ringraumsperre wurde in einem Testbrunnen im Bau-ABC Rostrup ein magnetisch dotierter Verfüllbaustoff getestet, der inzwischen auch bei Erdwärmesonden zum Einsatz kommt.
Einfluss von gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) auf die Aufbereitung von Talsperrenwässern
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Seit ca. 20 Jahren steigt die Konzentration des gelösten organischen Kohlenstoffes (DOC) in Gewässern Nordeuropas und Nordamerikas. In Deutschland sind insbesondere Trinkwassertalsperren in den Mittelgebirgen betroffen. Ziel des vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig (UfZ) koordinierten BMBF-Verbundforschungsvorhabens „Belastung von Trinkwassertalsperren durch gelösten organischen Kohlenstoff: Prognose, Vorsorge, Handlungsempfehlungen (TALKO)“ war es, die Prozesse bei der Mobilisierung und beim Abbau des DOC in den Einzugsgebieten von Trinkwassertalsperren zu identifizieren und Empfehlungen für eine integrative Bewirtschaftung unter Einbeziehung des DOC zu erarbeiten. Im Rahmen des Vorhabens wurde durch das TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser das Teilprojekt „Einfluss des DOC auf die Aufbereitung von Talsperrenwässern“ bearbeitet. Ziel war es, methodische Grundlagen zu entwickeln, um die Leistungsgrenzen der Flockungs- und Flockenfiltration bei steigenden DOC-Konzentrationen zu ermitteln. Außerdem sollte aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten die Ultrafiltration bei hohen DOC-Konzentrationen bietet.
Unterwasserabgabe nicht aus dem Grundablass – Motive und Folgen alternativer Ausleittiefen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
In der Regel wird der Unterlauf von Talsperren in Deutschland aus dem Grundablass gespeist. Es gibt jedoch Anlässe, die Speisung des Unterlaufes nicht über den Grundablass zu realisieren, sondern dafür Wasser aus höheren Bereichen des Wasserkörpers zu entnehmen. In diesem Beitrag werden Motive, Modellierungsergebnisse sowie zu erwartende Folgen vorgestellt und diskutiert. Die vorgestellten Beispiele zeigen, dass die Errichtung epilimnischer Abgabemöglichkeiten eine Einzelfallentscheidung unter Abwägung der zu ermittelnden Kosten-Nutzen-Faktoren ist.
Talsperre Zapotillo in Mexiko – eine 130 m hohe Staumauer aus Walzbeton auf stark verformbarem Fels
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
Am Río Verde, in der Nähe von Guadalajara, Mexiko, wird zurzeit die etwa 130 m hohe Staumauer El Zapotillo aus Walzbeton gebaut. Die im Grundriss leicht gekrümmte Schwergewichtsmauer steht auf stark verformbaren Tuffen, die in horizontaler Wechsellagerung mit Ignimbriten an der Sperrenstelle anstehen. Unterhalb der Talsohle befinden sich zwei stärker durchlässige Ignimbrit-Schichten, in denen das Grundwasser artesisch ansteht. Der Entwurf der Mauer musste diesen schwierigen Randbedingungen Rechnung tragen. Für den Standsicherheitsnachweis stellte insbesondere die hohe Verformbarkeit der Tuffschichten eine große Herausforderung dar. Das Injektions- und Dränagekonzept wurde maßgeblich durch die beiden artesischen Aquifere geprägt und erschwert. Der Nachweis der Standsicherheit wurde mit Hilfe von 3-D-FE-Berechnungen mit Programmsystemen von WBI geführt. Bau, Einstau und Betrieb der Mauer werden mit einem extensiven Monitoring-Programm und im Sinne der in der Geotechnik üblichen Beobachtungsmethode fachtechnisch begleitet.