Stauanlage und Schleusen des Drei-Schluchten-Damms

Inhaltsverzeichnis

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

Symbole und Abkürzungen

1 Einleitung

2 Der Drei-Schluchten-Damm (Three-Gorges-Dam)
2.1 Ziele des Projektes
2.2 Risiken und Probleme
2.3 Bauphasen
2.4 Kosten und Finanzierung

3 Stauanlage
3.1 Technische Daten
3.2 Konstruktive Durchführung
3.3 Hochwasserentlastung und Grundablass
3.4 Kraftwerke

4 Schleusen
4.1 Technische Daten
4.2 Konstruktive Durchführung
4.2.1 Bauweise
4.2.2 Füll- und Entleerungssystem

5 Schiffshebewerk
5.1 Technische Daten
5.2 Konstruktive Durchführung

6 Chronik

7 Zusammenfassung / Bewertung / Ausblick

Schrifttum und Quellenverzeichnis

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

Abbildung 1-1: Lageplan des Drei-Schluchten-Projektes [Threegorgesprobe, 1999]

Abbildung 1-2: Technische Elemente des Drei-Schluchten-Projektes [Chinadam,1998]

Abbildung 2-1: Bauphasen des Drei-Schluchten-Projektes [Chinadaily, 2003]

Abbildung 2-2: Modell des fertigen Projektes [DTK, 2001]

Abbildung 3-1: Belastung der Schwergewichtsmauer [Wasserbau: hydrologische Grundlagen, Elemente des Wasserbaus, Nutz- und Schutzbauten an Binnengewässern, 2002]

Abbildung 3-2: Schwergewichtsmauer (Wasserseite) [DTK, 2001]

Abbildung 3-3: Segmentverschluss [People`s Daily, 2001]

Abbildung 3-4: Hochwasserentlastung und Grundablass [DTK, 2001]

Abbildung 3-5: Kraftwerksanlage [DTK, 2001]

Abbildung 4-1: Schleusenanlage [DTK, 2001]

Abbildung 4-2: Schnitt durch die Baugrube der Schleuse [International Water Power & Dam Construction, 2001]

Abbildung 4-3: Bau der Schleusenwände [Taipei Times, 2002]

Abbildung 4-4: Prinzip der Kammerfüllung [Binnenverkehrswasserbau: Schleusenanlagen, 1986]

Abbildung 4-5: Schleusenanlage [Tagesschau, 2003]

Abbildung 5-1: Schiffshebewerk [DTK, 2001]

Symbole und Abkürzungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Das Drei-Schluchten-Projekt (Three Gorges Project oder Sanxia Project) ist das bis heute größte Projekt im Wasserbau, gemessen an der geplanten Kraftwerksleistung (Stand: Januar 2004). Zurzeit befindet sich das Projekt noch im Bau, deshalb ist es schwierig an aktuelle Informationen, insbesondere zu konstruktiven Details, zu gelangen. Da bisher viele Änderungen an der Bauausführung vorgenommen wurden und dies auch in der zukünftigen Ausführung möglich ist, kann es vorkommen, dass die verwendeten Literaturquellen (auf Grund der Aktualität des Projektes größtenteils das Internet, Zeitschriften und Zeitungsartikel) zum heutigen Zeitpunkt nicht mehr aktuell sind und die ursprünglich geplante konstruktive Durchführung geändert wurde. Dieses Problem trat verstärkt beim Schiffshebewerk, dessen endgültige Ausführungsform erst im November 2003 beschlossen wurde, und der Schiffsschleuse auf.

Um einen Überblick über das Projekt zu geben, werden in den ersten beiden Kapiteln einige Details zur Lage und Entstehungsgeschichte, zu den Zielen, Risiken und Problemen des Projektes dargestellt, bevor in den folgenden Kapiteln auf technische Details eingegangen wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1-1: Lageplan des Drei-Schluchten-Projektes [Threegorgesprobe, 1999]

Die Stauanlage soll den Fluss Yangtzekiang (mit 6380km Länge der drittlängste Fluss der Welt) von ihrem Standort Sandouping über die drei Schluchten Xiling, Wu und Qutang bis etwa 40km unterhalb von Chongqing auf einer Länge von 663km aufstauen. Sandouping befindet sich etwa 40km oberhalb von Yichang, dem Standort des Gezhouba-Damms. Er wurde als Regulierstufe für den kritischen Flussabschnitt zwischen dem Gezhouba-Damm und dem Drei-Schluchten-Damm bereits in den siebziger und achtziger Jahren gebaut und trägt seit seiner Fertigstellung 1989 auch zur Finanzierung des Projektes durch Stromproduktion bei. Ein Lageplan des Drei-Schluchten-Projektes ist in Abbildung 1-1 dargestellt. [5]

Seit den dreißiger Jahren wurde über den Bau der Stauanlage diskutiert, aber erst Anfang der achtziger Jahren wurde das Bauvorhaben unter dem damaligen Ministerpräsidenten Deng Xiaoping aufgrund wachsender Energieknappheit wieder konkreter betrachtet. Unter ihm wurde 1986 eine Machbarkeitsstudie angefordert. Der damalige Vorsitzende der staatlichen Energiekommission und spätere Ministerpräsident Chinas Li Peng gilt als einer der größten Befürworter des Drei-Schluchten-Projektes. Am 3. April 1992 wurde das Projekt durch den Nationalen Chinesischen Volkskongress mit einer knappen Mehrheit von 67% genehmigt, so dass 1994 mit den Bauarbeiten begonnen werden konnte. [10]

Die Abbildung 1-2 zeigt die Stauanlage, bestehend aus einer Schwergewichtsmauer mit zwei Kraftwerksanlagen (power plant), die sich links und rechts der Sperrenmitte befinden und einer im Mittelteil des Sperrenbauwerks integrierten Hochwasserentlastung (spillway). Des Weiteren befinden sich an der linken Flanke der Stauanlage ein Schiffshebewerk (shiplift) und zwei parallele 5-Stufige Schleusentreppen (shiplock).Am rechten Bildrand ist die Xiling Bridge zu sehen, die auch zur ersten Bauphase des Projektes gehört.

Im Folgenden beziehen sich die Richtungsangaben links und rechts immer auf eine Person, die stromabwärts blickt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1-2: Technische Elemente des Drei-Schluchten-Projektes [Chinadam,1998]

2 Der Drei-Schluchten-Damm (Three-Gorges-Dam)

2.1 Ziele des Projektes

Das Projekt verfolgt im Wesentlichen vier Ziele:

1. Hochwasserschutz:

Durch die Stauanlage soll die in diesem Gebiet sehr hohe Hochwassergefahr gebannt werden. Allein in den letzten 90 Jahren ereigneten sich 10 schwere Hochwasserkatastrophen, die mehreren hunderttausend Menschen das Leben kostete. Die Stauanlage soll den Hochwasserschutz von < HQ10 auf künftig HQ100 anheben. [22]

2. Energieproduktion:

Die beiden Kraftwerke sollen 18.200MW durch Wasserkraft erzeugen und würden somit 1/9 des gesamten chinesischen Strombedarfs decken (entspricht der Leistung von 15 Kernkraft- oder 30 Kohlekraftwerken). Dadurch werden 50 Millionen Tonnen Kohle/a ersetzt, wodurch 100 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden. [16.1]

3. Verbesserung der Schiffbarkeit des Yangtzekiang:

Der Oberlauf des Yangtzekiang und besonders die Drei Schluchten sind durch Stromschnellen, Sandbänke, enge Passagen und Untiefen teilweise nur tagsüber schiffbar und auch dann nur für Schiffe bis 3.000BRT. Dies erhöht die Kosten und verringert die Effektivität der Binnenschifffahrt. Die Stauanlage ermöglicht es durch die Überflutung solcher Bereiche Schiffen bis 10.000BRT den Fluss zu befahren. Dies steigert das Frachtaufkommen von 10 Millionen t/a auf 50 Millionen t/a, bei gleichzeitiger Kostenersparnis von 35%. [22]

4. Beseitigung des Wassernotstandes im Norden Chinas:

Durch Fernleitungen soll Wasser aus dem Stausee bis in den trockenen Norden Chinas geleitet werden. So werden unter anderem Großstädte wie Peking und Shanghai mit Wasser versorgt. Ebenfalls wird durch das Wasser und die Energie der Kraftwerke die regionale wirtschaftliche Entwicklung der Provinzen am Yangtzekiang verbessert.

2.2 Risiken und Probleme

Die enormen Ausmaße des Projektes werfen auch einige Probleme auf:

1. Erdbebengefährdung:

Die Gefahr eines Erdbebens und eines damit verbundenem Staumauerbruchs wird von Gegnern und Befürwortern des Projektes unterschiedlich gesehen. Das Areal auf dem die Stauanlage gebaut wird, befindet sich im Bereich einer Bruchstelle der Erdkruste und zählt zur Erdbebenstufe VI (schwache Aktivität). Die Stauanlage wurde daher bemessen für ein Erdbeben bis Stufe VII, dessen Wiederkehrperiode 10.000 Jahre beträgt. [22]

2. Umsiedlung:

Durch den Stausee (Anstieg des Wasserpegels um 40m-110m in der Drei-Schluchten Region) werden 632km2 Festlandfläche überstaut. Dies hat zur Folge, dass 19 Städte, 1352 Dörfer und 24.500ha Ackerland überflutet werden und bis zu 1,7 Millionen Menschen umgesiedelt werden müssen. [16.1]

3. Verschlammung des Stausees:

Der Yangtzekiang hat eine sehr hohe mittlere Sedimentfracht von 520 Millionen t/a, die auf Dauer zu einer Verschlammung des Sees führen könnte. Das wäre bei vollständiger Aufnahme der Fracht erst nach 150 Jahren der Fall. Da das Sediment zu 88% aus Feinteilen besteht, die bei Strömung in der Schwebe bleiben, ist dies aber wahrscheinlich nicht zu erwarten. [16.2]

4. Verschmutzung des Stausees:

Im Jahr 2001 flossen rund 22 Milliarden Tonnen ungereinigte Abwässer aus Haushalt und Industrie in den Yangtzekiang. Zurzeit werden viele neue Kläranlagen gebaut und bestehende verbessert. Ob diese Maßnahmen ausreichen, um eine gute Wasserqualität des Stausees zu garantieren, kann zurzeit niemand beurteilen. [8]

2.3 Bauphasen

Der Bau des Drei-Schluchten-Damms ist in drei Bauphasen aufgeteilt (siehe Abbildung 2-1: Bauphasen 1 und 2: Bild 1, Bauphase 3: Bild 2):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-1: Bauphasen des Drei-Schluchten-Projektes [Chinadaily, 2003]

1. Bauphase: 1993 - 1997

In der ersten Bauphase findet die Schifffahrt noch im natürlichen Flussbett statt. Damit während der Bauarbeiten nur geringfügige Beeinträchtigungen für die Schifffahrt entstehen, werden ein Umleitungsgerinne an der rechten Seite und eine temporäre Schiffsschleuse an der linken Seite des Flussbettes erstellt. Letzter Schritt der ersten Phase ist die Erstellung eines Längskofferdamms an der rechten Seite.

2. Bauphase: 1998 - 2003

In der zweiten Bauphase wird die Schifffahrt in das Umleitungsgerinne bzw. die Schiffsschleuse verlegt. Stromaufwärts und - abwärts werden Kofferdämme (anfängliche Höhen: 73m und 69m, später noch um jeweils 5m erhöht [3]) ins Flussbett geschüttet, um die Sohle des Sperrwerks trockenzulegen. Im Folgenden wird die Baugrube für die Sperrengründung ausgehoben und die Sperre mit linkem Kraftwerk, Hochwasserentlastung und Schiffsschleuse hergestellt. Anschließend werden stromaufwärts und - abwärts Kofferdämme zur Absperrung der Flussumleitung geschüttet und der Fluss wird bis zur Kote 135m aufgestaut. Zum Ende dieser Phase können bereits die ersten Turbinen in Betrieb genommen werden.

3. Bauphase: 2004 – 2009

In der dritten Bauphase sind das linke Kraftwerk und die Schiffsschleuse bereits in Betrieb, der Hochwasserabfluss findet durch den Grundablass und den HWE- Zwischenauslass statt. Zum Abschluss wird die Sperre mit rechtem Kraftwerk, Widerlageranschluss und Schiffshebewerk hergestellt. Auf der Baustelle werden insgesamt 25.000 Arbeiter beschäftigt. [3]

In Abbildung 2-2 ist ein Modell des Drei-Schluchten-Damms im Endzustand zu sehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-2: Modell des fertigen Projektes [DTK, 2001]

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