Anforderungen der WSV an die Automatisierung von …Wasser- und Energiebewirtschaftung an...

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Anforderungen der WSV an dieAutomatisierung von Staustufen

Einschränkung: im Bereich der WSD Südwest

BAW-Kol. 30.09.2004Autom. Wasser- und Energiebewirtschaftung an staugeregelten Flüssen

FSG, WSD SüdwestAnforderungen der WSV an die Automatisierung von Staustufen

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FSG, WSD SüdwestAnforderungen der WSV an die Automatisierung von Staustufen

Agenda

Staugeregelte Flüsse im Bereich der WSD SüdwestZiele• Neckar• Mosel• SaarAusgewählte Ziele• Mosel, Stauhaltung Trier• Saar, Stadtbereich Saarbrücken (Pegel Westspange)

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FSG, WSD SüdwestAnforderungen der WSV an die Automatisierung von Staustufen

Staugeregelte Flüsse im Bereich der WSD Südwest

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Ziele Neckar

Kenndaten Neckar:Länge Wasserstraße: ~ 202 km

Staustufen: 27 (Deizisau - Ladenbg/Feudenheim)

Höhendifferenz Deizisau-Mündung: ~ 159 m

Pegel Plochingen

Pegel Rockenau-SKA

Plochingen Rockenau[m3/s] [m3/s]

NNQ 3,70 (1949) 18,4 (1946)

MQ 46,5 (1921/2000) 135 (1951/2000)

HHQ 1150 (1978) 2690 (1993)

NNQ/HHQ 1:311 1:146HSQ ~ 430Ausbau Q-KW ~ 57 ~ 120

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Ziele Neckar

1. Abflussvergleichmäßigung

2. Einhalten und Ausnutzen der zulässigen Stautoleranz

3. Wenige, aber sinnvolle Steuerbefehle für die Regelungsorgane derKraftwerke und Wehre

Abfluss - Stau - Regelung = ASR

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Ziele MoselKenndaten Mosel:Länge Bundeswasserstraße: ~ 242 km

Staustufen: 12 (Apach-UW - Koblenz)

Höhendiff. Apach-UW - Mündung : ~ 82 m

Perl Trier Cochem[m3/s] [m3/s] [m3/s]

NNQ 4,00 (1976) 21,0 (1976) 10,0 (1976)

MQ 163 (1976/1999) 278 (1931/1999) 313 (1931/1999)

HHQ 2290 (1983) 3930 (1993) 4170 (1993)

NNQ/HHQ 1:573 1:187 1:417HSQ ~ 800 1360 1550Ausbau Q-KW ~ 150 400 400

Pegel Cochem

Pegel Trier

Pegel Perl

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Kenntnis von Q im Bereich NNQ - HHQRegeln im Bereich NNQ - Ende Regelbereich

Ziele ASR Mosel1. Automatikbetrieb im gesamten Abflussspektrum

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Ziele ASR Mosel1. Automatikbetrieb im gesamten Abflussspektrum

W-Entwicklung HW 1993 am Pegel Trier

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Ziele ASR Mosel1. Automatikbetrieb im gesamten Abflussspektrum

Z eit t01.12.1993 15.12.1993 29.12.1993 12.01.1994 26.01.1994

Q [m

³/s]

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Q-Entwicklung HW1993 am Pegel Trier

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Ziele ASR Mosel1. Automatikbetrieb im gesamten Abflussspektrum

Z eit t01.12.1993 15.12.1993 29.12.1993 12.01.1994 26.01.1994

Q [m

³/s]

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Q-Entwicklung HW1993 am Pegel Trier

Ende Regelbereich KW

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Ziele ASR Mosel1. Automatikbetrieb im gesamten Abflussspektrum

Z eit t01.12.1993 15.12.1993 29.12.1993 12.01.1994 26.01.1994

Q [m

³/s]

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Q-Entwicklung HW1993 am Pegel Trier

Ende Regelbereich KW

HSQ

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Ziele ASR Mosel1. Automatikbetrieb im gesamten Abflussspektrum

Z eit t01.12.1993 15.12.1993 29.12.1993 12.01.1994 26.01.1994

Q [m

³/s]

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Q-Entwicklung HW1993 am Pegel Trier

Ende Regelbereich KW

HSQ

Alle Sektoren gelegt,freier Durchfluss,Abfluss läßt sichnicht mehr regulieren

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Ziele ASR Mosel2. Abflussvergleichmäßigung

Dämpfen von Schwall- und SunkwellenKein Gegenregeln bei Schleusungen

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Ziele ASR Mosel2. Abflussvergleichmäßigung

Trier-UW

Zeltingen-UW

Cochem

Lehmen-UW

Koblenz-UW

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Ziele ASR Mosel2. Abflussvergleichmäßigung

Dämpfen von Schwall- und SunkwellenKein Gegenregeln bei Schleusungen

Zeit t07.07.2003 11.07.2003 15.07.2003 19.07.2003 23.07.2003 27.07.2003

W [cm

]

600

700

800

900

1000

1100

1200

Trier-UW

Zeltingen-UW

Koblenz-UW

Kaub

Koblenz/Rh.

Andernach

Bonn

Düsseldorf

Ruhrort

Emmerich

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Ziele ASR Mosel2. Abflussvergleichmäßigung

Dämpfen von Schwall- und SunkwellenKein Gegenregeln bei Schleusungen

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Ziele ASR Mosel3. Stauzielüberwachung

Ausnutzen des Stautoleranzbereichs (i.d.R. +- 5 cm)Einhalten des abflussabhängigen Stauziels

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Ziele ASR Mosel3. Stauzielüberwachung

Zeit t01.12.2002 01.01.2003 01.02.2003 01.03.2003 01.04.

Q [m

³/s]

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

W [cm

]

800

820

840

860

880

900

920

940

960

980

1000

1020

1040

1060

Q-Trier, Wintrich-OW

SZ-Ber. I

SZ-Ber. II

SZ-Ber. III

SZ-Ber. IV

SZ-Ber. V

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Ziele ASR Mosel3. Stauzielüberwachung

Ausnutzen des Stautoleranzbereichs (i.d.R. +- 5 cm)Abflussabhängiges Stauziel

Zeit t01.12.2002 01.01.2003 01.02.2003 01.03.2003 01.04.

Q [m

³/s]

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

W [cm

]

800

820

840

860

880

900

920

940

960

980

1000

1020

1040

1060

Q-Trier, Wintrich-OW

Grenzablüsse fürStauzielwechselStauziel I - V

Zeit t01.12.2002 01.01.2003 01.02.2003 01.03.2003 01.04.

Q [m

³/s]

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

W [cm

]

800

820

840

860

880

900

920

940

960

980

1000

1020

1040

1060

Grenzablüsse fürStauzielwechselStauziel I - V

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Ziele ASR Mosel4. Verhinderung Stauzielunterschreitung im Unterwasser

Zeit t01 .07.2003 01.08.2003 01.09.2003 01.10.2003 01.11.

W [cm

]

100

120

140

160

180

200

220

240

260

Wintrich-UW

Stauziel I, Zeltingen

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Ziele SaarKenndaten Saar:Länge Bundeswasserstraße: ~ 91 (104) km

Staustufen: 6 (Kanzem - Saarbrücken) (9)

Höhendiff. Saarbr. - Mündung: ~ 55 (61) m

St.Arnual Fremersdorf[m3/s] [m3/s]

NNQ 6,0 (1974) 9,10 (1988)

MQ 46,7 (1994/1999) 73,5 (1953/1999)

HHQ 964 (1993) 1420 (1947)

NNQ/HHQ 1:161 1:156HSQ 100 440Ausbau Q-KW 40 60

Pegel Fremersdorf

Pegel St.Arnual

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Zusätzlich:• bei Niedrigwasser Rückpumpen des Schleusenwassers ins Oberwasser Kanzem• bei Unterschreitung von O2-Grenzwerten Wehrüberfall statt Kraftwerksbetrieb

Ziele ASR SaarGleiche Zeile wie bei ASR Mosel

Dafür entfällt:• Verhinderung von Stauzielunterschreitungen im Unterwasser

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Ausgewählte ZieleMosel, Stauhaltung Trier

Ausgleichsbecken für dieAbflussschwankungen derZuflüsse

• obere Mosel

• Sauer

• Saar

Pegel Perl, W+Q

Pegel Wincheringen, W+Q

Pegel Trier-OW

Pegel Trier-UW+Q

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Ausgewählte ZieleMosel, Stauhaltung Trier, Abflussschwankung aus franz. Mosel

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Ausgewählte ZieleMosel, Stauhaltung Trier, Abflussschwankung aus franz. Mosel

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Ausgewählte ZieleMosel, Stauhaltung Trier, Abflussschwankung aus franz. Mosel

Zeit t01.07.2003 01.08.2003 01.09.2003

W [cm

]

200

300

400

500

600

700

800

900

Q [m

³/s]

0

50

100

150

200

250

300

350

Trier-OW mitStautol.-Bereich

Trier-UW,Wincheringen-Q

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Ausgewählte ZieleSaar, Stauhaltung Saarbrücken

Stauziel einhalten amPegel WestspangePe

gel S

aarb

rück

en-U

WPe

gel S

aarb

rück

en-O

WPe

gel W

ests

pang

e

Pegel St.Arnual

Pegel Güdingen-UW

Pegel Güdingen-OW

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Ausgewählte ZieleSaar, Stauhaltung Saarbrücken

Güd

inge

n-O

W

Güd

inge

n-U

W

St.A

r nua

l W+Q

Wes

tspa

nge

W

Saar

brüc

ken-

OW

Saar

brüc

ken-

UW

179,30 m NN

187,66 m NN

185,25 m NN+- 10 cm

Stau

st. G

üdin

gen

Stau

stuf

e Sa

arbr

ücke

n

StauhaltungGüdingen

StauhaltungSaarbrücken Stauhaltung Lisdorf

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Ausgewählte ZieleSaar, Stauhaltung Saarbrücken

Zeit t01.02.2002 08.02.2002 15.02.2002 22.02.2002 01.03.2002 08.03.2002 15.03.200

W [m

ü NN

]

179

180

181

182

183

184

185

186

187

Q [m

³/s]

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Q-St.Arnual

Zeit t01.02.2002 08.02.2002 15.02.2002 22.02.2002 01.03.2002 08.03.2002 15.03.200

W [m

ü NN

]

179

180

181

182

183

184

185

186

187

Q [m

³/s]

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Güdingen-OW

Güdingen-UW

Zeit t01.02.2002 08.02.2002 15.02.2002 22.02.2002 01.03.2002 08.03.2002 15.03.200

W [m

ü NN

]

179

180

181

182

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184

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Q [m

³/s]

0

50

100

150

200

250

300

350

400 W-St.Arnual

W-Westspange

Zeit t01.02.2002 08.02.2002 15.02.2002 22.02.2002 01.03.2002 08.03.2002 15.03.200

W [m

ü NN

]

179

180

181

182

183

184

185

186

187

Q [m

³/s]

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Saarbrücken-OW

Saarbrücken-UW

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ST.ARNUAL/SAAR.Q-S.150 50 100 150 200 250 300 350

WESTSPE/S

AAR.W

.15

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Ausgewählte ZieleSaar, Stauhaltung Saarbrücken

W/Q-Westspange

ST.ARNUAL/SAAR.Q-S.150 50 100 150 200 250 300 350

ST.A

RN

UA

L/SA

AR

.W.15

0

50

100

150

200

250

300

350

400

W/Q-St.Arnual

ST.ARNUAL/SAAR.Q-S.150 50 100 150 200 250 300 350

GU

ED

INP/SAAR

.W.15

0

50

100

150

200

250

300

350

400W/Q-Güdingen-UW

ST.ARNUAL/SAAR.Q-S.150 50 100 150 200 250 300 350

SAA

RB

RU

ECK

EN

OP

/SA

ARW

15

0

50

100

150

200

250

300

W/Q-Saarbrücken-OW

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Vielen Dank fürIhre

Aufmerksamkeit

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