Ruhrwassermenge 2015
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Ruhrwassermenge 2015 Kronprinzenstraße 37, 45128 Essen Postfach 10 32 42, 45032 Essen Telefon (02 01) 1 78 - 0 Fax (02 01) 1 78 - 14 25 www.ruhrverband.de Nachdruck – auch auszugsweise – nur mit Quellenangabe gestattet. Gedruckt auf umweltfreundlich hergestelltem Ruhrwassermenge 2015 ISSN 1861-7557 Papier aus 50 % recycelten Fasern. Nachdruck – auch auszugsweise – nur mit Quellenangabe gestattet. Gedruckt auf umweltfreundlich hergestelltem Papier aus 50 Prozent recycelten Fasern. Titelseite: Die Steuerung des Talsperrensystems war geprägt von der Absenkung der Biggetalsperre um 15 Meter im Vorfeld der im Sommer 2015 durchgeführten Sanierung der Asphaltoberflächendichtung des Hauptdammes und des Vordammes Kessenhammer. Von Anfang Mai bis Anfang September wurden dabei an der Biggetalsperre durchgängig so niedrige Füllstände registriert, wie sie seit vollständiger Verfügbarkeit der Talsperre im Jahr 1968 zu dieser Jahreszeit noch nicht aufgetreten sind. WISSEN,WERTE,WASSER Ruhrwassermenge 2015 1 Inhalt Vorwort 4 Tabellenanhang 39 1 Witterungsverlauf 7 Meteorologische Daten amtlicher Wetterstationen im Einzugsgebiet der Ruhr 40 2 Niederschlag 9 Entnahme und Entziehung im Einzugsgebiet der Ruhr 41 3 Abfluss 13 3.1 Unbeeinflusster oder natürlicher Abfluss 13 Stauinhaltsänderungen der Talsperren 42 3.2 Gemessener oder tatsächlicher Abfluss 14 3.3 Vergleich zwischen unbeeinflusstem und Ermittlung des Abflusses der Ruhr an verschiedenen gemessenem Abfluss 16 Kontrollquerschnitten 45 3.4 Hochwasserereignisse 16 5-Tage-übergreifender Mittelwert des Abflusses 4 Niederschlags- (N), Abfluss- (A) und der Ruhr an den Kontrollquerschnitten Villigst, Unterschiedshöhen (U) 17 Hattingen und Mülheim 57 5 Entnahme und Entziehung 17 Verzeichnis der zuschusspflichtigen Tage 5.1 Anzahl der Entnehmer und Entnahmestellen 18 nach dem RuhrVG 61 5.2 Entnahmewassermengen in den einzelnen Entnahmeklassen 18 Nach dem RuhrVG erforderlicher Zuschuss – 5.3 Kühlwasserentnahmemengen 20 monatsweise Zusammenstellung 67 5.4 Entziehung 20 Unbeeinflusster Abfluss an der Ruhrmündung 68 6 Baumaßnahmen mit Einfluss auf die Talsperrenbewirtschaftung 22 Gemessener Abfluss an den Pegeln Villigst, Hattingen und Mülheim 69 7 Zuschussleistungen aus den Talsperren 24 7.1 Grundlagen und Begriffe 24 Pegelanlagen des Ruhrverbands 74 7.2 Jahreszeitlicher Verlauf 25 Regenmessstationen des Ruhrverbands 76 8 Stauinhaltsbewegung 27 9 Hydrologischer und meteorologischer Mess- und Beobachtungsdienst 32 10 Sanierung der Asphaltaußendichtung des Hauptdamms der Biggetalsperre und des Vordamms Kessenhammer 33 10.1 Biggetalsperre 33 10.2 Vorbereitung der Sanierungsmaßnahme 34 10.3 Sanierungsmaßnahme und Bauablauf 35 10.4 Fazit und Ausblick 38 2 Contents Preface 5 Annex of tables 39 1 Weather conditions 7 Meteorological data measured at the weather stations in the Ruhr catchment area 40 2 Precipitation 9 Water abstraction and water losses 3 Runoff 13 in the Ruhr catchment area 41 3.1 Unaffected or natural runoff 13 3.2 Measured or real runoff 14 Daily fluctuations of reservoir volume 42 3.3 Comparison of unaffected and measured runoff 16 3.4 Flood events 16 Determination of runoff in the Ruhr River at particular cross-sections 45 4 Precipitation and runoff depths; differences between the former and the latter 17 5-day-moving average of runoff in the Ruhr River at the Villigst, Hattingen and Mülheim cross-sections 57 5 Water abstractions and water losses in the Ruhr catchment area 17 List of days with additional supply from the reservoirs 5.1 Number of water abstraction points 18 in conformance with the Ruhr Association Act (RuhrVG) 61 5.2 Water abstraction according to utilization category 18 List of monthly additional supply volumes 5.3 Cooling water demand 20 according to the RuhrVG 67 5.4 Water losses 20 Unaffected runoff at the Ruhr River mouth 68 6 Construction work exerting an impact on reservoir management 22 Runoff at the Villigst, Hattingen and Mülheim gauging stations 69 7 Discharge from the reservoirs 24 7.1 Basic elements and definitions 24 Discharge gauging stations 74 7.2 Seasonal fluctuations 25 Rain gauging stations 76 8 Fluctuation of reservoir volumes 27 9 Hydrological and meteorological measurement and observation service 32 10 Redevelopment of the Asphalt Lining of the Bigge Dam (Main Dam andKessenhammer Preliminary Dam) 33 10.1 Bigge Reservoir 33 10.2 Preliminary Studies and Planning 34 10.3 Redevelopment Implementation 35 10.4 Conclusion and Outlook 38 3 Professor Dr.-Ing. Norbert Jardin Vorwort Das Abflussjahr 2015 war das siebte Abflussjahr in Folge mit einem Niederschlagsdefizit. Besonders niederschlagsarm war dabei der dreimonatige Zeitraum April bis Juni, in dem nur etwas mehr als die Hälfte des langjährig durchschnittlichen Niederschlags registriert wurden. Seit 1927 fiel erst zwei Mal weniger Niederschlag in diesem Zeitraum, zuletzt 1976. Die mittleren Jahrestemperaturen im Abflussjahr 2015 lagen nur um bis zu 0,4 Grad und damit geringfügig über denen der Vergleichsperiode 1981/2010. Wie im vorangegangenen Abflussjahr waren auch im Abflussjahr 2015 keine Hochwasserereignisse zu verzeichnen. Der höchste Abfluss am Pegel Hattingen/Ruhr wurde am 11. Januar 2015 mit 311 m³/s gemessen. Die Anzahl zuschusspflichtige Tage, als Maß für die Beanspru- chung des Talsperrensystems, lag im Abflussjahr 2015 in Villigst um 11 % über und an der Mündung um 11 % unter den jewei- ligen Durchschnittswerten von 1990/2014. Im Juni jedoch wurde aufgrund der seit April andauernden niederschlagsarmen Phase in Villigst und an der Mündung die höchste Anzahl an zuschuss- pflichtigen Tagen für einen Juni seit Einführung des Ruhrverbands- gesetzes im Jahr 1990 registriert. Die Steuerung des Talsperrensystems war geprägt von der Absen- kung der Biggetalsperre um 15 Meter im Vorfeld der im Sommer 2015 durchgeführten Sanierung der Asphaltoberflächendichtung des Hauptdammes und des Vordammes Kessenhammer – hierü- ber wird in einem Sonderkapitel ausführlich berichtet. Von Anfang Mai bis Anfang September wurden dabei an der Biggetalsperre durchgängig so niedrige Füllstände registriert, wie sie seit vollstän- diger Verfügbarkeit der Talsperre im Jahr 1968 zu dieser Jahreszeit noch nicht aufgetreten sind. Damit während der Baumaßnahme und der anschließenden Wiedereinstauphase möglichst wenig Wasser aus der Biggetalsperre abgegeben werden musste, stan- den für den Zeitraum der Dammsanierung die Speichervolumina an den anderen Talsperren uneingeschränkt zur Verfügung. So konnten die gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte des Min- destabflusses an den Kontrollquerschnitten Villigst sowie Hattin- gen bis Mündung auch im Abflussjahr 2015 zu jedem Zeitpunkt eingehalten werden. Nach Abschluss der stauinhaltsabhängigen Arbeiten an der Biggetalsperre führten vorübergehend erhöhte Zuflussverhältnisse dazu, dass am Ende des Abflussjahres 2015 der Gesamtstauinhalt aller Talsperren lediglich um 6 Prozent unter dem langjährigen Mittel lag. Essen, im November 2016 Prof. Dr.-Ing. Norbert Jardin, Vorstand Technik des Ruhrverbands 4 Preface The 2015 water year was the seventh consecutive year with a precipitation deficit. The three-month period of April to June, during which measured precipitation barely rose above half of the long-term average, was especially dry. Since 1927 there have only been two years (most recently 1976) with less precipitation. The mean annual temperatures for the 2015 water year were only slightly (i.e. 0.4 degrees Celsius and less) above those for the reference period 1981/2010. During the 2015 water year, as in the year before, no flood events were recorded. The highest runoff measured at the Hattingen/ Ruhr gauging station was 311 m³/s on 11 January 2015. The number of days on which Ruhrverband had to provide additi- onal water from the reservoirs – a measure of the demands placed on the reservoir system – was 11 % above the average values for the period 1990/2014 at Villigst and 11 % below the corresponding values at the mouth of the river. In June, however, owing to the persistence of low precipitation since April, the number of days on which additional water was required was the highest recorded since the Ruhr River Association Act became law in 1990. The management of the reservoir system was dominated by the lowering of the impoundment level in the Bigge Reservoir by 15 meters prior to the redevelopment of the asphalt sealing in the main dam and in the Kessenhammer preliminary dam in the summer of 2015 (detailed information is provided in a special chapter). The water storage levels measured at the Bigge Reser- voir from the beginning of May to the beginning of September were consistently low, falling below the corresponding values for any year since the reservoir went fully online in 1968. To ensure that as little water as possible had to be released by the Bigge Reservoir during the construction period and the subsequent refilling phase, the impoundment volumes at the other reservoirs were fully available during the period of dam redevelopment. As a result, the minimum values for runoff prescribed by law could be met again at the control river sections at Villigst and from Hattingen to the mouth of the Ruhr at all times during the 2015 water year. Following the completion of the work requiring a lowering of impoundment levels at the Bigge Dam, there was a brief period characterized by increased inflow. As a result, the to- tal impoundment volume of the system was only 6 percent below the long-term mean value at the end of the 2015 water year. 5 6 Zur Veranschaulichung sind in Bild