Simulation und Steuerung der Wasserabgabe des Talsperrensystems des Flusses Rimac in Peru

Das komplexe Talsperrensystem (21 Speicher) im Einzugsgebiet des Flusses Rimac hat große Bedeutung für die Deckung der Wasserversorgung (78 %) der Megastadt Lima (8,5 Mio. Einwohner), der Energieversorgung von Peru (11 %) und der regionalen landwirtschaftlichen Wasserversorgung. Die Speicher werden während der Regenzeit gefüllt und die Wasserabgaben fortwährend manuell so eingestellt, dass über die Trockenzeit eine konstante Versorgung gewährleistet ist. Der Beitrag stellt an diesem Beispiel einen neuen, leicht zu implementierenden Ansatz zur Steuerung der Wasserabgabe vor.

Die peruanische Hauptstadt Lima liegt an der südamerikanischen Pazifikküste und ist mit ca. 9 mm Jahresniederschlag nach Kairo die zweittrockenste Stadt der Welt. In den letzten Jahrzehnten ist ihre Bevölkerungszahl stark auf zur Zeit ca. 8,5 Mio. Einwohner angestiegen. Die mit der zunehmenden Bevölkerungszahl verbundene steigende Wassernachfrage hat zum Bau von mittlerweile 21 Talsperren und eingestauten natürlichen Seen mit einer maximalen Kapazität von 282 Mio. m³ geführt. Die Speicher befinden sich im Einzugsgebiet des Flusses Rimac im Gebiet der Hochanden, und zwar fünf auf der atlantischen und 16 auf der pazifischen Seite der kontinentalen Wasserscheide. Im mittleren und unteren Einzugsgebiet des Rimac dienen fünf Wasserkraftwerke der Stromerzeugung, die 11 % der peruanischen Kapazität ausmachen. Rund 27 % der Wasserabgabe aus dem Talsperrensystem dienen der Versorgung landwirtschaftlicher Flächen. Der Rest des Wassers deckt zu 78 % die Wasserversorgung der Stadt Lima.

Aufgrund der klimatischen Bedingungen werden die Talsperren während der Regenzeit von Dezember bis April gefüllt und während der Trockenzeit entleert. Ziel ist es, einen konstanten Abfluss im Rimac zu erreichen und eine Reserve für das Folgejahr zu erhalten. Dabei gilt es, am Ende der Entleerungsperiode für normale und feuchte Abflussjahre ein Restvolumen von 140 Mio. m³ und für trockene Abflussjahre von 70 bis 80 Mio. m³ zurückzuhalten. Für den Betrieb der Talsperren ist das Energieunternehmen EDEGEL in Kooperation mit dem staatlichen Wasserver- und Abwasserentsorgungsunternehmen SEDAPAL verantwortlich. Beide Unternehmen erstellen in Absprache einen regelmäßig angepassten Plan für die Gesamtabgabe. Die betriebliche Umsetzung der Wasserabgaben der einzelnen Speicher liegt in der Verantwortung der Mitarbeiter vor Ort und richtet sich nach dem Plan für die Gesamtabgabe, den aktuell gespeicherten Volumina, den Zielvolumina am Ende der Entleerungsperiode und Prognosen natürlicher Zuläufe. Dafür werden die Abflüsse aus den Speichern manuell fortwährend so eingestellt, dass sowohl die Bewirtschaftungsziele als auch das Restvolumen bei variablen Systemzuständen (Füllungsgrade) und schwankenden Randbedingungen (natürliche Zuläufe) erreicht werden können.

Autoren:

M.Sc. Gloria Robleto

Dr. Manfred Schütze

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Jumar

Ing. Edy Godoy

Prof. Dr. Dr. Wolfgang Halang

Copyright:	© Springer Vieweg \| Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle:	Wasserwirtschaft 01-02/2014 (Februar 2014)
Seiten:	4
Preis:	€ 10,90
Autor:	M. Sc. Gloria Robleto Dr. Manfred Schütze Prof. Dr.-Ing. Ulrich Jumar Ing. Edy Godoy

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Literaturtip:

Tagungsband vom 12. Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke 2009 / OTTI e.V.