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100000301631

öffentlichen Arbeiten

Talsperren-Anlagen

im Werragebiet.

Im Austrage des Vereins für Schiffbarmachung der Werra

bearbeitet von

Dr.-Ing. Wolf.

fr

öäBntliob®» Arbeiten

Hannover 1910

Verlag: Verein für Schiffbarmachung der Werra.

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KRAKOW

S^/'/echnictS

H66M1

3^3)0

Druck von Dr. L. Nonnes Erben (Druckerei der Dorfzeitung) in Hildburghausen.

Hprivort.

Der vor vier Jahren ins Leben gerufene „Verein für Schiffbarmachung der Werra" hat schon gleich nach feiner Gründung sein erstes — im Namen bezeichnetes — Bestreben, die Werra durch Kanalisierung für moderne 600 Tonnen-Schiffe benutzbar zu machen und zugleich an den neuen Staustufen etwa 11000 Wasserpferdekräfte zu gewinnen, dahin erweitert: eine einheitliche Regelung der wasserwirtschaftlichen Verhältnisse des ganzen Flußgebietes insbesondere durch Errichtung von Talsperren in den Zuläufen der Werra mit der Kanalisierung zu verbinden und somit nicht nur für die Schiffahrt, d. i. Handel und Verkehr des in Frage kommenden Bezirkes, sondern auch zugunsten der Industrie und Landwirtschaft, also für sämtliche Erwerbszweige, für die gesamte Landeskultur, ein Werk vorzubereiten, welches von der allergrößten Bedeutung für das ganze Werragebiet ist. (Siehe Vorwort zu den Wirtschaftlichen Berechnungen zur Werrakanalisierung.)

Das Resultat der nachfolgenden Beratungen war der Auftrag an Herrn Wolf, die vorbehandelten Talsperrenprojckte für den Verein zu bearbeiten. Mit dem ersten Teil der nachstehend vorliegenden Arbeit erwarb Herr Wolf gleichzeitig an der herzoglich technischen Hochschule zu Braunschweig die Würde eines Doktor-Ingenieurs.

Wie es in der Natur der Verhältnisse liegt, ist die vorliegende Arbeit durch die Begutachtung der Referenten Herren Geh. Hofrat Prof. M. Möller und Prof. Dr. W. Schluck, wie durch die freundlichst erteilten Winke der Herren Geh. Bergrat Prof. Dr. Beyschlag und Geh. Oberbaurat Dr. ing. Keller in ihrem wissenschaftlichen Werte nicht unwesentlich gesteigert, wodurch die Selbständigkeit der von Herrn Dr. ing. Wolf allein geleisteten Arbeit nicht angetastet, sondern nur die Richtigkeit ihrer Resultate bestätigt wird.

Die Zahlen und Unterlagen der wirtschaftlichen Berechnungen basieren nicht nur auf eingezogenen Preisforderungen (für Röhren: Kuntze, Göppingen und von Cölln, Hannover; für Turbinen: I. M. Voith, Heidenheim, Amme, Giesecke & Koncgen,

Nachdem zuerst das Kanalisierungsprojekt für die Werra durch die Firma Have-stadt & Contag, königl. Bauräte zu Berlin-Wilmersdorf, ausgearbeitet worden und anfangs Juni 1909 dem Königl. preußischen Ministerium der öffentlichen Arbeiten, sowie in Kopien den Ministerien der thüringischen Staaten Sachsen-Weimar, Sachsen-Meiningen und Sachsen-Gotha, ferner den Landesausschüssen der preußischen Provinzen Hannover, Hessen und Sachsen und endlich dem Oberpräsidenten letzterer Provinz und dem Regierungspräsidenten von Kassel zur Prüfung eingereicht ist, wurden die Vorarbeiten für die Talsperren energisch in die Hand genommen. Nachdem schon vorher durch den Verein etwa 30 zur Anlage von Stauseen geeignet erscheinende Täler nach der Karte und durch Bereisung ausgesucht waren, wurde zunächst ein generelles Gutachten des Vorstandes der Königl. preußischen landesgeologischen Anstalt, Herrn Geh. Bergrat Prof. Dr. Beyschlag, eingeholt und dann im Mai 1908 zusammen mit Herm Prof. Beyschlag, durch den Vereinsvorsitzenden Herrn Senator Meyer, Herrn Baurat Contag, Herrn Ing. Dr. Meißner (in Firma Liebold & Co.), den Geschäftsführer Ing. Abshoff und den Herrn Dipl.-Jng. Wolf (den Verfasser nachstehender Druckschrift) eine zweite Bereisung der am günstigsten scheinenden Täler int oberen Werragebietc zum Zwecke ihrer Untersuchung und Begutachtung vorgenommen.

Braunschweig und Briegleb, Hansen & Co., Gotha; für elektrische Anlagen: Felten & Guilleaume-Lahmeyer, A.-G., Filiale Hannover und Siemens-Schuckertwerke, Filiale Erfurt), sondern sind auch bezüglich der sonstigen Ansätze geprüft worden von den Herren Regierungsbaumeister Link vom Ruhr-Talsperrenverein, Dr. Meißner, Direktor der Zementbetonwerke Liebold & Co., Holzminden, sowie dem Vorsitzenden und dem Geschäftsführer des Vereins.

Nachdem die ersten sieben Sperren im oberen östlichen Werragebiete lsiehc erster und zweiter Teil der folgenden Druckschrift) bearbeitet waren, wurden die Vorarbeiten für weitere Stauanlagen nach Maßgabe der von den Interessenten zur Verfügung gestellten Mittel fortgeführt, so zunächst in den Tälem der Leina, Laucha und Emse (Hörselzuflüssen am Nordosthange des Thüringerwaldes), die hier unter B mit vorliegen. In Bearbeitung sind zurzeit noch Talsperrenprojekte im Kanzlersgrund, Nesselgrund und Asbachtale. Später sollen generelle Vorarbeiten aufgenommen werden für Stauanlagen in den Tälern des Schwarzbaches, der Herpf, Katz und Oechse in der Rhön, der Lutter, Rode, Rosoppe und Frieda im Eichsfeld, des Schlierbaches, der Berka, des Oberriedenbaches u. a. im Meißnergebiete. Die Studien über weitere Möglichkeiten werden fortgesetzt und fernere Projekte ausgearbeitet, — wenn von den Interessenten die nötigen Mittel aufgebracht werden!

Der „Verein für Schiffbarmachung der Werrä" hat hiermit sein Wort eingelöst und legt den Interessenten, insbesondere den hohen Regierungen von Sachsen-Meiningen, Sachsen-Gotha und Sachsen-Weimar, ferner den Kreisen Hildburghausen, Meiningen, Schleusingen, Suhl und Eisenach, den Stadtverwaltungen von Suhl, Schmalkalden und Eisenach, den bezüglichen Handelskammern usw. die Ergebnisse seiner bisherigen Tätigkeit in der Frage der Flußregulierung und der Talsperren-bautcn vor und hofft zuversichtlich nach diesem Beweise ernster Arbeit die Zustimmung der Beteiligten zur Weiterführung der Vorarbeiten in der Vollständigkeit, wie sie zur Vorlage bei den inaßgebenden Behörden bezw. Landtagen erforderlich ist, zu erhalten.

Mit den zurzeit noch zur Verfügung stehenden Geldern werden die generellen Vorarbeiten an den vorstehend genannten Flußtälern fortgesetzt und, sobald nach deren Fertigstellung ein Ueberblick über die gesamten Wasserverhältnisse der Werra mit ihren Zuflüssen gewonnen ist, wird der Spezial-Bearbeitung der einzelnen Projekte näher getreten werden.

Hannover, den 20. Februar 1910.

Der Vorstand

bes Vereins für Schifföarmachnng der Werra.

Senator Meyer, Hameln. Kommerzienrat von Dreyse, Eisenach.

I. Vorsitzender.

II. Vorsitzender.

Beisitzer.

Regierungsrat a. D., Direktor Petzet, Bremen. Oberbürgermeister Schmiedcr, Eisenach. Beisitzer.

Stellvertr. Beisitzer.

Bürgermeister Vocke, Eschwege. Schiffahrts-Direktor Müller, Bremen. Beisitzer.

Stellvertr. Beisitzer.

Bergwerks-Direktor Rathke, Berka a. W. Bürgermeister Weißker, Hann.-Münden. Stellvertr. Beisitzer.

Generalsekretär Ingenieur Abs hoff, Hannover.

Geschäftsführer.

Inhalts -Verzeichnis.

A. Talsperren-Anlagen im oberen Werragebiet.

Seile

Erster Teil: Hydrologisches.

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1.    Der Nutzen von Talsperren im oberen Werragebiet.............

2.    Die Kanalisation der Werra........................

3.    Verwendung des Wassers der Werra für industrielle Werke..........

II.    Die hydrologischen Verhältnisse......................

1.    Die Werra und ihre Nebenflüsse im oberen Gebiet .............

a)    Die Werra .............................

b)    Die Nebenflüsse der oberen Werra...................

2.    Ermittlung der zeitlichen Verteilung der Abflußmengen und der Abflußverhältnis-

zahlen in den Zuzugsgebieten der Werra.................

a)    Wasserführung der Werra bei Meiningen................

b)    Niederschlag und Abfluß im oberen Werragebiet.............

1.    Ermittlung der Abflußverhältniszahl für das Jahresmittel .......

2.    Schätzung der mittleren Abflußverhältniszahlen für die einzelnen Monate

für die Schleuse, Vesser und das Kaltewasser............

«) Schätzung der monatlichen Abflußverhältniszahlen für die Schleuse,

Vesser und das Kaltewasser..................

ß) Versuch, die monatlichen Werte der Abflußverhältniszahlen aus der „Gewässerkunde", 1. Bd. des Handbuchs der Jng.-Wissenschaft zu gewinnen ..........................

III.    In Vorschlag ;u bringende Talsperrenanlagen im Inzngsgebiet der oberen

Merra...............................

1.    Stauweiher, welche hinsichtlich der Wasserführung einen Ausgleich für das ganze

Jahr ergeben..............................

a)    Der Bach Schleuse..........................

b)    Der Bach Vesser...........................

c)    Der Bach Kaltewasser.........................

2.    Stauweiher, welche keinen vollen Ausgleich gestatten und etwa Anfang Oktober

entleert sind.............................

a)    Die Stauweiher im Sammelgebiet der Hasel...............

«) Der Bach Hasel........................

ß) Der Bach Schönau.......................

y) Der Bach Christes.......................

b)    Der Bach Biber...........................

IV.    Verwendung des aufzuspeichernden Wassers im Betriebe der Anlagen. .

1.    Wasserabgabe der Stauwerke für die Schiffahrt...............

a)    Der Schleusebach...........................

b)    Der Biberbach............................

c)    Der Vesserbach............................

d)    Der Haselfluß............................

Zusammenstellung der sekundlichen Wassermengen der Werra...........

2.    Wasserabgabe für die Industrie......................

a)    An alte Werke im oberen Lauf der Werra von Themar bis Wernshausen . .

b)    An Triebwerke der zu kanalisierenden Werra von Wernshausen bis Münden .

c)    An neu zu errichtende Wasserkraftanlagen an den Talsperren........

a) Das Schleusebecken.......................

ß) Das Biberbecken........................

y) Das Vesserbecken........................

cf) Das Kaltewasserbecken......................

3.    Wasserabgabe für Bewässerungszwecke....................

V.    Uirhwirlrnng des verfügbaren Kochwasserfchntzranmes an dem Beispiel der

HochmasserflutmeUe vom Februar 1909 ..............

1. Der tatsächlich eingetretene Verlauf der Hochflut...............

a)    Kurze Beschreibung der Witterungsverhältnisse und Niederschlagshöhen in Südthüringen ..............................

b)    Die Hochwasserwelle der Werra bei Meiningen..............

c)    Der sekundliche Abfluß der Werra vom qkm bei der Hochflut vom Februar 1909

Seite

2.    Der ermittelte Verlauf einer gleichen Flutwelle wie Februar 1909 nach Errichtung

der Talsperren............................

a)    Das abgesperrte Gebiet........................

b)    Ermittelte Wasserführung der Bäche bei einer Hochflut wie derjenigen vom

Februar 1909 ............................

«) Zeit höchster Wasserführung der Werra in Meiningen von 300 ebm/Sek. 35 ß) Zeit der Wasserführung der Werra bei Meiningen von 200 obm/Sek. . 35 y) Zeit der Wasserführung der Werra bei Meiningen von 100 ebw/Sek. . 35

c)    An- und Abschwellen des Hochwassers .........

«) Anschwellen des Hochwassers..........

ß) Abschwellen des Hochwassers..........

y) Bildung der Summe von a und ß.......

3.    Wirkung des Anfang Februar 1909 verfügbaren Schutzraumes

a)    Größe des Schutzraumes Anfang Februar 1909 im Mittel der Jahre .... 37

b)    Zurückgehaltene Wassermenge in den einzelnen Talsperren.........37

34

34

34

36

36

36

36

37

VI. Schluß

39

Zweiter Teil: Wirtschaftliche Berechnungen.

I.    Einleitung.................................

II.    Die Kosten der Talsperren-Anlagen....................

1.    Preisentwicklung.............................

a)    Talsperren-Anlagen..........................

b)    Maschinelle Anlagen..........................

2.    Kostenanschläge der Talsperren und maschinellen Anlagen...........

a)    Die Schleusesperre..........................

b)    Die Vessersperre...........................

c)    Die Kaltewassersperre.........................

d)    Die Haselsperre... •........................

e)    Die Schönausperre ..........................

f)    Die Christessperre ..........................

g)    Die Bibersperre...........................

III.    Verzinsung und Amortisation.......................

Jährliche Abgaben............................

IV.    Verteilung der jährlich zu entrichtenden Abgaben auf die einzelnen

Intereftentengruppen..........................

43

43

43

43

45

45

45

46

47

48

49

50

51

52

52

54

V. Schluß

56

B. Kaksperren-Ankagen im Körfekgeviel.

I.    Jmech der Talsperren-Anlagen.........

II.    Wasserführung der Korsel bei Eisenach ....

III.    Ju Vorschlag zu bringende Talsperren-Anlagen

1.    Das Emsetal................

2.    Das Lauchatal................

3.    Das Leinatal ................

59

59

59

59

60

61

61

IV.    Uutzmirlrung der Stauanlagen.......................

1.    Die Verbesserung des Kleinwassers im Interesse der Schiffahrt im Stichkanal

Hörschel-Eisenach.............................

2.    Die Verbesserung des Kleinwassers der Hörsel und ihrer Zuflüsse im Interesse

der Industrie..............................

3.    Die Möglichkeit der Errichtung von Kraftzentralen an den Talsperren.....64

4.    Die Zurückhaltung der schädlichen Hochfluten

V.    Kosten und Rentabilitätsberechnung

1.    Die Emsetalsperre.......

2.    Die Lauchatalsperre......

3.    Die Leinatalsperre.......

Verzinsung und Amortisation . . .

Jährliche Abgaben.........

61

62

o:>

66

66

67

68

69

69

VI. Schluß

71

C. Schlußwort.

a. Talsperren-Anlagen im oberen Werragebiet.

Erster Teil:

Hydrologisches.

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I. Einleitung.

1. Der Nutzen von Talsperren im oberen Werragebiet.

Davon ausgehend, daß im Interesse der Schiffahrt eine Kanalisation der Werra erstrebt wird, für welche eine Vermehrung der Kleinwassermenge der Werra wünschenswert ist, wurde von mir das Gelände im Zuzugsgebiet der Werra auf die Möglichkeit einer Anlage von Talsperren und Stauweihern geprüft.

Auch soll das Triebwasser industrieller Werke durch diese Anlagen vermehrt und durch die Beschaffung von Hochwasser-Schutzräumen der schädigenden Wirkung der Hochfluten begegnet werden. Ferner sind die Bedürfnisse der Landwirtschaft zu berücksichtigen, insbesondere ist das für die Zwecke der Bewässerung benötigte Wasser zur Verfügung zu stellen.

2. Die Kanalisation der Werra¹).

(Blatt 1.)

Die 197 km lange Flußstrecke der Werra zwischen Wernshausen (Kreis Meiningen) und Münden ist durch die Ausführung von Durchstichen auf 180 km Länge zu verkürzen und durch Anlage von 46 Staustufen zu kanalisieren, sv daß sie Fahrzeugen von 600 t Tragkraft die erforderliche Wassertiefe von mindestens 2,0 m bietet. Das Gefälle beträgt im ganzen 132,5 m, so daß an jeder Staustufe durch die erforderliche Schleuse ein Gefälle von etwa 3 m zu überwinden sein wird. Es ist angenommen, daß der Wasserverbrauch der Schleusen bei 16000 t Leistungsfähigkeit den Tag und bei 15 ständigem Betriebe ³/¹ cbm/Sek. beträgt.

3. Verwendung des Wassers der Werra sür industrielle Werke.

Das Flußgefülle ist zurzeit an 25 Staustufen mit zusammen 39 Mühlenanlagen längs der ganzen Strecke verteilt ausgenutzt. Besonders zu erwähnen sind die größeren Kaliwerke von Salzungen und Vacha. Das ausgewertete Gefälle beträgt 42,8 in, so daß noch 132,5 — 42,8, rund 90 m in Zukunft durch Kanalisierung der Werra nutzbar gemacht werden können.

Die Wasserführung der Werra, wie int Abschnitt II, Seite 5 näher ausgeführt ist, schwankt bei Meiningen in den Sontmermonaten Juli, August und September zwischen 4—5 ebrn/Sek. und geht bisweilen auf 2,1 cbrn/Sek. hinab.

Infolge dieser geringen Wasserführung wird eine Verwendung voit je ³/4 cbrn/Sek. an Wassermenge für Zwecke der Schiffahrt (siehe I2, Seite 1), d. h. zum Schleusen der Schiffe auf der zu kanalisierenden Strecke ohne eine große Schädigung der Werke nicht abgegeben werden können, weitn nicht durch die Anlage von Stauwcihern und die Hebung der Kleinwassermenge ein Ausgleich geschaffen würde. Der Bau von Talsperren ist daher für die Kanalisierung der Werra sehr wünschenswert.

Auf der nicht 51t kanalisierenden Strecke wird die Vermehrung der Klein-wassermenge ausschließlich den industriellen Werken zugute kommen. Da diese auf der ganzen Strecke jetzt im Sommer vielfach unter Wassermangel zu leiden haben und da bei dem hohen Preise der Kohle in Thüringen nur in einem Notfall mit diesem Kraftmittel gerechnet werden darf, ist eine Vermehrung der Kleinwassermenge der Werra für die an ihr befindlichen Wasserkraftwerke von großem Wert.

II. Me Hydrologischen Jerchältnisse.

1. Die Werra und ihre Nebenflüsse im oberer» Gebiet.

a) Are Werra²). (Blatt 2.)

Die Werra entspringt im Thüringer Wald am Zeupelsberg int Heubacher Forst 797 m über N. N., 1,7 km östlich von Fehrenbach und 0,8 km westlich vom Dreiherrnstein.

Der Quellbach stürzt zunächst in nordsüdlicher Richtung mit bedeutendem Gefälle niederwärts, zahlreiche Schluchten bildend, die von bewaldeten Bergen eingefaßt sind. Erst bei Schwarzenbrunn wird das Tal einige 100 Meter breit; hier nimmt die Werra die Saar auf und schlägt dann eine südwestliche Richtung ein. Der Fluß berührt dann die Städte Eisfeld, Hildburghausen, Themar und Meiningen.

Von Meiningen ab tueubct sich die Werra in scharfem Knick nach Norden und bleibt auch in ihrent weiteren Laufe nach Norden gerichtet, mit einer leichten Abweichung nach Nordwest. Sie berührt noch die meiningischen Städte Wasungen, Wernshausen und Salzungen und verläßt nach einem Laufe von 116,3 km das Meininger Land, windet sich in vielen Krümmungen an den eiseuachscheu Orten Vacha, Berka lind Kreuzburg vorbei, durchströmt die gothaische Exklave Nazza, sodann die preußischen Gebiete Allendorf, Eschwegc und Witzenhausen und vereinigt sich bei Hannöverisch- Münden mit der Fulda. Bis Münden beträgt ihre Länge 293,2 km. Hier nimmt sie den Namen Weser an.

Die Wassermenge der Werra bei Meiningen während eines mittleren Jahres schwankt zwischen 4,2 und 30,20 ebm/Sek. und geht bisweilen auf 2,1 ebm/Sek. hinab (siehe Abschnitt II, Seite 5). Das höchst verheerende Hochwasser führt die Werra in öfter wiederkehrenden Zeitabschnitten. Es führte im Juni 1871 die größte Flutwelle bei Meiningen 223 ebm/Sek., im November 1890 daselbst 291 ebm/Sek.³), im Februar 1909 300 ebm/Sek. (siehe Abschnitt V, Seite 33).

b) 3>ie Nebenflüsse der oberen Werra⁴).

Die hauptsächlichsten Verstärkungen erhält die obere Werra von der rechten Seite, von den quellenreichen Höhen des Thüringer Waldes. Auf der linken Seite fehlen bis zur Einmündung der Jüchse unweit Ritschenhausen größere Zuflüsse. Hier begleitet kein größeres Gebirge ihren Lauf, das ihr seine Gewässer zusenden könnte.

Von den zahlreichen Bächen seien nur die bedeutenderen erwähnt.

1. Vom Thüringer Wald kommen:

Die Saar, die am Forstort Saarburg entspringt und oberhalb Schwarzenbrunn mündet; sie führt bei ihrer Mündung die gleiche Wassermenge wie der Werrabach.

Die Schleuse, die dem Großen Dreiherrnstein 797 m über N. N. entquillt. Sie fließt in nordöstlicher Richtung bis zum Doppelort llnterneubrunn-Ernstthal, schlügt

dann allmählich eine westliche Richtung ein, berührt die Orte Hütten-Schönau, Lichtenau, Oberrod, Ratscher, Schleusingen, Rappelsdorf, Kloster-Veßra und mündet oberhalb Themar in die Werra. Ihr Niederschlagsgebiet umfaßt 286 qkm, während das der Werra nur 266 qkm beträgt; die Schleuse verdoppelt somit die Wasser-menge der Werra.

Ihre wichtigsten Zuflüsse sind die Biber, die am Großen Stein oberhalb Fehrenbach 758 m über N. N. entspringt, einen industriereichen Talgrund durchfließt und bei Lichtenau ihre klaren Fluten in die Schleuse ergießt, ferner die Vesser, Nahe und Erlau, die sich oberhalb Schleusingen vereinigen und gleich darauf in die Schleuse münden.

Die Hasel, die aus zwei Quellfäden südöstlich von Suhl entsteht. Sie durchströmt die Orte Heinrichs, Mäbendorf, Dietzhausen, Wichtshausen, Dillstädt, Rohr, Ellingshausen, Grimmenthal und mündet unterhalb Einhausen in die Werra. Ihr Zuzugsgebiet beträgt bei der Mündung 336 qkm, während das der Werra 648 qkm umfaßt.

Ihre wichtigsten Zuflüsse sind: Die Lauter, die bei Suhl mündet, die Schwarza, die oberhalb der Ortschaft Schwarza das Christeser Wasser, bei Schwarza die von Oberhof kommende Lichtenau aufnimmt und bei Rohr sich mit der Hasel vereinigt.

Die Schmalkalde, deren Oberlauf Kaltewasser genannt wird. Sie berührt die Orte Kleinschmalkalden, Hohleborn, Seligenthal, Schmalkalden und mündet unterhalb Mittelschmalkalden in die Werra, deren Gebiet, das inzwischen auf 1481 qkm angewachsen ist, um 159 qkm vergrößernd.

Das Jnselwasscr, das dem Jnselborn am Südabhang des Jnselsberges entquillt, ist der Oberlauf der Truse. Sie durchfließt die Orte Brotterode, Herges-Vogtei, Trusen, Wahles und ergießt sich bei Herrenbreitungen in die Werra.

Die Schweina, die ihrcll Anfang aus zwei Quellfäden mit Höllkopf und Arnsberg nimmt und oberhalb Schweina das Silberbächlein aufnimmt. Sie berührt die Orte Schweina, Marienthal und mündet unterhalb Barchfeld in die Werra.

Die Hörsel, die in unmittelbarer Nähe des Rennsteiges oberhalb Finsterbergen entspringt, die Orte Fröttstädt, Wutha, Eisenach berührt und bei Hörschel in die Werra fließt. Der Oberlauf der Hörsel heißt Leina.

2. Von der Rhött kommen:

Die Jüchse, die am Kesselloch oberhalb Jüchsen ihren Anfang nimmt und bei Ritschenhausen mündet.

Die Katz, die am Fuße der Disburg entspringt und bei Wasungen sich in die Werra ergießt.

Die Rosa, die oberhalb Roßdorf zutage tritt und bei Wernshausen mündet.

Die Felda, die dem Fuße des Ellenbogens oberhalb Reichenhausen entquillt und bei Dvrndorf in die Werra fließt.

Außer diesen größeren Zuflüssen gibt es mit Oberlauf noch eine ganze Reihe kleinerer Bäche, die der Werra nur eine verhältnismäßig geringe Wasserntenge zuführen.

2. Ermittlung der zeitlichen Berteilung der Abfluszmengen und der Abflutzverhältniszahlen in den Zuzugsgebieten der Werra.

Pegelablesungeu und einige Wassermengenmessungen bei Meiningen liegen vor, ferner Abflußmessungen im Saar- und Steinbachgrund. (Siehe Seite 6.) Diese sind benutzt sowie die Formel von Keller im „Zentralblatt für Wasserbau und Wasserwirtschaft", um die Abflußverhältniszahl zwischen den Niederschlags- und Abslußmengen für die Einzugsgebiete der einzelnen Bäche im Jahresmittel zu bestimmen und für die einzelnen Monate zu schätzen.

Zunächst ist mit den Verhältnissen der Werra bei Meiningen begonnen.

Blatt 3, Fig. 2, gibt eine Zusammenstellung dieser Ergebnisse.

Aus den gegebenen und gemessenen Größen ist das Wasserspiegelgefälle ermittelt und sodann die Wassermengen für die verschiedenen Pegelstände durch Berechnung gefunden.

a) Wasserführung der Werra vei Meiningen.

Es liegen zwar tägliche Pegelbeobachtungen am Pegel der unteren Brülle in Meiningen vor, doch geben diese Ablesungen keinen Aufschluß über die Durchflußmengen mit Ausschluß des Pegelstandes 0,81 m. Bei diesem Wasserstande sind von mir Messungen ausgeführt, dazu dienend, auch die Wasserführung der Werra für beliebige andere Pegelstände zu ermitteln. Es galt zunächst, das Spiegelgefälle durch Berechnung aus der fließenden Wassermenge, wie nachstehend durchgeführt ist, zu finden.

Das Querprosil der Werra an der unteren Brücke in Meiningen ist, wie man auf Blatt 3, Fig. 1, ersieht, regelmäßig gestaltet. Das rechte Ufer tvird durch eine Mauer abgeschlossen, die linksseitige Böschung ist gepflastert.

Bei einem Pegelstande von 0,81 m wurde von mir am 18. September 1908 die Querschnittsfläche F = 11,50 qm und die mittlere Geschwindigkeit v — 0,48 m/Sek. ermittelt. (Siehe Querprofil der Werra, Blatt 3, Fig. 1.) Die Geschwindigkeit ist mittels Oberflächenschwimmer zu 0,60 m/Sek. gefunden. Als mittlere Geschwindigkeit ist dann der Wert v — 0,80 • 0,60 — 0,48 m/Sek. angenommen. (Die mittlere Geschwindigkeit ist etwa 80 °/o der größten Geschwindigkeit.)

Die sekundliche Wassermenge berechnet sich zu:

Q — F-v = 11,50-0,48 = 5,52 Q = 5,52 obm/Sek.

Weiter wurde bestimmt:

Benetzter Umfang a b (Fig. 1, Blatt 3): p —19,00 m Hydraulischer Radius: R =

Rauhigkeitsgrad: y —1,3

11,50

19,00

0,6053

Geschwindigkeitsziffer c

87⁵)

87

l + _4

1,3

|'R    ¹ "⁵™ fl),6053

c = 32,52.

Aus der Formel v = c /R-.J ergibt sich das relative Gefälle zu

0,48²

c²-R 32,52².0,6053

= 0,000391

J = 0,000391.

Hernach ist gelegentlich einer von mir am 5. Februar 1909 ausgeführten Gcschwindigkeitsmessung bei größtem Hochwasser festgestellt, daß dieses relative Gefälle auch bei Hochwasser besteht. Es ergab die Berechnung dort J = 0,0004 (siehe Abschnitt V, Seite 32).

Da zudem der Lauf der Werra auf dieser Strecke sehr regelmäßig ist, darf angenommen werden, daß auch zu Zeiten anderer Pegelstände dasselbe Gefälle sich einstellt. In der Folge ist das relative Gefälle J somit als gegeben zu betrachten.

Beide

Unter Anwendung der Formel v = cVRJ wurden nun bei verschiedenen Pegelständen die dazugehörigen fließenden Wafferrnengen durch Rechnung bestimmt.

Die Ergebnisse sind nachstehend zusammengestellt:

Abflußmengen der Werra an der unteren Brücke zu Meiningen.

Pegel    F

(m)    (qm)

(m)

>'⁶)

(m/Sek.) (odm/Sek.)

0,50

0,70

0,81

1,00

1,20

1,50

2,00

►F⁶ ⁷ oo

'bt'ooo'o'bi'bt'o

OO^tf^OOW

OOOOOXOO

^©Ov^Q0vOv

t^oo cTaTcTcT oT

t—i tH r—i t—¹ -T—i 02 02

0 0⁶0x0000 ^ TH O xo O Z>

COXOO^O «r- IO

0,25

1,50

32,5

35

52

0,35

3,32

0,48

5,52

0,61

0,902

9,17

16,50

1,10

1,30

27,00

45,00

Blatt 3, Fig. 2, stellt im rechtwinkligen Koordinatensystem den Zusammenyang zwischen den Pegelständen und den sekundlichen Durchslußmengen dar. Unter Benutzung dieser Tabellen und der mittleren Pegelstände des achtjährigen Durchschnittes sind die monatlichen sekundlichen Wasserabflußmengen in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle über die berechneten sekundlichen Abflußmengen der Werra

bei Meiningen?⁶)

Monat

Pegel

(m)

Wassermenge

(cbm/Sek.)

Januar-

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November-

Dezember

1,40

1,34

1,59

1,52

1,17

0,93

0,82

0,78

0,83

1,05

1,00

23,80

21,30

30,20

28,10

14,80

7,30

5,55

4,20

5,60

9,20

9,17

21,20

In den Monaten Juli, August und September hat die Werra bei Meiningen die kleinste Wasserführung. Das Niedrigwasser bedarf während dieser Zeit, in welcher hinsichtlich seiner Wafsermenge große Ansprüche an den Fluß gestellt werden, einer bedeutenden Vermehrung aus Sammelbecken. (Blatt 15.)

Die Kleinstwassermengen bei den niedrigsten Wasserständen von 1901 — 1908:

1,33

Zeit

Pegel

(m)

Wassermenge

(ebm/Sek.)

August 1904, 1905

3. -9. September 1904 19.-28. September 1904

4. -8. Oktober 1904

0,69

0,65

0,62

0,62

3,20

2,25

2,10

2,10

In so ausnahmsweise trockenen Jahren könnte trotz Anlage von Talsperren eilt Wassermangel in der Werra Anfang Oktober eintreten, bet im Mittel der Jahre der Inhalt einiger der hier entworfenen Stauweiher alsdann schon verbraucht ist (vergleiche Blatt 13, Fig. 1 und 2).

b) Niederschlag und Abfluß im overen WerrageViet.

1. Ermittlung der Abflnßverhältniszahl für das Jahresmittel.

Für die Anlagen von Talsperren kommen in erster Linie die Seitentäler der Werra im Thüringer Wald in Frage, zumal da in der oberen Werra selbst keine Stauanlagen möglich sind. Von großer Bedeutung für die Abmessung des Sammelbeckens und für die jährlichen Abflußmengen ist die Verhältniszahl zwischen Niederschlag und Abfluß.

Die meist stark bewaldeten Gebiete des Thüringer Waldes, dessen mittlere jährliche Regenhöhe etwa 1000 mm beträgt, halten das Niederschlagswasser zurück, verhindern auf diese Weise die Hochwassergefahr und verstärken durch langsame Abgabe des zurückgehaltenen Wassers den Niedrigwasserstand. Die Wälder haben jedoch den Nachteil, daß nach lange anhaltender Trockenheit der eintretende Regen vollständig aufgesaugt wird, wodurch der nun am Ende der Trockenpcriode noch niedrige Wasserstand der Bäche erst nach geraumer Zeit wieder vermehrt wird. (Angaben über die Regenhöhen sind veröffentlicht vom Kgl. Preuß. meteorologischen Institut: „Ergebnisse der Niederschlagsbeobachtungen" 1901—1908. Außerdem wurden mir auch die neueren, noch nicht veröffentlichten Ergebnisse zur Verfügung gestellt.)

Für bett

Die Landesanstalt für Gewässerkunde in Berlin hat int südlichen Teile des Thüringer Waldes für den Stcinbach in Neumannsgrund und Steinheid und für die Saar im Saargrnnd und Siegmundsburg durch selbstaufzeichnende Pegel das Abflußverhältnis vont 1. August 1907 bis 1. August 1908 bestimmt.

Steinbach, dessen Niederschlagsgebiet an der Meßstelle 4,510 qkm beträgt, war das Ergebnis folgendes:

Tabelle für Niederschlag und Abfluß des Steinbachs.⁸) (Zuzugsgebiet höchster Lage.)

Monat

Niederschlag cbm

Abfluß

mm

mm

cbm

Abfluß-Verhältnis in °/o

Januar

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November

Dezember

83,6

176.8 103,4

103.9

123,1

54,7

117,6

42,9

34,5

59,1

80,4

146,0

377 036 797 368 466 334 468 589 555 181 246 897 530 376 193 474 155 595 266 541 362 604 658 460

39

51

73,1

220,4

182,3

35,5

20,1

17,4

10,5

11,1

14,5

131,2

175 714 229 814 329 905 994120 822 265 159 962 90 559 78 487 47191 50 016 65 538 591 775

47o/o 29 % 70 o/0 212 0/0 148 o/o 65 0/0 17 0/0 40 %

30%

19 %

18 0/0

89 %

Insgesamt || 1126,0 1 5 078 260 || 806,1 | 3 635 351    71,6 %

Weiterhin wird mit 71,6 °/o gerechnet, da genauere Grundlagen fehlen.

Die vorliegenden Ergebnisse dürfen nicht verallgemeinert und als Ausdruck der durchschnittlichen Abflußverhältnisse des betreffenden Gebietes angesehen werden. Noch viel weniger erscheint es zulässig, das Verhältnis von Niederschlag und Abfluß für die einzelnen vorliegenden Monate zu übertragen. Denn unter anderen Witterungs- und besonders Schneeverhältnissen wird das Abflußverhältnis für

manche Monate ganz anders sein. Erst auf Grund langjähriger Beobachtungen wird sich ein durchschnittliches Verhalten der einzelnen Monate hinsichtlich ihres Abflußfaktores bestimmen lassen.

Aus diesem Grunde ist in der Folge aus obiger Tabelle nur die Verhältniszahl 71,6 % für das Jahresmittel geltend, verwendet. Die Verteilung über die einzelnen Monate erfolgte nach Schätzung (siehe Seite 9), da Grundlagen über die mittlere Verteilung nach Monaten für das Gebiet des Thüringer Waldes fehlen.

Von der durch Messung bekannten Abfluß-Verhältniszahl des kleinen Niederschlagsgebietes des Steinbachs, das nur das oberste Quellgebiet umfaßt und ein außerordentlich großes Gefälle hat, ist auf die Abflußziffer der größeren und in tieferer Lage hinabreichenden Abflußgebietc der Schleuse, Biber, Vesser, Hasel und des Kaltewassers unter Verwendung der Kellerschen Formel geschlossen.

Mit einer Zunahme der Größe der Gebiete und einer Abnahme ihres durchschnittlichen Gefälles wird der Abflußfaktor sinken. Umgekehrt zeigte daher das kleine Saargebict von 2,180 qkm Größe in dem gleichen Jähre, in welchem für den Steinbach die Verhältniszahl 71,6 °/₀ durch Messung bestimmt wurde, dementsprechend die größere Abflußverhältniszahl 75,3 °/o.

Wie nun die Abflußverhältniszahlen der anderen Sammelgebiete im Jahresmittel zu denen größerer Niederschlagsgebiete, die für die projektierten Stauweiher der Schleuse, Biber, Vesser, Hasel und des Kaltewassers in Betracht kommen, sich verhalten, wurde für den Zweck dieser generellen Untersuchung auf folgende Weise bestimmt.

Im Zentralblatt für Wasserbau- und Wasserwirtschaft, 1908, Heft 32, Seite 501, wurden vom Oberbaurat Keller zwei Formeln für das Verhältnis zwischen Niederschlag und Abfluß aufgestellt, welche für die in die Ost- und Nordsee einmündenden Ströme: Memel, Pregel, Weichsel, Oder, Elbe, Weser und Ems, sowie für einen beträchtlichen Teil des Rhein- und Donaugebiets gelten. Es wird dann vom Autor weiter geschloffen, daß die Einbeziehung der in jener Bearbeitung noch nicht berücksichtigten Flußgebiete voraussichtlich am Ergebnis der Formeln wenig ändern würde und daß man daher die Untersuchung als gültig für ganz Mitteleuropa (Deutschland, Westrußland, Oesterreich und Schweiz bis zum Kamme der Hauptkctte der Alpen) ansehen kann.

Hierin ist:

Die erste Formel von Keller für mittlere Niederschlagshöhen lautet: y — 0,942 x — 405 (mm).

x die Niedcrschlagshöhc, y die Abflußhöhe.

Die. Regenhöhe muß größer als 500 mm sein. Die mittlere Abflußhöhc nimmt mit der wachsenden Jahresniederschlagshöhe in starkem Maße zu. Zum Beispiel:

x — 600 mm y = 160 mm; 26,6 °/o des Niederschlags gelangt zum Abfluß x — 900 mm y — 443 mm; 50 °/o des Niederschlags gelangt zum Abfluß.

Je höher die Einzugsgebiete der Quellbäche liegen, desto bedeutender sind die Niederschläge; das steile Gefälle begünstigt den großen Abflußfaktor.

Diese Formel ist für die Flußgebiete tieferer Lage, der Hasel mit Schwarza und Christes benutzt, während für die höher gelegenen Gebiete der Schleuse, Biber, Vesser und des Kaltewassers eine zweite von Keller gegebene Formel mit verwendet ist. (Siehe Seite 8.)

Anwendung der ersten Formel von Keller.

Für die im Unterlaufe der Bäche befindlichen Sammelbecken der Hasel, Schönau und Christes, deren Einzugsgebiete 328, 74, 23 qkm betragen, wurde mit Rücksicht auf das geringere Gefälle die einen geringeren Abflußfaktor ergebende erste Formel verwendet.

Tabelle für die Gebiete tieferer Lage.

Bach

Regenhöhe Abflußverhältniszahl nach Gewählt wurde als y = 0,942 x — 405 Abflußverhältniszahl

(mm)

52

Hasel Schönau Christes

Wendet man die erste Formel für das 4,51 qkm große Steinbachgebict an, dessen Regenhöhe vom 1. August 1907 bis 1. August 1908 1126 mm betragen hat, so findet man die Abflußhöhe zu

CO CO

960

51,6 »/« 55,3 55,3 °/„

55

55

o;o°S°

und die Abflußverhältniszahl zu

y = 0,942-1126 —405 = 656 mm 656-100

= 58,3 °/o, während nach den wirklichen

1126

Beobachtungen am Meßwehre des Steinbachs der Abflnßfaktor 71,6 °/o ist.

Hier ergibt die zweite Formel von Keller besser die Uebereinstimmung mit den wirklich vorhandenen Verhältnissen.

Anwendung der zweiten Formel von Keller. Die zweite Formel lautet:

y = x — 350.

Für das Steinbachgebict berechnet sich die Abflußhöhe nach dieser Formel zu y = 1126 — 350 = 776 mm

und die Abflußverhältniszahl zu

70 o/o.

776-100

1126

Für den Steinbach ist nun zwar die gemessene Zahl 71,6 °/₀ benutzt; es ist aber durch diesen Vergleich der Ergebnisse von Formel 2 mit den Meßergebnissen dargetan, daß für die Bachgcbiete mittlerer Höhenlage des Thüringer Waldes die Abflußzahlen zwischen den Ergebnissen der Formeln 1 und 2 liegen müssen, so daß für diese Gebiete ein Mittelwert aus den einzelnen Ergebnissen der beiden Formeln gewählt werden konnte.

Unter Zugrundelegung der beiden Formeln wurden somit die Abflußhöhcn aus den Bachgcbicten mittlerer Höhenlage berechnet, indem als Abflußverhältniszahl abgerundet das arithmetische Mittel aus den beiden Resultaten für das höchste und niedrigste gewählt worden ist.

Tabelle für die Gebiete mittlerer Lage.

Bach

Reaenllöüe Abflußverhältniszahl nach Abflußverhältniszahl nach 0 f '    Formel 1    Formel 2

y — 0,942 x — 405    y = x — 350

(mm)

Gewählt wurde als Abflußverhältniszahl

Schleuse

Biber-

Vesser

Kaltewasser

1000

65 %

66,5 %

2. Schätzung der mittleren Abfinßverhältniszahlen für die einzelnen Monate für die Schleuse, Vesser und das Kaltewasser⁹).

An grundlegendem Material besteht Mangel. Für ein einzelnes Meßjahr bietet die Tabelle Seite 6 einen Anhalt. In Jahren mit anderen Witterungsverhältnissen werden sich die Zahlen aber anders gestalten.

53,7 %

61 % (siehe Blatt 4)

1046

55,5 %

60,5 %( „ 60% ( „

5)

6)

«) Schätzung der monatlichen Abflußverhältniszahlen für die Schleuse, Vesser und das Kaltewasser.

Die Abflußverhältniszahlen für die einzelnen Monate sind aus den Meßergebnissen vom Steinbach vom 1. August 1907 bis 1. August 1908 abgeleitet und in einer Tabelle Seite 6 zusammengestellt. Die in diesem Abschnitt gemachten Annahmen lassen sich nicht genau begründen. Für den Fall der Projektierung müßten eingehende Untersuchungen gemacht werden.

Es erschien mir aber das damals in dein einen Jahre gefundene Verhältnis von 47 °/o für den Januar als Mittelwert zu hoch, da in diesem Monate in den oberen Lagen vielfach Frost vorherrscht. Hier sind für das Mittel 35 °/» angenommen.

Der Februar ist meist noch etwas kälter als der Januar. Hier ist dem im Meßjahr gefundenen Wert 29 °/» etwa entsprechend 30 °/o gewählt. Für Januar und Februar sind dieselben Werte für die oben genannten drei Bäche benutzt, für die Talsperren entworfen sind.

Der März zeigt 70 °/₀ Abfluß. Diese Zahl ist für das Mittel des Steinbachs beibehalten, für die andern oben bezeichneten Bäche ist aber 80 °/₀ angenommen, da deren Gebiete niedriger liegen und in ihnen die Schneeschmelze etwas früher beginnt.

Der April zeigt am Steinbach 212 ”/». Hier sind 200 °/« in den Talspcrrcn-gebieten gewählt.

Der Mai bietet im Steinbach 148 °/o, in den Talsperrengebieten ist mit 109 °/o gerechnet, da die Schneeschmelze bereits in diesen niedrigeren Gebieten gegenüber dem Steinbach bereits im Abnehmen begriffen ist.

Für den Juni ist die Abflußziffcr 65 ”/» des Steinbachs auch für die bezeichneten Talsperrcngebietc beibehalten.

Im Juli zeigte der Steinbach 17 °/₀ Abfluß, hier sind für die etwas größeren Talsperrengebiete 20 °/» eingefügt.

Der August ist mit 18°/» eingesetzt. Die Zahl 40°/» vom Meßjahr am Stcinbach erscheint zu groß.

Die ersten Herbstmonate lassen aus dem Meßjahr keinen Aufschluß auf die ■ Größe des mittleren Monatswertes der Abflußzahl zu, da int Meßjahr große Trockenheit herrschte. Hier ist in den Talsperrengebieten mit einer allmählichen Zunahme der Abflußziffer bis auf den Meistwert gerechnet, welcher mit 89 °/» im Stcinbach im Dezember eintritt und hier mit 85 °/» in Ansatz gebracht ist.

Somit ergibt sich folgende Uebersicht:

Tabelle über die monatlichen Werte der Abflußverhältniszahl für den Steinbach und zwar für das eine Meßjahr vom 1. August 1907 bis 1. August 1908 und für die Talsperrengebiete der Schleuse, Vesser und des Kaltcwassers im Mittel einer Reihe von Jahren.

Abflußverhältnis zahlen

der Talsperrengebiete der Schleuse, Vesser und des Kaltcwassers im Mittel einer Reihe vonJahren als angenommene Werte in %

Monat

des Steinbachs im Meßjahre

1. August 1907 bis 1. August 1908 in °fo

l|?lS 16

rf

ß) Versuch, die monatlichen Werte der Abslußvcrhältniszahlen aus der „Gewässerkunde", 1. Bd. des Handbuchs der Jng.-Wissensch. zu gewinnen.

Es ist auch versucht worden, aus der „Gewässerkunde", 1. Band des Handbuchs der Ingenieur-Wissenschaften, 4. Auflage, 3. Teil: „Der Wasserbau" auf Seite 273, einen Anhalt über die monatlichen Werte der Abflußverhältniszahlen git gewinnen. Dort ist die Verteilung von Abfluß lind Niederschlag für die obere Weser nach Monaten geordnet in Abb. 114 dargestellt. Dabei ist der ganze Niederschlag und der ganze Abfluß eines Jahres jeweils der Einheit gleichgesetzt. Da nun aber das Verhältnis der Abfluß- zur Niederschlagshöhe für solche Flußläufc nur etwa 40 °/o beträgt (siehe die nachfolgende Berechnung), ist das in jener Tabelle dargestellte Verhältnis zwischen Abfluß und Niederschlag noch mit 0,40 zu multiplizieren, um daraus die Abflußverhältnisziffer zu gewinnen.

Es ist nach Keller, Formel 1:

x =- 750

y — 0,942-x — 405 y — 0,942-750 — 405 y = 706 — 405 y = 301

und ——

301

750 *100 =B 40 °/°*

Dieser Wert ist wie folgt benutzt. Es ist z. B. tut Januar das Verhältnis

200 °,/o. Da nun aber

10,1

von Abfluß zu Niederschlag iu der erwähnten Tafel .

das Verhältnis der Einheiten von Abfluß und Niederschlag hier, wie soeben ermittelt, 40 °/« ist, findet sich aus 200 und 40 °/« als Abflußverhältniszahl 200 % -0,40 = 80 °/o. Dieselbe Rechnung ist für die Talspcrrengebiete durchgeführt, nur mußte dem andern Verhältnis von Abfluß- zur Niederschlagshöhe entsprechend statt mit 0,4 hier mit 0,6 multipliziert werden.

Tabelle über die monatlichen Werte der Abflußvcrhältniszahl für die obere Weser und der Versuch ihrer Auswertung für die Talsperrengebiete der Schlcnsc, Vesser und des Kaltewassers.

Monat

Januar

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August

Abflußverhaltnrszahl

für die obere Weser

Einheit

multipliziert mit 0,40

für die Talsperrengebiete der Schleuse, Vesser und des Kaltewassers

multipliz. mit 0,60 gewählt

1)

W -- 200 To

5,5

13,4

5,5

15,8

6,8

12

80 To

120 7.

35 To

= 244 „

= 232 „

ir=²⁰⁰ "

8,4 = 90 „

9,3

(i

T2~

5.3

13,2

4,8

= 50 „

40 „

97,6 „    146,4 „

92,8 „    139,2 „

L £ §§• £ |

30 „

80 „

Monat

September

Oktober

November

Dezember

Abflußverhältniszahl

für die obere Weser

Einheit

4,2

5,5

multipliziert mit 0,40

für die Talsperrengebiete der Schleuse, Vesser und des Kaltewassers

multipliz. mit 0,60 gewählt

60 %

24 °/°

36 °/°

25%

8,3    ⁶⁶ "

6,5 ₌

8,3 -117 „

26,4 „

39,6 „

30 „

7,1

92 „

36,8 „

55,2 „

45 „

7,1

46,8 „

70,2 „

85 „

Die so gefundenen Werte der Spalte c konnten aber nicht Verwendung finden, da sie für die Talsperrengebiete der Wirklichkeit nicht entsprechen. Hier tritt die Schneeschmelze selten ein, während die obere Weser dann infolge Schneeschmelzc unterer Gebiete viel Wasser führt. Im Talsperrengebict verschiebt sich die hohe Abflußverhältniszahl, welche an der oberen Weser schon im Januar bis März eintritt, auf die Monate April und Mai. Für die übrigen Monate entsprechen die aus der oberen Weser vorne abgeleiteten Werte der Abflußverhältniszahl den für die bezeichneten Talsperrengebiete gewählten Werten etwas mehr.

III. In Morschtag zu bringende Tatsperren-Antagen im Zuzugsgebiet der oberen Werra.

V. AußivLrfrung des verfügbaren Kochwasserschuh-raumes an dem Beispiel der KochwafserffuLwelle

UL Verzinsung und Amortisation. Jährliche Aögaöen.

VI- Schluß.

WYDZIALY POLITECHNICZNE KRAKOW

¹

Der Entwurf zur Werrakanalisierung von den Kgl. Bauräten Havestadt und Contag-Berlin ist nicht veröffentlicht; ich habe denselben im Verein für Schiffbarmachung der Werra eingesehen.

²

Sachsen-Meiniiigische Landeskunde, 40. Heft, Seite 188—190.

³

Sachsen-Meiningische Landeskunde, 40. Heft, Seite 192.

⁴

Sachsen-Meiningische Landeskunde, 40. Heft, Seite 201.

⁵

Siehe: Sonne und Esselborn: „Eleniente des Wasserbaues", Seite 77, Formel 29. — Nack Moeller: „Grundriß des Wasserbaues II", Seite 42, ist für R = 0,60, c — 37.

Werte c stimmen fast überein.

⁶

Der Rauhigkeitsgrad y nimmt von 1,75—0,85 ab; denn die Sohle ist rauh, während Böschungen glatt sind. (Siehe Seite 4.)

⁷

Die Pegelablesungen wurden mir vom Herzoglichen Wasserbauamt Meiningen zur Verfügung gestellt.

⁸

Mir persönlich gemachte Mitteilungen des Bureaus für Gewässerkunde, Berlin.

⁹

Für die Hasel ist diese Schätzung unterlassen. Es ist unmittelbar die Abflußmeuge für die Flächeneinheit das Quadratkilometer gebildet und dies zwar als Mittelwert aus den bezüglichen Zahlen der Werra bei Meiningen und der Schleuse oberhalb Unterneubrunn, da obiges Bachgebiet eine mittlere Lage zwischen diesen beiden Flußgebieten besitzt. (Siehe Seite 17.)

Für die Biber (siehe Seite 20).

III. In Morschtag zu bringende Tatsperren-Antagen im Zuzugsgebiet der oberen Werra.

(Blatt 2.)

Für die Anlage von Talsperren im Nicdcrschlagsgcbict der oberen Werra erweist sich eine ganze Reihe von Tälern sowohl in geologischer als in technischer Hinsicht als günstig.

Man kann je nach dem Füllungsgrade der Sperren zwei Fälle unterscheiden:

1.    Stauweiher, die einen Ausgleich für das ganze Jahr ermöglichen; der Fassungsraum steht im richtigen Verhältnis zum jährlichen Abfluß: (0,33 bis 0,4): 1.

2.    Stauweiher, die in den wasserreichen Monaten des Winters und Frühjahrs gestillt und in den trockenen Monaten Juli, Anglist und September entleert werden. Der Grund der fast vollständigen Entleerung bis zum Herbst besteht darin, daß der Inhalt dieser Becken im Vergleich zu den Wassermengen, die alljährlich zu Tal geführt werden, zu klein ist, um eine gleichmäßige Wasserabgabc während eines Jahres zu gestatten. Die Stauhöhe dieser Becken kann nicht vergrößert werden, da sie durch die Lage von Ortschaften bedingt ist und zwar

an der Hasel durch den Ort Rohr,

„    „    Schönau „    „    „    Viernau,

„    „    Biber „    „    „    Einsiedel.

Das Abschlußwerk der Christes ist als Erddamm geplant: die Stauhöhe beträgt 20 in. Eine größere Höhe ist wohl bei einem Erddamm trotz des dichtenden Kerns nicht möglich. Es verbleibt in diesem Becken nur so viel Wasser, als für die Fischzucht erforderlich ist. Diese geringe Menge ist hier nicht weiter berücksichtigt.

1. Stauweiher, welche hiufichtlich der Wafferführung einen Ausgleich für das ganze Jahr ergeben.

a) Der Mach Schleuse. (Blatt 7.)

Eine für die Anlage der Sperrmauer besonders geeignete Stelle befindet sich etwa 170 m unterhalb des Zusammenflusses der Schleuse und der Tann an der Tannenmühle, 485 m über N. N., dem Vereinigungspunkt beider Täler. Die aus Wiesen bestehende Talsohle hat an der Sperrstelle eine Breite von 40 m, die bewaldeten Hänge haben eine Steigung von 30 °. Bei einer Stauhöhe von 38 in erstreckt sich der Rückstau im Schleusegrund, der unter 1,5 °/o ansteigt, auf eine Länge von 2,56 km, während der unter 2,2 % ansteigende Tannengrund eine Stauweite von 1,55 km ergibt. Die überstaute Fläche beträgt etwa 440 000 qm, der Fassungsraum des Beckens annähernd 6 000 000 cbm.¹)

Das dicht bewaldete Niederschlagsgebiet hat eine Größe von 30,19 qkm, die mittlere jährliche Regenhöhe im achtjährigen Durchschnitt von 1901—1908 beträgt nach den Ergebnissen der Regenmeßstationen von Unterneubrunn und Neustadt am Rennsteig 1000 mm, so daß sich die mittleren jährlichen Niederschlagsmengen zu 30,19-1000000 qm¹l (m) —30190 000 cbm und die mittleren jährlichen Abflußmengen bei einem Abflußfaktor 61 °/o (siehe Seite 8) zu 0,61¹30190 000 — 18 415 900 cbm ergeben.

0,592 cbrn/Sek.

Die gleichmäßige sekundliche Wasserabgabe während eines Jahres beträgt 18 415 900 365¹24¹60¹60 ~ und die mittlere monatliche Abflußmenge

= 1 534 660 cbm.

18 415 900

12

Die Zuflußmengen Z in den einzelnen Monaten sind ermittelt aus dem Niederschlagsgebiet in qm x der Abflußhöhe in m des betreffenden Monats (Blatt 4). Z. B. für Monat März sind die Zuflußmengen:

30,19¹1 000 000 qm X 0,073 m = 2 203 870 cbm.

30,19 qkm ist das Niederschlagsgebiet der oberen Schleuse.

bestimmt.

Tabelle

In der folgenden Tabelle sind die Zuflußmengen Z für die übrigen Monate

für. die Ermittlung der mittleren Zuflußmengen Z in den einzelnen Monaten an der oberen Schleuse. (Blatt 4.)

Monat

Ableitung der Zuflußmengen Z

Zuflußmengen Z in cbm

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November

Dezember

Januar

Februar

30.19- 1000000qm-0,073 rn

2    203 870

3    713 370 2 898 240 1 449 120

483 040 452 850 694 370 935 890

1    177410

2    566 150 966 080 875 510

Summa || 30,19-1000000qm-0,610 m |    18 415 900

Unter Zugrundelegung des mittleren monatlichen Abflusses A — 1534 660 cbm und der soeben ermittelten monatlichen Zuflußinengen Z wurde der Ueberschuß und der Fehlbetrag der einzelnen Monate bestimmt und daraus die Beckeninhalte in denselben, wie folgt, abgeleitet.

Tabelle zur Bestimmung des Uebcrschusses und des Fehlbetrages der einzelnen Monate und der Beckeninhalte in denselben.

(Blatt 8, Fig. 1, und Blatt 4.)

Monat

Zufluß ¹ Ueberschuß

(cbm)

(cbm)

Z-A

Fehlbetrag

(cbm) A—Z

Beckeninhalt am Ende des Monats (Algebr.-Summe)

(cbm)

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November

Dezember

Januar

Februar

2    203 870

3    713 370 2 898 240 1 449120

483 040 452 850 694 370 935 890

1    177 410

2    566150 966 080 875 510

669 210 2178 710 1 363 580

1 031 490

85 540 1 051 620 1 081 810 840 290 598 770 357 250

568 580 659150

669 210

2    847 920 4 211 500 4 125 960

3    074 340 1 992 530 1152 240

553 470 196 220 1 227 700 659130

Insgesamt

18 415 900

rd.5 243 000

rd.5 243 000

Die Füllung des Beckens beginnt in einem mittleren Jahre Anfang März; die größte Füllmenge von 4211500 cbm wird Ende Mai erreicht. Nachdem in den trocknen Monaten Juni bis November eine gleichmäßige Wasserabgabe erfolgt ist, beträgt der Beckeninhalt Ende November noch 196 220 cbm, die durch die reichlichen Zuflüsse bis Ende Dezember auf 1277 700 cbm gesteigert werden. Diese Wassermassen werden zur Deckung des Mangels im Januar und Februar wieder abgegeben.

Da der Beckeninhalt zu 6 000 000 cbm gewählt ist und nur 4211500 cbm in einer Folge im Mittel verbraucht werden, ergibt sich auch noch Ende Juni ein Hochwnsserschutzraum von 6 000 000 — 4211500 ----- 1788500 cbm.

b) Der Wach Wesser. (Blatt 9.)

Etwa 2,5 km oberhalb Breitenbach schnürt sich der Vessergrund bis auf eine Breite von 40 m zusammen. Die Stelle liegt 450 m über N. N. Bei einem Längsgefälle von 2,2 °j₀, einer Stauhöhe von 35 m, einer Stauweite von 1600 m und einer Wasserspiegelfläche von 244000 qm lassen sich infolge des sich nach oben stark erweiternden Tales 3 680 000 cbm ansammeln.

Das stark bewaldete Niederschlagsgebiet von 14,185 qkm läßt bei einer mittleren jährlichen Regenhöhe von 1000 mm von den 14,185-1000 000*1 — 14185 800 cbm niederfallenden Regenmengen 60,5 °/₀ (s. Seite 8), also 0,605-14185 800 = 8 520 000 cbm abströmet!, so daß die mittlere sekundliche Wassermenge bei einem Ausgleich während des Jahres

= 0,272 ebm/Sek.

8 520 000

= 710 000 cbm beträgt.

365-24-60-60 und die mittlere monatliche Abflußmenge 8 520 000

Die Zuflußmengen Z in den einzelnen Monaten sind ermittelt aus dem Niederschlagsgebiet in qm x der Abflußhöhe in m des betreffenden Monats (siehe Blatt 5). Zum Beispiel für Monat März sind die Zuflußmengen:

14,185-1000000 qm X 0,077 m = 1093400 cbm.

In der folgenden Tabelle sind die Zuflußmengen für die übrigen Monate

bestimmt.

Tabelle für die Ermittelung der mittleren Zuflußmengen Z in den einzelnen Monaten au der Besser. (Blatt 5.)

Monat

Ableitung der Zufluß-mengen Z

Zuflußmengen Z in cbm

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November

Dezember-

Januar

Februar

14,185-1000000 qm-0,077 m 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000 14,185-1000000

0,130 „ 0,107 „ 0,048 „ 0,018 „ 0,015 „ 0,019 „ 0,028 „ 0,033 „ 0,064 „ 0,034 „ 0,027 „

1093 400 1 816 000 1519 400 682 000 255 000 213 000 269 800 397 600 468 600 979 800 482 800 383 400

Summa || 14,185-1000000 qm -0,605 m 8 520 000

Unter Zugrundelegung des mittleren monatlichen Abflusses A = 710 000 cbm und der soeben ermittelten monatlichen Zuflußmengen Z wurde der Ueberschuß und der Fehlbetrag der einzelnen Monate bestimmt und daraus die Beckeninhalte in denselben, wie folgt, abgeleitet.

Tabelle zur Bestimmung des Ueberschusses und des Fehlbetrages der einzelnen Monate und der Beckeninhalte in denselben.

(Blatt 8, Figur 2 und Blatt 5.)

Monat

Zufluß

(cbm)

Ueberschuß Fehlbetrag Beckeninhalt am Ende des Monats (cbm)    (Algebr.-Surnrne)

A-Z

(cbm)

Z-A

(cbm)

März

April

Wtai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November

Dezember

Januar

Februar

lllläslgllll

||||§SSSS6S6

oooooooooooo

383 000 1 136 000 809 400

198 800

28 000 454 400 497 000 440200 312 400 241400

227 200 326 600

383 000

1    519 000

2    328 400 2 300 400 1846 000 1 349 000

908 800 596 400 355 000 553 800 326 600

Insgesamt | 8 520000    2 527200 | 2527200

Der Stauweiher nimmt zunächst den Ueberschuß der Monate Mürz, April und Mai auf, so daß er Ende Mai 2 328400 cbm zurückhält. Durch die großen Ansprüche, welche die trockenen Monate Juni bis November an das Becken stellen, sinkt die Füllmenge bis Ende November ans 355 000 cbm, um bis Ende Dezember durch die zahlreichen Niederschläge wieder ans 553 800 cbm zu steigen, die ivieder im Januar und Februar zum Abfluß gelange».

Der Fassungsraum des Beckens beträgt 3 680 000 cbm; da während eines mittleren Jahres die größte Füllmenge 2 328400 cbm beträgt, so ergibt sich noch Ende Juni ein Hochwasserschutzraum von

3 680 000 — 2 328 400 = 1 351 600 cbm.

c) Der Wach Kaltewaller. (Blatt 10.)

Ungefähr 3 km oberhalb Kleinschmalkalden verengt sich das Tal bis zu 50 m Sohlenbreite. Die Stelle liegt 450 m über N. N. Bei einem Längsgefälle von 2,65 °/o, einer Stauhöhe von 35 m, einer Stauweite von 1360 m und einer Wasserspiegelflüche von 280 000 qm lassen sich infolge der starken Verbreiterung des Tales, an das sich zwei überstaute Seitentäler anschließen, ungefähr 3 620000 cbm hinter der Mauer zurückhalten.

Das dicht bewaldete Niederschlagsgebiet, das eine Größe von 13 qkm hat, läßt bei einer mittleren jährlichen Regenhöhe von 1046 mm von den 13-1000 000 -1,046 —13 598 000 cbm Niederschlagsmengen etwa 60 °/o (siehe Seite 8) abfließen, also 0,60 -13 598 000 — 8151000 cbm, so daß die mittlere sekundliche Wassermenge bei einem Ausgleich während des Jahres

— 0,262 cbm/Sek.

8151000 365-24.60-60

und die mittleren monatlichen Abflußmengen

679 250 cbm betragen.

8151000

12

Die Zuflußmengen Z in den einzelnen Monaten sind ermittelt aus dem Niederschlagsgebiet in qm x der Abflußhöhe in m des betreffenden Monats (siehe Blatt 6). Zum Beispiel für Monat Mürz sind die Zuflußmengen Z:

13-1000000 qm X 0,085 m = 1105 000 cbm.

bestimmt.

In der folgenden Tabelle sind die Zuflußmengen Z für die übrigen Monate

Tabelle für die Ermittelung der mittleren Zuflußmengen Z in den einzelnen Monaten am Kaltewasser. (Blatt 6.)

Monat

Ableitung der Zuflußmengen Z

Zuflußmeugeu Z in cbm

März II 13 • 1000000 qm • 0,085 m April    13-1000000 „ -0,128 „

Mai    13-1000000 „ -0,100 „

Januar Februar

13-1000000 „ -0,028 „ 13-1000000 „ -0,030 „

slllllililll

Summa

||    13-1000000 qm-0,627 m

8151000

Unter Zugrundelegung des mittleren monatlichen Abflusses A = 679 250 cbm und der soeben ermittelten monatlichen Zuflußmengen Z wurde der Ueberschuß und der Fehlbetrag der einzelnen Monate bestimmt und daraus die Beckeninhalte in denselben, wie folgt, abgeleitet.

Tabelle zur Bestimmung des Ueberschusses und des Fehlbetrages der einzelnen Monate und der Beckeninhalte in denselben.

(Blatt 8, Figur 3 und Blatt 6.)

Monat

Zuflußmenge Uebcrschuß Fehlbetrag Bcckeninhalt am Ende des Monats

(Algebr.-Summe)

(cbm)

(cbm)

(cbm)

Z-A

(cbm)

A-Z

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November

Dezember

Januar

Februar

1 105 000    425 750

1664 000    984750

1 300 000    620 750

767 000    87 750

221 000 182 000 299 000

351000    —

533 000

975 000 :    295 750

364 000 :

390 000 |

458 250 497250 380250 328 250 146 250

315 250 289 250

425 750

1    410 500

2    031 250 2119 000 1 660 750 1 163 500

780 250 452 000 308 750 604 500 289 250

Insgesamt | 8151000 | 2 414 750    2 414 750

Nachdem das Becken die reichlichen Wassermengen der Monate März. April, Mai und Juni aufgenommen hat, hat es seinen größten Inhalt von 2119 000 cbm während eines mittleren Jahres Ende Mai erreicht. Diese aufgespeicherten Massen gehen durch eine regelmäßige Wasserabgabe in den Monaten Juli, August bis November auf 308 750 cbm bis Ende November zurück. Einen Zuwachs bis zu 604 500 cbm erhält das Becken im Dezember, die im Januar und Februar wieder abgegeben werden. Da der Stauweiher 3 620 000 cbm faßt und der höchst erreichte Wasserstand während eines normalen Jahres nur 2119 000 cbm beträgt, so steht für die Zurückhaltung von Hochwasser ein Raum von 3 620 000 — 2119 000 — 1 501 000 cbm zur Verfügung.

2. Stauweiher, welche keinen vollen Ausgleich gestatten und etwa Anfang Oktober entleert sind.

(Siehe Seite 11.)

a) Pie Stauweißer im Sammekgebiet der Käses.

Die Bliche:

a) Der Bach Hasel (Blatt 11).

Das im Unterlauf der Hasel vorgesehene Staubecken, etwa 200 m oberhalb Ellingshausen, 330 m über N. N., gestattet infolge des geringen Längsgefälles von 0,36 °/o und der sich bis zu 800 m erweiternden Talsohle bei der unbeträchtlichen Stauhöhe von 11 m, der Stauweite von 3 km und der überstauten Fläche von 1780 000 qm einen Fassungsraum von 9800000 cbm.

162032000

Von dem 328 qkm umfassenden Niederschlagsgebiet gelangen alljährlich bei einer mittleren Regenhöhe von 940 mm, die aus den Regenstationen Suhl, Schönau, Heinrichs, Benshausen gewonnen wurde, 52 °/# (siehe Seite 8), also

365-24-60.60

0,52-0,94m-328.1 000 000 qm = 162032000 cbm oder

zum Abfluß.

5,12 cbrn/Sck.

ß) Der Bach Schönau. (Blatt 12.)

Eine für den Spcrrdamm geeignete Stelle von 180 m Breite findet sich ctlva 700 m oberhalb der Ortschaft Schwarza, 360 m über N. N. Die Talsohle erweitert sich allmählich bis zu 260 m, hat Wiesenkultur, während die Hänge mit Nadelwald bestanden sind. Die Stauhöhe (die sich nach der Höhenlage der Ort-

schaft Viernau richtet), betrügt 20 m über Talsohle, die Stauwcite 3000 in, das Längsgefälle 0,67 °/o, die überstaute Fläche 614000 qm und der Beckeninhalt 6270000 cbm. Das 73,45 qkm große Niederschlagsgebiet läßt bei einer mittleren jährlichen Regenhöhe von 960 mm 55 °/o (siehe Seite 8) der Regenmengen, also

38775000

365-24-60-60

0,55-0,96 m.73,45-1000000 qm = 38775000 cbm, im Mittel

= 1,23 cbrn/Sek. zum Abfluß gelangen.

y) Der Bach Christes. (Blatt 12.)

oder

0,392 cbrn/Sek. zu Tal geführt.

Etwa 600 m von der Abzweigung der Straße Schwarza-Christes und Schwarza-Viernau findet eine für die Anlage des Sperrdammes geeignete Einschnürung des Tales bis auf 70 m statt, 364 m über N. N., während weiter oberhalb das Tal allmählich die ansehnliche Breite von 160 m erreicht. Die Talsohle besteht aus tveniger fruchtbaren Wiesen, die Hänge tragen Nadelwald. Bei einer Stauhöhe von 20 m und einem Längsgefälle von 0,9 % beträgt der Rückstau 2 200 in, die überflutete Fläche 350 000 qm und der Beckeninhalt 2 815 000 cbm. Das Niederschlagsgebiet hat eine Größe von 23,44 qkm, eine mittlere jährliche Regenhöhe von 960 mm; bei einem Abflußverhältnis von 55 % (siehe Seite 8) des Niederschlages werden alljährlich 0,55 • 0,96 m • 23,44 • 1000 000 qm = 12375 000 cbm 12375000 365-24-60-60

Es können somit im Zuzugsgebiet der Hasel (siehe «, ß, y) die drei Becken derselben zusammen (siehe Seite 16 und 17) 9800000 + 6270000 + 2815000 cbm = 18 885 000 cbm aufgespeichert werden. Die mittleren jährlichen Abflußmengen dieses Gebietes betragen (siehe Seite 16) 162 032 000 cbm; der Fassungsraum ist zu klein, um diese gewaltigen Wassermengen gleichmäßig während des Jahres abzugeben.

Um die Betriebsverhältnisse und den Füllungsgrad dieser drei Becken bestimmen zu können, muß zunächst die mittlere monatliche Wasserführung der Hasel au der Sperrstelle oberhalb Ellingshausen bekannt sein.

Ermittlung der sekundlichen Abflußmenge für das Quadratkilometer des Zuzugsgebietes der Hasel für die einzelnen Monate.

Bei einem Vergleich ergibt sich, daß die Jahresabflußmenge für die Hasel oberhalb Ellingshausen einen Mittelwert bildet zwischen den Jahresabflußmengen der Werra bei Meiningen und der Schleuse oberhalb Unterneunbrunn. Darauf gestützt wird dann auch die monatliche Abflußmenge der Hasel für 1 qkm als ein Mittelwert aufgefaßt aus derjenigen der Werra und der Schleuse.

Ueber den Jahresabfluß für 1 qkm siehe hinsichtlich der Werra in Meiningen Seite 5 und der Schleuse Seite 12, der Hasel Seite 16. Diese Werte sind:

Fluß

Mit», monati. Wasser- Niederschlagsgebiet Abfluß in Lit.-Sek. qkm

führung in edm/Sek.

pro qkm

Schleuse

Werra

Hasel

0,592

15

5,12

30,19

19,6

12,8

15,61

Hier zeigt sich also, das; die Abflußmenge für die Sekunde und 1 qkm an der Hasel etwa das Mittel aus den bezüglichen Werten der beiden anderen Flüsse

bildet. Das Mittel ist

12,8 + 19,6

—16,2, welcher Betrag von dem obigen alis

der Kellerschen Formel berechneten Wert 15,61 nicht weit abweicht.

Unter Zugrundelegung dieser Tatsache erhält man folgende mittleren sekundlichen Abflußmengen für die Hasel, verteilt auf die einzelnen Monate:

Die Füllung der drei Haselbecken.

Sie beginnt Anfang Dezember, wo die sekundlichen Wassermengen der Hasel schon wieder bedeutend zugenommen haben. Es wird dann in den folgenden Monaten entsprechend der jeweiligen Wasserführung der Hasel soviel Wasser in den Stauweihern zurückbehalten, daß dieselben bis Ende Mai gefüllt sind, alsdann also ihren maximalen Wasserinhalt von 18 885 000 cbm ausweisen (ftesje Seite 17, Blatt 13, Figur 1).

Für die Ermittlung der Abflußmengen aus diesen drei Becken sind folgende Betrachtungen angestellt.

Die Zuflußmengen zu den drei Becken der Hasel betragen:

Vor: Dezember bis Mai-ß).

5,25.31.24.60.60 = 14 061 600    „

Dezember 8,1 - 31.24.60.60 — 21695 000 cbm Januar

Februar 4,90.28.24.60.60 = 11854 200    „

122 478 900 cbm

März April Mai

Von diesen 122 478 900 cbm werden nur 18 885 000 cbm in den Talsperren zurückbehalten, da deren Fassungsraum nicht größer gemacht werden konnte (siehe Seite 11).

Für den Abfluß sei angenommen, daß derselbe für die Monate Dezember bis Mai im gleichbleibenden Verhältnis zum Zufluß stehen soll. Das Verhältnis ist git x = 0,1542 ermittelt. — Es mag sich im Betriebe vielleicht als vorteilhafter ergeben,

0,360 obm/Sek.

11,95 Lit./Sek. pro qkm.

Monat

Januar-

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November-

Dezember

Im Mittel

Schleuse

Zuflußmen geil in

odrn/Sek.²)

Abfluß in Lit./Sek. pro qkm³)

Werra Abfluß in Lit./Sek. pro qkm

II

I Abfluß in Lit./Sek.pro qkm (Mittel aus I und II)__

Hasel

Zufluß in obm/Sek. an der Sperrstelle

0,360

0,362

0,823

1,435

1,082

0,559

0,180

0,169

0,268

0,349

0,454

0,958

0,592

11,95

12,00

27,26

47,53

35,84

18,51

5,96

5,60

8,87

11,56

15,04

31,72

19,60

20,34

18,20

25,82

24,02

12,65

6,24

4,74

3,59

4,78

7,86

7,84

18,12

12,8

16,14

15,10

26,54

35,77

24,25

12,37

5,35

4,59

6,82

9,71

11,44

24,92

16,00

5,25

4,90

8,70

11,71

7,92

4,00

1,72

1,50

2,24

3,14

3,72

8,10

5,24

Die mittlere sekundliche Zuflußmenge der Hasel beträgt somit 5,24 cbm.

Fast die gleiche Zahl ergab sich schon Seite 16 bei Betrachtung der ganzen Jahreszuflußmengen und dort zwar 5,12 cbm/(Set, so daß Uebereinstimmung hinsichtlich der monatlichen Einzelwerte und des benutzten Jahreswertes besteht.

die Becken zu regenreicher Zeit schneller zu füllen, was aber für diese Betrachtungen hier von keinem wesentlichen Einflüsse ist.

bis Mai, also x

— 0,1542. Die monatliche Wassermenge, welche in

Z ist die monatliche Zuflußmenge in cbm, x das Verhältnis der in den Haselbecken zurückgehaltenen Wassermengen zur Summe der Zuflußmengen von Dezember 18885 000 122 478 900

den Stauweihern angesammelt wird, ist mithin Z-x.

Uebersicht über die monatlichen in den drei Haselbecken zurückgehaltenen Wassermengen. (Blatt 13, Figur 1.)

Summe der Werte Z-x

Z-x

Dezember 21695 000-0,1542 = 3345 000 cbm Januar 14 061600 - 0,1542 = 2168 000    „

18885 000 cbm

Februar 11854200-0,1542 = 1828000 März April Mai

Die Entleerung der drei Haselbecken.

Im Juni bleibt das Becken gefüllt. Die Wasserentnahme findet in der Zeit des Kleinwasserstandes der Werra, also in den Monaten Juli, August und September statt. Ende September sind die Becken geleert (siehe Seite 11).

Die Zuflußmengen in den drei Sommermonaten sind*):

1,72 • 31 - 24 - 60 • 60 = 4 607 000 cbm 1,50 - 31 - 24 - 60 - 00 = 4 017 500    „

Im Juli „ August

„ September 2,24-30-24.60-60 = 5806000    „

14 430 500 cbm

11105170 cbm. Der durch den Beckeninhalt verstärkte Abfluß beträgt:

Unter Hinzunahme des Stauweiherinhaltes von 18 885 000 cbm wird der Abfluß in den drei Monaten Juli, August und September auf 14 430 500 -j-18 885 000 = 33 315 500 cbm gesteigert. Der mittlere monatliche Abfluß betrügt: 33 315 500

Beckeninhalte am Ende des Monats

12 386 840 cbm 5299170    „

11 105 170 — 4 607 000 = 6 498 170 cbm 11 105 170 — 4 017 500 = 7 087 670    „

Im Juli „ August

„ September 11105 170 — 5 806 000 = 5 299 170    „

18 885 010 cbm

l>) Irr HLach Mver. (Blatt 14 a.)

Etwa 200 m oberhalb des Ortes Tellerhaminer gestattet das sich bis auf 20 m Sohlenbreite verengende Tal, das an dieser Stelle 498 m über N. N. liegt, ein kurzes Abschlußwerk. Infolge des großen Längsgefälles von 1,92 °/o beträgt bei einer Stauhöhe von 30 m an der Sperrstelle die Stauweite nur 1560 m, und der ziemlich gleichmäßig engbleibende Talgrund läßt bei einer überstauten Fläche von 126000 qm nur einen Fassungsraum von 1 550 000 cbm zu.

Das Niederschlagsgebiet, das mit seinen dunklen Waldungen und frischgrünen Wiesenauen höchst reizvoll ist, hat eine Ausdehnung von 20,83 qkm; bei einer

mittleren jährlichen Regenhöhe 1000 mm betragen die Niederschlagsmengen 20,83-1000 000 qm -1 rn — 20 830 000 cbm und bei einem Abflußverhältnis van 01 °/o (siehe Seite 8) die Abflußmenge,, 0,61-20 830 000=12 706 000 cbm. Das Becken faßt 1 550 000 cbm. Der mittlere monatliche Abfluß beträgt 12 706 000

— 1 058 830 cbm

12

und der mittlere sekundliche Abfluß

0,404 cbm.

12 706 000 365-24-60-60

Zur Bestimmung der Betriebsverhältnisse der Bibersperre müssen zunächst die sekundlichen Wassermengen für die einzelnen Monate an der Sperrstelle oberhalb Tellerhammer berechnet werden.

Für die Biber gelten die gleichen Regen- und Abflußhöhen lute für die Schleuse (Blatt 4), beide Gebiete haben annähernd die gleiche Höhenlage und die gleiche Oberflächengestaltung.

Schleuse nämlich mit

0,69 multipliziert.

Man findet infolgedessen die sekundlichen Zuflußmengen der Biber au der Sperrstelle am einfachsten, wenn man die Zuflußmengen der Schleuse zugrunde legt und diese mit dem Verhältnis der Größenzahlen der Zuzugsgebiete von Biber und 20,83 30,19

Die sekundliche Wasserführung der Biber au der Sperrstelle ist:

ZufluKmengen der Schleuse in cbm/Sef .⁴)

Im Januar 0,69-^360 = 0,248 cbm/©es.

0,69-0,823---0,570 0,69-1,435 = 0,990 0,69-1,082 = 0,750 0,69-0,559 = 0,385 0,69-0,180 = 0,124 0,69 - 0,169 = 0,117

„ Februar 0,69-0,362 = 0,250 „ März „ April „ Mai „ Juni „ Juli „ August

„ September 0,69-0,268 = 0,185 „ Oktober 0,69-0,349 = 0,240 „ November 0,69-0,454 = 0,313 „ Dezember 0,69 • 0,958 = 0,661

Die Füllung des Biberbeckens.

Das Becken wird in den wasserreichen Monaten März, April und Mai gefüllt, wo die Wasserführung der Biber (abgesehen von Dezember) am stärksten ist. Am Ende des Monats Mai hat das Becken seinen maximalen Wasserinhalt 1550000 cbm erreicht. (Siehe Seite 19 und Blatt 13, Fig. 2.) Für die Ermittlung der Abfluß-mengen aus dem Biberbecken sind die gleichen Betrachtungen angestellt lute auf Seite 18 bei der Hasel.

Die monatlichen Zuflußmengen in diesen drei Monaten sind:

Im März 0,57 - 31 - 24 - 60 - 60⁵) = 1 526 700 cbm „ April 0,99 - 30 - 24 - 60 - 60⁵) = 2 566 000 „

„ Mai 0,75 - 31 - 24 - 60 - 60⁵) = 2 008 800 „

6101 500 cbm

Von diesen 6101500 cbm werden im Becken nur 1 550 000 cbm zurückgehalten, da der Fassungsraum nicht größer ist. (Vergleiche Seite 11 und 19.)

Für den Abfluß ist wiederum wie auf Seite 18 angenommen, daß derselbe für die Monate März bis Mai tut gleichbleibenden Verhältnis zum Zufluß steht. Das Verhältnis x ist zu 0,254 ermittelt.

Z ist die monatliche Zuflußmenge in cbm, x das Verhältnis der im Biber-becken zurückgehaltenen Wasfermengen zur Summe der Zuflußmengen voit März bis 1550 000 6101 500

Die monatliche Wasscrmeuge, welche tut Stauwciher angesammelt wird, ist Z-x.

Mai, also x

0,254.

Uebersicht über die monatlichen im Biberbecken zurückgehaltenen Wasser-

mengen. (Blatt 13, Fig. 2.)

Z-x

Im März 1526 700-0,254 = 387 850 cbm „ April 2 566 000-0,254 = 651850    „

„ Mai 2 008 800-0,254 = 510 300    „

1 550 000 cbm

Summe der Werte Z-x

387 850 cbm 1 039 700    „

1 550 000    „

Die Entleerung des Biberbeckens.

Im Juni bleibt das Becken gefüllt. Es werden nur die Zuflußmengeit in diesem Monat abgegeben. Erst in den trockenen Monaten Juli, August und September findet eine Wasscrabgabe aus dem Stauweiherinhalt statt, um den Klein-wasscrstand der Werra zu heben. Bis Anfang Oktober ist das Becken geleert (siche Seite 11).

Die Zuflußmengen in bcn drei Sommcrmouatcn sind*):

0,124-31-24-60•60 = 332 120 cbm 0,l 17-31-24-60-60 = 310 700    „

„ September 0,185 - 30 - 24 - 60 - 60 = 479 510    „

Im Juli „ August

1 122 330 cbm

Diese Zuflußmengen werden durch die allmähliche Entleerung des Beckens um den Inhalt desselben = 1550000 cbm verstärkt, so daß i nt Mittel in diesen drei Monaten:

890 775 cbm

2 672 330

1 122 330 + 1 550 000 = 2 672 330 cbm und pro Monat zum Abfluß gelangen.

Der durch den Stauweiherinhalt verstärkte Abfluß betrügt:

Beckeninhaltc am Ende des Monats

Im Juli „ August

„ September 890 775 — 479 510 = 411 275    „

890 775 — 332 120 = 558 655 cbm 890 775 — 310 700 = 580 075    „

991350 cbm 411275    „

1 550 005 cbm — bem Bcckcuinhalt.

Hierin bedeutet z. B. für Juli: 890 775 cbm den ganzen Abfluß; 332120 cbm denjenigen Anteil von obiger Abflußmenge, welcher durch den natürlichen Zufluß während dieses Monats gedeckt ist und auch sonst immer zunt Abfluß gelangt, so daß die Differenz beider Werte die Vermehrung des Wasserabflusses darstellt.

Der Ausgleich des Beckens in den Monaten Dezember, Januar und Februar.

Der Wasserreichtum des Monats Dezember kann dazu benutzt werden, den Kleinwasserstand im Januar und Februar zu verbessern,

Die Zuflußmengen sind⁶):

Im Dezember 0,661 - 31 - 24 - 60•60 = 1770 400 cbm „ Januar 0,248-31-24-60-60= 664230 „

„ Februar 0,250-28-24-60-60= 604 800 „

Es würden somit in diesen drei Monaten je

1 013140 cbm ab-

3039430 cbm 3 039430

strömen.

Die verminderte Abflußmenge beträgt:

Im Dezember 1770400 — 1013140 = 757 260 cbm. Die vermehrte Abflußmcnge beträgt:

Im Januar 1013140 — 664 230 = 348 910 cbm „ Februar 1013140 — 604 800= 408 340    „

IV. Anwendung des aufzuspeichernden Wassers im Aelrieöe der Anlagen.

1. Wafferabgabe der Stauwerke für die Schiffahrt.

Die Schiffahrt erfordert eine möglichst gleichmäßige Wasserführung der Werra während des ganzen Jahres. Besonders hinderlich sind die größeren Anschwellungen, die durch die Stauwerke verhindert, und die Kleinwasserstände, die durch das Tal-sperrcnwasscr beseitigt werden müssen.

In welcher Weise dieser Zweck durch die geplanten Talsperrenanlagen erreicht wird, wird im folgenden nachgewiesen.

Ueber den Einfluß der Sammelbecken auf die Wasserführung der einzelnen Bäche an der Sperrstelle geben die folgenden Tabellen Aufschluß:

a) Per Schkeusebach.

Monat

Wassermenge ohne Staubecken in odm/Sek.⁷ ⁸)

Wassermenge Vermehrung der Verminderung der reguliert durch j Wassermenge in I Wasscrmenge in l„ tb“») I «k.    i cbm,@=r.

b    b-a

a—b

Januar

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November

Dezember

0,360

0,362

0,823

1,435

1,082

0,559

0,180

0,169

0,268

0,349

0,454

0,958

0,592

0,232

0,592

0,592

0,230

0,231

0,592

0,592

0,592

0,592

0,592

0,033

0,412

0,843

0,490

0,592

0,423

0,324

0,592

0,243

0,592

0,592

0,138

0,366

b) Der Mveröach. (Blatt 14, Fig. 1.)

Monat

Wassermeuge ohne Staubecken in cbm/tgef ⁹)

Wassermenge reguliert durch Staubecke

in ebm/Sek.¹⁰ ¹¹)

Vermehrung der Wassermeuge in ebm/Sek.⁸) b—a

Verminderung der Wassermenge in obm/Sek.l) a—b

Ulfjiiifffl

oooooooooooo

O0Di0^i-^l-⁹ G0<JCDaU0⁹0

C}!^4^aOM.iOGOOTCD<?UTl4^

^WOÜivl^OiOOOOQO

coaucGooioco^^'oecoo

i>⁹ tH Di CO CD OO CO CD    tH ?>•

co^^z>mcocococoD?coco

oooooooooooo

, PPP ,,,oo I OO^KgO II I SS

CD <?CD

CD O

ooo

i I ® s¥s I I

oo

0,283

Im Mittel

0,404

c) Der WesserVach.

Monat

Wassermenge reguliert durch Staubecken in

cbm/@ettft)

Wassermeuge ohne Staubecken in cbm/®cf.tt)

Vermehrung der Wassermenge in ebm/Sek. b—a

Verminderung der Wassermenge in ebm/Sek. a-b

Januar

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober-

November

Dezember

0,180

0,272

0,092

0,158

0,408

0,712

0,567

0,263

0,095

0,079

0,104

0,148

0,180

0,366

0,272

0,272

0,272

0,272

0,272

0,272

0,272

0,272

0,272

0,272

0,272

0,114

0,136

0,440

0,295

0,009

0,177

0,193

0,168

0,124

0,092

0,094

0,333 cbm.

= 0,130 ebm/Sek.

0,190 cbm.

0,567 cbm.

Monat

(1) Der Kasetffuß. (Blatt 14, Figur 2.)

Wassermenge ohne Staubecken in ebm/Sek.*)

Wassermenge reguliert durch Staubecken in obm/Sek.**)

Vermehrung der Wassermenge in ebm/Sek.***) b—a

Verminderung der Wassermenge in cbm/6ef.t) a—b

OOOJWMK    ^ 00 OX

är/ss'Mass's

131881.131111

^ ^ i> 05 co    ~^cdcdcd"

co co m

li,,,    ^ ^    ,

I 1 I I I o -BC000 O

CO CO CO

COWiCO    ^

-rtiO^OW .    .

30«

OOH^n    ¹    p*

Mittel

Durch Zusammenstellung der in a, b, c und d ermittelten Werte ergibt sich die Wasserführung der Werra bei Meiningen in ebin/Sek. (Blatt 15):

Zusammenstellung der sekundlichen Wassermengen der Werra.

Bach

Januar Ver. Vi.

5,24    |

Februar Ver. Vi.

März Ver. Vi.

April

Mai

Ver. Vi. I Ver. Vi.

Juni

Ver. Vi.

Schleuse

Biber

Vesser

Hasel

0,232

0,130

0,092

0,810

odd

0,756

."‘PPP

OO iO ^ OO tffc. CO WOÜlH-

^PPP

OH^OXMS-

Ox

Mil

pppp

iO CO CO CO

0 0x00

0,033

0,009

Summa 10,454 1 0,810 jj 0.513 0,756 j

Algebraische | Summa |

1,854 I

3,340 1

2,195 10,042

— 0,356    — 0,243    —1,854

23,800 j[ 21,300

3,340 I — 2,195 |    + 0,042

30,200

28,100

14,800    7,300ff)

ÄÄH 23,444    ||

21,057

28,346

24,760

12,605    !    7,342

Bach

Juli

Ver. Vi.

August September Oktober Ver. Vi. Ver. Vi. Ver. Vi.

November Dezember Ver. Vi. Ver. Vi.

Isis

.<°ppp

CO 05 CO

popp

CO CO CO CO 05 ^ “*+i CO tH CO

woop

OKH-OO Ox 00 CO ^

0,243

0,124

0,138

0,092

0,366

0,283

0,094

1,250

Summa j 3,224

Algebraische

Summa

+ 3,224

113,479

2,696

0,367

i 0,230

1,993

+ 3,479    + 2,696    + 0,367

+ 0,230    —1,993

Wassermenge der I Werra ohn.Talsp.j

5,550

4,200

5,600

9,200

9,170    21,200ff)

Wassermenge der Werra mit Talsp.

9,567 I 9,400    || 19,207

Zeichenerklärung: Ver. — Vermehrung des Wasserstandes in cbrn/Sek. (+)

Vi. ---- Verminderung des Wasserstandes in cbrn/Sek. (—)

8,774

7,679

8,296

*) Siehe Seite 18.

**) Siehe Seite 19. Die sekundliche Wassermenge wurde auf folgende Weise gefunden.

Z. B. für August beträgtder Abfluß 11105170cbm, in der Sekunde somit

11105170

31.24-60.60

4,146 cbm.

***) Die Vermehrung der Wassermenge in cbm/Sek. in den einzelnen Monaten winde z. B. für Juli, wie folgt, gefunden: Der durch den Beckeninhalt verstärkte Abfluß beträgt im

6498170

2,426 cbm.

Juli 6498170 cbm (siehe Seite 19), in der Sekunde somit:    24 60 60

t) Die Verminderung der Wassermenge in cbrn/Sek. beträgt z. B. für Januar 2168000 cbm (siehe Seite 19), (d. h. diese Wassermenge wird im Januar im Becken zurück-

2168000

gehalten), in der Sekunde also: tt) Siehe Seite 5.

' 31 24 60 60

0,810 cbm.

Die Vermehrung der Wassermenge der Werra im Sommer wird jedoch dadurch beeinträchtigt, daß Wasserverluste durch Verdunstung, Undichtigkeiten der Tal- ' sperren und Versickerungen herbeigeführt werden.

Nach Mattem*) beträgt der Verlust an aufgespeichertem Wasser durch Verdunstung am Stauweiher und durch Undichtigkeit der Sperrmauer 4 °/₀ des Inhalts, durch Versickerung und Verdunstung des abströmenden Talsperrenwassers in den Bächen bis zur Mündung in die Werra 8 °/₀, insgesamt somit 12 °/₀.

Legt man diesen Wert für die Berechnung des aus den Talsperrenanlagen abströmenden Wassers zur Hebung des Kleinwasserstandes der Werra bei Meiningen zugrunde, so erhält man folgendes Resultat.

Die Wasserführung der Werra bei Meiningen unter Berücksichtigung des Verlustes von 12 °/₀ durch Verdunstung und Versickerung. (Blatt 15.)

Monat

Wasserführung der Werra ohne

Staubecken

Vermehrt +, Vermindert — durch Talsperren-Anlagen

Wasserführung der Werra reguliert durch Staubeckerl

—    2,195 + 0,037 + 2,838 + 3,062 4- 2,373 + 0,335 + 0,203

-    1,993

Die Zurückhaltung der größeren Anschwellungen der Werra hinter den Sperr-mauern in den Frühjahrsmonaten itnb damit die Verminderung der Wasserführung derselben ist nicht unbedeutend, wenn man in Erwägung zieht, daß die großen Fluten in der Regel nur auf einige Tage der wasserreichen Monate verteilt sind, und die sekundlichen Wassermengen an den übrigen Tagen weit hinter den angegebenen Werten zurückbleiben.

Die Vermehrung des Kleinwassers der Werra im Juli, August und September ist insbesondere ganz beträchtlich, im Mittel 50—60 °/₀ des normalen Niedrigwassers, ja sogar mehr als 100 °/₀, wenn der Wasserstand der Werra auf das niedrigste Niedrigwasser von 2,1 ebm/Sek. herabsinkt. Es ist der Schiffahrtsbetrieb auch noch in dieser kritischen Zeit ohne Schädigung anderer Jnteressentengruppen möglich, da ja der Wasserverbrauch der Schleusen ³/4 edin/Sek. (siehe Seite 1) aus dem Talsperrenwasser gedeckt werden kann.

Außerdem erwachsen den an der Werra gelegenen Triebwerken große Vorteile aus der vermehrten Wasserführung der Werra in den drei trockenen Monaten.

2. Wafferabgabe für die Industrie.

a) An affe Werke im oberen Lauf der Werra von Wemar bis Wernshausen.

(Blatt 16.)

Die an der nicht zu kanalisierenden Werra von Themar bis Wernshausen gelegenen Triebwerke finb zum größten Teil mit Turbinen, zum Teil mit Wasserrädern versehen, deren Wirkungsgrad zwischen 30—40 % schwankt. Unter der Voraussetzung, daß diese Wasserräder bei Gewinnung neuer Kraft durch Turbinen

*) Maliern: Der Talsperrenbau und die deutsche Wasserwirtschaft (siehe Seite 22 und 23).

Januar

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Oktober

November

Dezember

23.800 21,300 30,200 28,100

14.800

23,444

21,057

28,346

24,760

12,605

7,300

5,550

4,200

5,600

9,200

9,170

21,200

7,337

8,388

7,262

7,973

9,535

9,373

19,207

ersetzt toerbefi, wird der Nutzeffekt durchschnittlich zu 75 °/₀ in Rechnung gestellt. Die Werra hat von der Mündung der Schleuse oberhalb Themar bis Schwallungen ein Gesamtgefälle von 334 — 264 = 70 m (siehe Blatt 16), von dem 29,45 m durch Triebwerke zurzeit ausgenutzt werden, während das übrige Gefälle von 70,00 — 29,45 = 40,55 m für Kraftzwecke verloren geht. Diese Werke leiden unter dem Wassermangel in den Sommermonaten Juli, August und September; durch Speisung aus den Talsperrenanlagen wird der Kleinwasserstand der Werra beseitigt und den Trieb-werken eine bessere Kraftausnutzung ermöglicht.

Für die Strecke Themar-Einhausen kommen die Stauweiher der Schleuse, Biber und Vesser in Frage. Die Niedrigwasservermehrung in den trockenen Monaten Juli, August und September beträgt:

0,386 cbrn/Sek. (siehe Seite 22).

Aus der Schleusesperre:

0,412 + 0,423 + 0,324

0,195 cbrn/Sek. (siehe Seite 23).

Aus der Bibersperre:

0,209 + 0,217 + 0,159

0,179 cbrn/Sek. (siehe Seite 23).

Aus der Bessersperre:

0,177 + 0,193 + 0,168

Summa: ^ 0,760 cbrn/Sek.

Unter Berücksichtigung des Verlustes von 12 °/₀ des abströmenden Talsperrenwassers in den Bächen bis zur Mündung in die Werra stehen noch

= 0,670 cbrn/Sek.

0,76-

100 — 12

100

zur Verfügung.

Die Leistung wird ltacl) der Formel

T 1 000-Q.li

75    ' ⁷¹

berechnet, in der Q die sekundliche Wassermenge in cbm, li das Nutzgefälle in m, r\ der Wirkungsgrad = 0,75 bedeutet.

Tabelle für die Kraftgewinnung von Themar bis Einhausen allein durch Talsperrenwasser.

Wassermenge Anzahl der in ebw/Sek. Pferdestärken

Lage des Kraftwerkes

Nutzgefälle in m

Themar

Elektrizitätswerk Barthelsche Mühle Schellenbergsmühle Papierfabrik Henfstädt Leutersdorf Vachdorf Belrieth

Einhausen _

2,50

0,670

2,10

1,40

1,00

1,70

1,20

1,30

0,75

1,75

0,670

0,670

0,670

0,670

0,670

0,670

0,670

0,670

16,75

14,07

9,48

6,70

11,39

8,04

8,61

5,02

11,72

Insgesamt

13,70

91,78

Unterhalb Einhausen mündet die Hasel in die Werra und steigert die Wasser-führung im Juli, August und September durchschnittlich um 2,426 + 2,646 + 2,045

2,372 cbm/Scf. (siehe Seite 24).

Nach Abrechnung des Verlustes von 12 °/₀ des abfließenden Talsperrenwassers verbleibt noch eine sekundliche Steigerung der Wassermenge um 2,088 cbm. Unter

Hinzurechnung der oben angegebenen 0,670 cbrn/Sek. (siehe Seite 26) stehen für die Triebwerke von Obermaßfeld bis Wernshausen bis 2,76 ebm/Sek. aus den Talsperrenanlagen zur Verfügung.

Tabelle für die Kraftgewinnung von Obermaßfeld bis Wernshausen.

Lage des Kraftwerks

Nutzgefälle in m

Wassermenge in ebra/Sek.

Anzahl der Pferdestärken

Elektrizitätswerk Schräge

Obermaßfeld

Untermaßfeld

Meiningen

Walldorf

Wasungen

Schwallungen_

1,75

2,50

1,80

2,40

2,60

2,50

2,20

2,760

2,760

2,760

2,760

2,760

2,760

2,760

48,30

68,00

49,68

66,24

71,76

68,00

62,72

Insgesamt

15,75

434,70

Die Anzahl der mt der nicht zu kanalisierenden Werra von Themar bis Wernshausen gewonnenen Pferdestärken beträgt somit: 91,78 + 434,70 — 526,48 PS., die an 90 Tagen tut Sommer Tag und Nacht verfügbar sittd. In Pferdekraft-stunden umgerechnet, erhält matt

526,48.24.90 = 1 137 200 tut Jahre.

b) An Grievwerke der zn kanakisterenden Werra von Wernshausen vis Wunden.

Durch die Kanalisation der Werra wird das Gesamtgefälle 132,50 in (siehe Seite 1) von Wernshausen bis Münden für industrielle Zwecke voll ausgenutzt, während zurzeit nur ein Gefälle von 42,80 m nutzbar gemacht ist.

Bei Wernshausen mündet in die Werra die Schmalkalde, deren Oberlauf Kaltewaffer genannt wird. Dieser Bach führt an der Sperrstelle oberhalb Kleinschmalkalden in den drei trockenen Monaten Juli, August und September 221000 + 182 000 + 299 000 (siehe Seite 15) = 702 000 cbm zu Tal, im Mittel 702000

0,090 cbrn/Sek. (siehe Blatt 6). Die mittleren jährlichen Abfluß-

90-24.60-60

mengen betragen 8151000 cbm, die durch die Stauanlage reguliert, eine sekundliche

Wassermenge von

8151000

0,262 cbrn/Sek. für das ganze Jahr ergeben.

365-24-60-60

(Siehe Seite 15.) Der verstärkte Abfluß in der heißen Zeit beträgt somit 0,262 — 0,090 = 0,172 cbrn/Sek.; unter Berücksichtigung von 12 °/₀ Verlust des abfließenden Talsperrenwassers verbleibt eine Vermehrung der Wassermenge um 0,151 cbrn/Sek.

Der Zufluß aus den oben erwähnten Talsperrenanlagen weist 2,76 cbrn/Sek. auf (siehe Seite 27), so daß für die Werke von Wernshausen bis Münden mt 90 Tagen im Sommer aus den Stauweihern 0,151 + 2,760 = 2,911 cbrn/Sek. zur Verfügung stehen.

Die zu gewinnende Kraft beträgt somit 1 000-2,911.132,50

.0,75 = 3 855,75 PS. oder 90-24-3855,75 = 8328400 Pferdekraftstunden.

75

c) An neu zu errichtende Wasserkraftankagen an den Gassperren.

Die Ausnutzung der Wasserkraft an den südthüringischen Bächen ist zurzeit kaum nennenswert; es kommen nur kleinere Triebwerke, wie Märbelmühlen, Holzschneidemühlen, kleinere Elektrizitätswerke in Frage, die nur von geringer Bedeutung

sind. Es handelt sich mm darum, größere Kraftzentralen an den Talsperrenanlagen zu schaffen, die infolge des hohen Gefälles der Wasserläufe als Hochdruckturbinenanlagen auszuführen sind, um mittels elektrischer Uebertragung größere Industriezentren mit Licht und Kraft zu versorgen. Für derartige Kraftanlagen kommen in Betracht:

«) Das Schlensebecken.

Wird das aus dein Sammelbecken oberhalb Unterneubrunn entnommene Wasser von 0,592 ebm/Sck. (siehe Seite 12) (für das ganze Jahr) durch eine Druckrohrleitung von 5,5 km Länge bis Lichtenau (siche Blatt 2) gebracht und hier in Hoch-druckturbincn bei einem Wirkungsgrad von 75°/« und einem Nuügcfällc von 80 m 1 000-0,592-80

-0,75 — 473,6 PS. gewonnen, oder im Jahre

75

abgelassen, so werden

~365-24-473,6 = 4148700 Pferdekraftstunden.

(Für die Berechnung des Gefälles Ivurde als Teilbetrag die halbe Stauhöhe

—19 mj zugrunde gelegt. Der Höhenunterschied des mittlere» Wasserspiegels im Becken und des Unterwassers der Kraftstation bei Lichtenau ist:

38

485¹²) — 420¹³) + ^

= 84 m.

Unter Berücksichtigung des Gefältverlustcs in den Druckrohren nach der Formel

5 500 V

All==Aa"¹² S lHüttc) =0,02¹⁴)-

19,62

beträgt das Nutzgefälle: 84 — 5 — 79 in, zur Abrundung 80 m.]

ß) Das Biberbeckeii.

Mittels einer Druckrohrleitung von 4,5 km (siehe Blatt 2) wird das dem Stauwcihcr bei Tcllerhammer entnommene Wasser 0,404 cbin/Sck. im Jahresmittel (siehe Seite 23) bis Lichtenau geführt und hier mit einem Gefälle von 30

480¹³) — 420¹³) -J- ^- = 75 m, nach Abrechnung des Druckverlustes /Xh — 0,02

,- — 4,5 m, zur Abrundung 5 in, mit einem Nutzgcfälle 75 — 5 — 70 m

1 000-0,404- 70 „ „„ oqo en na k" ..................——-0,cc> = 282,80 PS. verfügbar oder 282,8-24-365 = 2 477 328 Pferdekraftstunden int Jahre.

4 500 l2 '    19/62

in Turbinen abgelassen. Es sind dann

y) Das Besserbecken.

Die mittlere sekundliche Wasscrmcnge beträgt 0,272 ebm/Sek., (siehe Seite 13)

35

das Gefälle bei St. Kilian, 5 km von der Sperrmauer entfernt, 450 — 401 -j-

t) 4

5000 l²

T--JRS“»

■ 0,75 = 165,92 PS. = 24-305

— 66 m, das Nutzgcfälle 66— 5 rn — 61 m.

Die verfügbare Kraft ist:

* 165,92 = 1453 459 Pferdekraftstunden.

Die an diesen drei Stationen gewonnene Kraft kann nach der Industriestadt Suhl elektrisch übertragen mit) verwendet werden.

Der Gefüllvcrlust A h = 0,02 -1 000-0,272-61

75

11 177 899 Pferdekraftstunden

Verfügung:

Durch die Talsperreuanlagen im oberen Werragebiet stehen insgesamt zur

Unter a) 1 137 200 Pferdekraftstuuden „    b)    8 328 400

„    c)    11 177 899_„

20 643 499 Pferdekraftstuuden.

3. Wafferabgabe für Bewäffernngszwecke.

«Blatt 13, Fig. 1.)

Die    Landwirtschaft beansprucht    als    vorgeblich älteste Benutzerin der Wasser-

läufe    das    Recht, unentgeltlich und ohne    Rücksicht auf die Triebwerke oder andere

Jnteressentengruppen so viel Wasser den Flüssen zu entnehmen, als sie zur Berieselung der Ländereien notig hat. Es haben infolgedessen unter der geringeren Wasserführung der Werra in trockener Zeit die Kraftwerke und die Schiffahrt zu leide».

Durch Talsperrenanlagen int oberen Werragebiet wird es ermöglicht, die Gegensätze zwischen Industrie und Landwirtschaft auszugleichen.

Die    Bewässerungsperiode fällt    in    den Monat Juli, also in die Zeit des

Kleinwasserstandes der Werra, und dauert in der Regel zehn Tage, vom 1.—10. Juli. Es werden bei Walldorf etwa 2 ebrn/Sek.¹⁵) der Werra entnommen und auf das Werratal, das aus fruchtbaren Wiesen besteht, verteilt. Von dieser Menge ivird eilt Teil    von    den Pflanzen aufgesaugt,    ein    Teil verdunstet und ein Teil wird dem

Flnßlauf tvieder zugeführt.

Für Bewässerungszwecke sind in den Haselbecken 1000 000 cbm vorgesehen, die in den auf Seite 18 angegebenen Abflußmengen mit enthalten sind; sie ergeben, auf zehn Tage (1. bis 10. Juli) verteilt, eine sekundliche Abslußmenge von

1,158 cbm.

S) Das Kaltewasserbccke».

Die mittlere sekundliche Wassermenge 0,262 ebrn/Sek. (siehe Seite 15) wird in Druckrohren bis zu der 4,5 km von der Talspcrrenanlage entfernten Ortschaft Hohleborn geführt und hier in Turbinen nutzbar gemacht.

34

Das Gefälle beträgt 500 — 377,3¹⁶) -f- -^- = 140 m; unter Berücksichtigung

des Gefällverlustes in den Rohren Ah — 0,02 -    .

gefalle 140 — 6 — 135 m.

Die Kraft in PS. beträgt:

1000.0,262-135

75

l²

19,62

5 m ist das Nutz-

.0,75 = 353,7, in Pferdekraft-

stunden: 24 • 365 • 353,7 = 3 098 412.

Mittels elektrischer Uebertragung kann diese Kraft nach der nur 6 km von der Kraftstation entfernten industriereichen Stadt Schmalkalden geleitet werden, wo sic Absatz findet.

Zusammenstellung. Es werden somit gewonnen unter c:

An der Schleuse „    „ Biber

Vesier

Am Kaltewasser

4 148 700 Pferdekraftstunden

2    477 328 1453 459

3    098 412

1 000 000

10-24-60-60

Durch diese Abgabe nimmt die Beckeninhaltskurve, Blatt 13, Fig. 1, für Anfang Juli die daselbst gestrichelt gezeichnete Form an. Die Abgabe ist an den zehn ersten Tagen des Juli gesteigert und hernach entsprechend vermindert.

Die Wassermenge von 2 cbrn/Sek. geht der Werra und den au ihr liegenden Triebwerken nur zum Teil verloren, da eine gewisse Menge, welche hier zu 0,8 cbrn/Sek. geschätzt ist, von den Wiesen wieder abfließt und in den Fluß zurücktritt. Nur durch den Restbetrag von 2,0 — 0,8 —1,2 ebw/Sek., welcher aus den Wiesen verloren geht, werden die unterhalb liegenden Triebwerke während der Bewässerungsperiode an verfügbarer Wassermenge Einbuße erleiden. Ihr Arbeitswert ist in Abzug zu bringen, da auf Seite 27 mit der ganzen Wassermenge gerechnet worden ist.

Die durch die Bewässerung der Wiesen geschädigten Werke sind die von Walldorf bis Münden mit einem Nutzgefälle von (siehe Seite 27)

2,6 + 2,5 + 2,2 4- 132,5 = 139,8 m.

-0,75-10-24 — 402 624.

Der Verlust an Pferdekraftstunden beträgt somit: 1000-1,20.139,8

75

Es verbleiben mithin als reiner Kraftgewiuu:

20 643 499 — 402 624 = 20 240 875 Pferdekraftstunden.

¹

Der Stauinhalt wurde berechnet aus dem arithmetischen Mittel zweier Querprofile, die als Trapeze aufgefaßt sind, multipliziert mit der mittleren Entfernung derselben, diese gemessen in der Tallinie.

²

Die Zuflußmengen der Schleuse in obm/Sek. sind aus beu monatlichen Zuflußmengen (Seite 12) dividiert durch die Anzahl der Sekunden des betreffenden Monats ermittelt. Z. B. fiiv Monat Januar sind die Zuflußmengen 966080, die sekundliche Zuflußmenge

966 080

31-24.60.60

³

Der Abfluß in Lit./Sek. pro qkm ist aus der sekundlichen Wassermenge des Flusses dividiert durch das Niederschlagsgebiet ermittelt. Z. B. für Januar:

360 Sek/Lit.

30,19 qkm

⁴

Siehe Seite 18: Zuflußmeiigen der Schleuse in cbm/gef.

⁵

Siehe Seite 20.

⁶

Siehe Seite 20.

⁷

Siehe Seite 18.

⁸

Siehe Seite 12.

⁹

Siehe Seite 20.

¹⁰

Siehe Seite 21. Die sekundliche Wassermeuge wurde auf folgende Weise gefunden: z. B. für Juli beträgt der Abfluß 890775 cbm, in der Sekunde:

890775

31-24-60-60

¹¹

Die Vermehrung der Wassermenge in cbrn/Sek. in den einzelnen Monaten wurde z. B. für Januar wie folgt gefunden: Die durch den Ausgleich des Stauweihers bewirkte vermehrte Abflußmenge beträgt für Januar 348 910 cbm (siehe Seite 22), in der Sekunde also:

348 910

31-24-60-60

f) In ähnlicher Weise wurde die Verminderung der Wassermenge in ebm/Sek. gefunden, z. B. für Mai: Die in diesem Monat tm Stauweiher zurückgehaltene Wassermenge beträgt 510 300 cbm (siehe Seite 21), die Verminderung der Abflußmenge in der Sekunde somit:

510300

31-24-60.60

ii) Die Zuflußmengen der Vesser sind aus den auf Seite 14 angegebenen Monatsmitteln, dividiert durch die Anzahl der Sekunden des betreffenden Monats, ermittelt. Z. B. für Monat Mai sind die Zuflußmengen 1519 400 cbm, der sekundliche Abfluß:

1 519 400

31-24.60-60

¹²

Siehe Blatt 7.

¹³

Siehe Meßtischblatt 1:25000 : Eisfeld.

¹⁴

■¹³) Event, mit 1 = 0,03 für ältere Rohre; v — 1 m/Sek. ist Annahme, t) Siehe Meßtischblatt Schleusingen.

¹⁵

Mir persönlich gemachte Mitteilung.

¹⁶

Siehe Meßtischblatt: Kleinschmalkalden.

V. AußivLrfrung des verfügbaren Kochwasserschuh-raumes an dem Beispiel der KochwafserffuLwelle

vom Ieöruar 1909.

Verheerende Hochwasser haben stattgefunden:

mit 223 cbrn/Sek. Wasserführung > ,. 291 „ 300

Vergleiche Seite 2. Vergleiche Seite 33

Im Juli 1871 „ November 1890 „ Februar 1909 bei Meiningen.

Dem Sommerhochwasser im Juni und Juli'würde durch die Talsperren unter mittleren Verhältnissen nur in geringem Grade zu begegnen sein, da Ende Juni alle Becken gefüllt sein sollen und zwar die Hasel- und Bibersperre ganz gefüllt, während die Schleuse-, Vesser- und Kaltewassersperre noch einen Hochwasserschutzraum von je 1 788 500 (siehe Seite 13), 1 351 600 (siehe Seite 15), 1501 000 (siehe Seite 16), also insgesamt 4 641 100 cbm aufweisen. Für die Wintermonate liegen die Verhältnisse günstiger, alsdann sind alle Becken oberhalb Meiningen fast leer, und es kann nahezu das Gesamtvolumen der Stauweiher als Hochwasserschutzraum wirken; im nachstehend besprochenen Beispiel vom Februar 1909 betrug dieser 23 207 920 cbm (siehe Seite 37).

Im Gegensatz zu dem großen Hochwasser ist es dem günstigen Umstande dichter Bewaldung der Thüringer Hänge zu danken, daß das normal verlaufende Hochwasser der Werra im Frühjahr bei Meiningen nur 100 bis 120 cbrn/Sek. beträgt.¹) Dasselbe richtet keinen nennenswerten Schaden au. Ebenso verlaufen die stärkeren Anschwellungen der Nebenflüsse der Werra gewöhnlich schadlos; die Spitze außergewöhnlich hoher Fluten kaun ohne weiteres durch die ausgleichende Wirkung der

Sammelbecken gebrochen werden. Es erscheint unnötig, die regelmäßig wiederkehrenden Hochwasser durch Ansammlung hinter Dämmen einzuschränken, zumal wenn man in Betracht zieht, daß gerade die Hochwasser des Frühjahrs, die viel Düngstoff mit sich führen, besonders zur Wiesenbewässerung geeignet sind. Anders verhält es sich mit den höchsten Hochwassern, z. B. mit den ausnahmsweise großen Hochwassern. Wie groß die verheerenden Wirkungen damals (siehe Seite 30) waren, ist ziffermäßig nicht festgestellt; soviel ist gewiß, daß der angerichtete Schaden ganz beträchtlich gewesen ist, wenn man bedenkt, daß diese gewaltigen Fluten ausgedehnte Ländereien verwüsteten, ganze Ortschaften überschwemmten und Brücken wie Gebäude zerstörten.

1. Der tatsächlich eingetretene Verlauf der Hochflut.

a) Kurze Beschreibung der Witterungsverhäktnisse «ud Miederlchkagshöhen

in Sudthuringen.

Während der Januar im allgemeinen einen milden Charakter zeigte, fielen vom 30. Januar bis 3. Februar gewaltige Schneemassen im Thüringer Walde, die z. B. in Neustadt am Rennsteig betrugen:

11,00 mm 8,80 „ 6,20 „ 10,40    „

Am 30. Januar ,,    31.    „

„    1.    Februar

„ 2. „

36,40 mm

12,40 mm 11,50    „

8,60 „ 17,70    „

In Heidersbach bei Suhl:

Am 31. Januar „    1. Februar

n 2.    „

„    3.    „

50,20 mm²)

In höherer Lage stiegen die Niederschlagsmengen in diesen Tagen bis ans 177 mm. (Siehe Seihe 34.)

Dazu kam noch, daß zu Beginn dieser Niederschlagsperiode im Quellgebiet der Bäche schon eine hohe Schneedecke vorhanden war.

Am 3. Februar erfolgte Wetterumschlag mit Landregen. Die Regenhöhe in Neustadt am Rennsteig betrug:

37,80    „

18,00 „

Am 3. Februar 42,20 mm ..    4.

„    5.

98,00 mm

55,50 mm 61,10 „

In Heidersbach bei Suhl:

Am 4. Februar

116,60 mm

Wäre der Regen nicht eingetreten, sondern nur das Tauwetter, so hätten die schmelzenden Schneemassen nur ein allmähliches Anschwellen der Bäche und Flüsse hervorgerufen und die Hochflut wäre schadlos verlaufen. Infolge des mit großer Stärke eingetretenen Regens tauten die Schneemassen rasch auf, die Wasser stürzten mit großer Gewalt zu Tal und riefen die ungeheueren Verheerungen hervor.

1>) Pie Kochwallerwesse der Werra Del Weiningen.

Der Verlauf der Hochflut war nach dem Pegel von Meiningen folgender³):

13.

Tag

Stunde

Wasserstand am Pegel in m

Februar

1200 mittags ßoo nachmittags 830 vormittags 1200 mittags 3oo nachmittags

0,84

0,90

1,65

1,95

3,00

400

600

ßoo vormittags 300 nachmittags 745 vormittags 500 nachmittags 800 vormittags 1200 mittags 1200 „

1200

1200 „

1200

1200

1200 ..

3,22

3,50

3,80

3,68

3,48

3,25

2,75

2,55

2,05

1,72

1,60

1,43

1,27

1,14

Berechnung der Hochwasserwelle der Werra bei Meiningen auf Grund

von Messungen.

Auf Seite 5 wurden für die Mittelwasserrinne die durchfließenden Wasser-nrengen in Beziehung gebracht zu den Pegelständen. Um nun auch Aufschluß über die Größe der Hochwassermassen zu erhalten, wurde das ans Seite 4 benutzte Verfahren für das überflutete Vorland desselben Profils angewendet. (Blatt 17, Fig. 1.)

Der höchste Pegelstand betrug 3,80 m (siehe obenstehende Tabelle); zu dieser Zeit wurde eine Geschwindigkeitsmessung in der Mittelwasserrinne vorgenommen und die höchste Geschwindigkeit im Stromstrich zu 2,5 m/Sek. ermittelt. Die mittlere Geschwindigkeit beträgt somit in der Mittelwasserrinne 0,8⁴ ⁵) »2,5 = 2 m/Sek. Um nun für die Vorländer die Wassergeschwindigkeit kennen zu lernen, bedarf es der Ermittelung des relativen Gefälles.

Die Querschnittsfläche der Mittelwasserrinne beim Pegel 3,80 m ist:

F = 34,50+ 20.1,80 = 70 qm. (Blatt 17, Fig. 1.)

Ben. Ums. p = 22 + 2 = 24 m (siehe cabde auf Blatt 17, Fig. 1).

Hyd. Rad. R = -P

70

= 2,9.

24

Geschwindigkeitsziffer c

c_>Y

87

0,85

= 58.

fR

Aus der Formel v = c ] R • J ist: J

V²

1/2,9

2²

0,0004.

c²-R 58².2,9

Dieser Wert stimmt mit dem aus Seite 4 für Nicdrigwasser ermittelten nahezu überein. Für jenes Niedrigwasser ist J = 0,000 391.

Die sekundliche Wassermenge in der Mittelwasserrinne ergibt sich zu:

Q₁₌=F.v=r70.2 Für das Vorland ist:

—140 cbm

Querschnitt F = 270-1 = 270 qm, Ben. Ums. x —270 m,

Hydr. Rad. R = ^

270

270

Geschwindigkeitsziffer c

87*)

87

1,75

1 + ^

Mittlere Geschwindigkeit v — c/R-.I — 30 /l-0,0004 — 0,60 rn/Sek.

Die sekundliche Wassermenge der Vorländer (Zz—270-0,60 .    . —160 cbm

Zusammen: 300 cbm

Somit betrug die sekundliche Wassermenge beim höchsten Pegelstand ~ 300 ebrn/Sek. Auf die gleiche Weise wurden die zu den übrigen Pegelständen gehörigen Dnrchflußmengen ermittelt.

Abflußmengen der Werra bei Hochwasser an der unteren Brücke

zu Meiningen.

a) für Mittelwasserrinne, b) für Vorland.

VR

Pegel m

F (qm)

p (in) E

rn/Sek.

Gesamte

Wassermenge

2,5

a) 44,5

22,5

0,0004

0,85

54

1,5

67

b) -

0,0004

67

3,0

a) 54,5

23

2,4

0,0004

0,85

56

1,70

93

b) 62

250

0,25

0,0004

1,75

20

0,2

13

106

3,5

a) 64,5

23,5

2,7

0,0004

0,85    57

1,88

120

b) 190

280

0,65

0,0004

1,75

28    0,45

86

206

3,8

a) 70

24

2,9

0,0004

0,85

58

140

b) 270    270 |    1

0,0004

1,75

30

0,6

160

300

Blatt 17, Figur 2 zeigt die graphische Darstellung und Blatt 18 gibt den Verlauf der Hochwasserwelle an.

c) Per sekundliche Abfluß der Werra vom qkm bei der Kochflut vom Aebruar 1909.

Zur Zeit des höchsten Wasserstandes führte die Werra bei Meiningen 300 ebrn/Sek. (siehe oben). Ihr Niederschlagsgebiet daselbst beträgt 1170 qkm. Von

1 qkm gelangten somit im Mittel

300

256 Sek./Lit. zum Abfluß.

1170

Bei einer sekundlichen Wasserführung der Werra bei Meiningen von 200 ebrn/Sek.

strömten pro qkm

200

1170

= 170 Sek./Lit. ab.

Desgleichen betrug die Abflußmenge pro qkm bei einer Wasserführung von 85 Sek./Lit.

100 ebrn/Sek.:

100

1170

*) Der Rauhigkeitsgrad y wurde für die rauhen Vorländer zu 1,75 angenommen.

2. Der ermittelte Verlauf einer gleichen Flutwelle wie Februar 1909 nach Errichtung der Talsperren.

Es ist nun wertvoll, zu prüfen, welchen Einfluß die im Niederschlagsgebiet der Werra zu errichtenden Talsperren der Schleuse, Biber, Besser, Hasel, Schönau und Christes, welche oberhalb Meiningen liegen, auf die Verminderung des Hochwassers bei Meiningen gehabt hätten.

a) Aas abgesperrte Gebiet.

Die Größe des abgesperrten Niederschlagsgebietes ist:

.    .    30,19 qkm (siehe Seite 12)

„    19)

„    13)

„ 16)

An der oberen Schleuse . . .

20,83

14,20

„ Biber . . . ... ff ^Besser

„ Hasel mit Schönau und Christes 328,00

393,22 qkm.

Seite 33).

Das Niederschlagsgebiet der Werra bei Meiningen beträgt 1170 qkm (siehe

Es sind somit

393,22

1170

.100 — 34 °/« des gesamten Zuzugsgebietes abgesperrt.

1>) Ermittelte Wasserführung der Wache Lei einer Kochffut wie derjenigen

vom Aeörnar 1909.

Die auf Seite 38 für die Flächeneinheit des Zuzugsgebietes gefundenen Werte der Abflußmengen der Werra bieten zwar einen Anhalt für den Wasserabfluß der Bäche in den Talsperrengebieten,- sie lassen sich aber nicht verallgemeinern, da die Quellgebiete am Rennsteig, insbesondere diejenigen der Schleuse, Biber, Vesser und des Kaltewassers infolge der größeren Regenmengen und der steilen Hänge bedeutend mehr pro qkm abfließen lassen als das breite Werratal.

Um für diese Bäche die Abflnßmengen für die Flächeneinheit schätzungsweise aus den vorstehenden Werten für das Werratal und denjenigen vom Saargrund, gemessen von der Landesanstalt für Gewässerkunde, Berlin, abzuleiten, sind folgende Betrachtungen angestellt.

Die Niederschlagshöhe der 405 m hoch liegenden Ortschaft Benshansen betrug in Form von Schneefällen vom 31. Januar bis 3. Februar 27,8 mm, die Regenhöhe vom 4.—5. Februar 59,3 mm. Dagegen verzeichnete das höher gelegene Heidersbach (610 über N. N.) in der gleichen Zeit 50,2 mm Schnee- und 116,11 mm Regenhöhe. (Angaben der dortigen Regenstationen.)

Nach der Angabe des Bureaus für Gewässerkunde (mir persönlich gemachte Mitteilung) lieferte das 2,18 qkm große Niederschlagsgebiet der Saar _ (an dem Meßwehr in Saargrund) 394 Lit./Sek. pro qkm zur Zeit des höchsten Wasserstandes. Das Gebiet liegt noch höher und zwar 784 m über N. N. Die Regenhöhe betrug dort vom 31. Januar bis einschließlich 5. Februar 176,6 mm.

Die Gesamtmenge der Niederschläge steigerte sich also nach der Höhenlage der Meßstelleu,' sie betrug:

in

m Höhe 87,1 mm,

„    „    166,3    „

„    „    176,6    „

Dieser Steigerung der Niederschläge entsprechend ist auch für die oberen Gebiete mit einem genügend großen Abfluß zu rechnen, wechc Betrachtungen, wie folgt, angestellt sind.

et) Zeit höchster Wasserführung der Werra in Meiningen von 300 ebm/Sek.

Wie bereits oben (siehe Seite 33) angegeben, war zur Zeit der höchsten Flutwelle von 300 ebrn/Sek. bei Meiningen für das 1170 qkm große Gebiet eine Ab-flußmenge von 256 Sek./Lit. pro qkm und um die gleiche Zeit für das 2,18 qkm große Saargebiet eine solche von 394 Sek./Lit, pro qkm (siehe Seite 34) berechnet. Es erscheint demnach nicht zu hoch gegriffen, wenn man für die Gebiete der Schleuse, Biber und Besser einen Abflußwert von 350 Sek./Lit. pro qkm in die Rechnung einführt, der

= 325, da die

etwas größer genommen ist, als das arithmetische Mittel:

256 + 394

Bachgebiete etwas höher liegen, als der wirklichen Lage zwischen Saar und Werratal oberhalb Meiningen entspricht. Für das Hasetgebiet, welches das der Schönau und Christes mit umfaßt, ist infolge seiner tieferen Lage ein Abflußfaktor von 260 Sek./Lit. pro qkm, anstatt 256 der Werra bei Meiningen, angenommen. Die nachstehend in Rechnung zu stellenden Niederschlagsgebiete liegen jeweils oberhalb der betreffenden Talsperrenanlage.

Hochwasser:

Unter Zugrundelegung dieser Annahmen führten bei dem hier untersuchten

Niederschl.- Abfluß-Gebiet wert

20,83-350= 7,30 14,20-350= 5,00 -260 = 85,30

die Schleuse 30,19.350 = 10,57 ebrn/Sek. „ Biber „ Vesser „ Hasel 328

108,17 = ~ 110,00 ebrn/Sek.

Diese Wassermenge würde in Zukunft bei Anlage eines hinreichend großen Hochwasserschutzraumes ausfallen.

ß) Zeit der Wasserführung der Werra bei Meiningen von 200 ebin/Sek.

Für die Gebiete der Schleuse, Biber und Vesser kann zu dieser Zeitperiode, wo die Werra nur ²/s der unter a behandelten Wassermenge führte, schätzungsweise auch für die Bäche an Abflußmenge ²/z des unter a ermittelten Wertes in Ansatz

gebracht tverden, mithin

1-350 = ~ 230 Sek./Lit. und für das Haselgebiet

180 Sek./Lit. anstatt 170 der Werra bei Meiningen (s. Seite 33) angenommen werden. Es führten somit bei dem hier untersuchten Hochwasser:

Niederschl.- Abfluß-Gebiet wert

die Schleuse 30,19-230= 7,0 ebrn/Sek.

20,83-230= 4,8 „ Vesser 14,20-230= 8,2 „ Hasel 328    -180 = 60,0

„ Biber

75,0 ebrn/Sek.

y) Zeit der Wasserführung der Werra bei Meiningen von 100 cbm/Scf.

Für die Schleuse, Biber und Vesser wurde eine Abflußmenge von ., -350

Niederschl.- Abfluß-Gebiet wert

die Schleuse 30,19-120= 3,60 ebrn/Sekl 20,83-120= 2,50

= ~ 120 Sek./Lit. entsprechend ¹/s der unter a behandelten Wasserführung der Werra (siehe oben) und für die Hasel 90 Sek./Lit. anstatt 85 der Werra bei Meiningen (siehe Seite 33) geschätzt.

Es führten somit

„ Biber „ Vesser 14,20-120= 1,70 „ Hasel 328    -90 = 29,52

37,32 = ~ 37 ebrn/Sek.

Diese Werte werde» in der Tabelle Seite 36 benutzt.

3*

c) An- und Abschwelle« des Kochwassers. a) Anschwellen des Hochwassers.

Auf Blatt 18 ist ersichtlich, daß die Werra am 4. Februar nachmittags 2 Uhr eine Wasscrmenge von 100 ebm/Sek. führte und am 5. Februar vormittags 6 Uhr. also nach 16 Stunden, ihren höchsten Wasserstaud von 300 ebm/Sek. erreichte.

Während dieser Zeit führten im Mittel:

Die Schleuse

7 ebm/Sek.

3,6 + 10,57*)

rv 5

Die Biber

2,5+ 7,3*)

Die Vesser

1,7 + 5*)

Die Hasel

2----------— ~ 3,4

29,52 + 85,30*) _

~ 58 ebm/Sek.

Die gesamte Wassermenge betrug in jener Zeit von 16 Stunden

für    die    Schleuse    16-60-60-

„    „    Biber    16-60-60-

„    „    Vesser    16-60-60-

„    „    Hasel    16-60-60-5    =3    340800    „

Die Zahlen werden benutzt, um nachzuweisen, bis zu welchem Betrage die Hochwassermengen aufzunehmen sind.

403 200 cbm 288000 „ 195 840    .,

ß) Abschwellen des Hochwassers.

Das Hochwasser ist am 5. Februar vormittags 6 Uhr bis zum 7. Februar vormittags 3 Uhr, also in 45 Stunden, von 300 edm/Sek. bis auf 100 cbm/Sek. gesunken (siehe Blatt 18). Das Abschwellen nahm also fast die dreifache Zeit des Anschwellens in Anspruch, welches 16 Stunden dauerte (siehe Seite 36).

Die gesamte Wassermenge in obigen 45 Stunden beträgt:

810000 „

y) Bildung der Summe von a und ß.

Es hätten somit die Talsperren die in 16 + 45 = 61 Stunden ankommenden Wassermengen aufnehmen müssen. Der Hochwasserschutzraum müßte demnach sein als Summen der Beträge von a und ß:

16117840 cbm

Die in den Talsperrengebieten zufließenden Wassermengen betragen somit in diesen 61 Stunden 16117840 cbm.

Biber-

Vesser

Hasel

*) Siehe Seite 35. **) Siehe oben.

3. Wirkung des Anfang Februar 1909 verfügbaren Schntzranmes

a) Größe des Schutzraumes Kufang Aekruar 1909 iw Mittet der Jahre.

Zur Bestimmung des verfügbaren Hochwasserschutzraumes braucht man den Fassungsraum der Becken und die Füllung derselben Anfang Februar.

I. Der Fassungsraum der Becken ist:

„    „    Biber

„    „    Vesser

„    „    Hasel

Au der oberen Schleuse 6000000 cbm (siehe Seite 12, Blatt 8, Figur 1)

„    „    Biber

„    „    Vesser

„    „    Hasel

Aus der Differenz I—II ergibt sich der Anfang Februar zur Verfügung stehende Hochwasserschutzraum wie folgt:

II

Fassungsramn Füllung Ans. Febr. Verfügb. Hochwasserschutzraum I—II

„    „    Biber

„    „    Vesser

„    ..    Hasel

5513000 = 13372000 „ Summa: 23207920 cbm

18885000

Der Hochwasserschutzraum beträgt somit Anfang Februar im Mittel der Jahre 23207920 cbm.

b) Zurückgehaltene Wassermenge in den einzelne» Galsperre«.

Die in den einzelnen Talsperrengebietcn ankommenden Wassermengen sind auf Seite 36, der Anfang Februar zur Verfügung stehende Hochwasserschutzraum oben angegeben.

Der Schutzraum der Schleuse beträgt im Jahresmittel Anfang Februar 5340870 cbm⁶), die ankommenden Hochwassermengen betrugen 1537200 cbm⁷).

Der Schutzraum wäre also überreichlich groß gewesen, so daß die ganze ankommende Wassermenqe zurückgehalten worden wäre................. mithin 1537200 cbm

Der    Schutzraum    der Biber beträgt    Anfang    Februar

1141650    cbm⁶), die Zuflußmenqen der    Biber    betrugen

mithin 1098 000    „

1098000 cbm⁷)

Der    Schutzraum    der Vesser beträgt    Anfang    Februar

. mithin 745840    „

3353400    cbm⁶), die    Zuslußmengen der    Vesser    betrugen

745840 cbm⁷) ............

Der    Schutzraum    der Hasel beträgt    Anfang    Februar

. mithin 12736800    „

Summa 16117840 cbm⁷)

13372000 cbm⁶), die Zuflußmengen der Hasel betrugen 12736800 cbm⁷) ............

Durch vorstehende Erörterung ist nachgewiesen, daß während des Hochwassers die ganzen in den Talsperrengebieten ankommenden Wassermengen hätten zurückgehalten werden können. Unter Beobachtung dieses Umstandes ist nun in der Folge ermittelt, welche Verminderung ein Hochwasser wie dasjenige vom Februar 1909 durch den Betrieb der entworfenen Talsperren erfahren würde, indem die von den Bächen Schleuse, Biber, Besser und Hasel kommenden Zuflußmengen, welche in den Stauweihern, wie gezeigt, voll zurückgehalten werden, von den sekundlichen Wassermengen der Werra in Meiningen in der bezüglichen Zeitperiode abgezogen worden sind.

Verminderung der sekundlichen Abflußmengen der Werra in Meiningen durch Zurückhaltung der Wassermengen der Schleuse, Biber, Vesser und

Hasel in den Stauweihern.

Zeit

Wasserführung der Werra beim Hochwasser vom Febr. 1909 in ebm/Sek.

In den Sammelbecken zurückgehalten ebm/Sek.*)

Zum Abfluß gelangten in ebm/Sek.

5. Febr. 1909 vorm. 6 Uhr

4. Febr. 1909 nachm. 10 Uhr und 6. Febr. 1909 vorm. 4 V, Uhr 4. Febr. 1909 nachm. 2 Uhr und 7. Febr. 1909 vorm. 3 Uhr

Durch Benutzung obiger Werte (Spalte 1 und 2) entsteht aus den wirklichen Wasser-mengen Kurve I (Blatt 18) der Werra bei Meiningen vom Februar 1909; durch Abzug der Werte (Spalte 4) obiger Tabelle erhält man diejenige Wassermenge bei Kurve II, welche sich bei einem ähnlichen Hochwasser nach hergestellten Stauweihern unter gleichen Verhältnissen ergeben würde.

Die folgende Berechnung zeigt, daß die auf Blatt 18 dargestellten Kurven I und II richtig sind.

Es ist auf Seite 37 bestimmt worden, daß die in den Talsperrenanlagen oberhalb Meiningen während der Hochflut vom Februar 1909 zurückgehaltenen Wassermengcn 16117 840 cbm betragen haben. Diese Wassermengen sind gleich der auf Blatt 18 schraffierten Fläche. Den Inhalt dieser Fläche erhält man, "wenn die Fläche a e b von der Fläche agcdb subtrahiert wird.

1. Berechnung der Fläche agcdb.

Fläche a g c d b = Fläche a g c I -(- Fläche f c d b.

300

200

100

190

125

63

a) Die Fläche agcdb stellt die Hochflut dar, die in 16 Stunden von 100 auf 300 ebm/Sek. an der Werra bei Meiningen angewachsen ist (siehe Seite 36).

Die mittlere sekundliche Wassermenge beträgt

Die gesamte Wassermenge in diesen 16 Stunden ist:

16.60-60.200--11520000 cbm.

200 cbm.

100 + 300

300 + 100

b) Die Fläche f c d stellt die Hochflut dar, die in 45 Stunden von 300 auf 100 cbm gefallen ist (siehe Seite 36).

= 200 cbm.

Die mittlere sekundliche Wassermenge ist

Die gesamte Wassermenge in diesen 45 Stunden ist:

45-60.60.200 = 32400 000 cbm.

Summa der Beträge von a und b: 43920000 cbm. *) Siehe Seite 35.

2. Berechnung der Fläche aeb. Fläche aeb — Fläche a e f + Fläche f e b.

a) Die Fläche a e f stellt die durch die Talsperrenanlagen verminderte Hochflut an der Werra bei Meiningen dar, die in 16 Stunden von 63 cbm auf 190 cbm angewachsen ist (siehe Seite 38).

63 +190

= 126,5 cbm.

Die mittlere sekundliche Wassermenge beträgt:

Die gesamte Wassermcnge in diesen 16 Stunden ist:

16-60-60-126,5 = 7286400 cbm.

b) Die Fläche feb stellt die durch die Talsperren anlagen verminderte Hochflut an der Werra bei Meiningen dar, die in 45 Stunden von 190 cbm auf 63 cbm gefallen ist (siehe Seite 38).

190 + 63

126,5 cbm.

Die mittlere sekundliche Wassermenge ist:

Die gesamte Wassermenge in diesen 45 Stunden ist:

45-60-60-126,5 = 20493000 cbm.

Summe der Beträge von a und b: 27779400 cbm.

Die Differenz aus den Beträgen 1 und 2 ist:

43920000 — 27 779400 =16140600 cbm.

Dieser Wert stimmt mit dem auf Seite 36 ermittelten von 16117840 cbm annähernd überein. Der Unterschied beträgt:

16140600 — 16117840 = 22760 cbm.

IV. Schluß.

Aus der Darstellung geht hervor, daß tatsächlich eine wesentliche Verminderung der Hochwasserwelle durch die Stauweiheranlagen erreicht werden würde. Es sinkt die Wasserführung der Werra in Meiningen von 300 auf 190 ebrn/Sek. herab (siehe Seite 38). Hochwasser bis zu 200 cbrn/Sek. verlaufen aber ziemlich unschädlich.

In den Sommermonaten ist der Hochwasserschutzraum allerdings, wie auf Seite 30 ausgeführt ist, wesentlich kleiner; er würde allerdings auch dann noch den Schaden vermindert haben.

Vor allem aber werden Schiffahrt und Industrie einen großen Nutzen aus der Anlage von Stauweihern im Thüringer Walde ziehen.

Die Kleinwasserstände der Werra, welche in der trockenen Zeit den Schiffahrts-betrieb in Frage stellen, werden durch Speisung aus den Talsperrenanlagen beseitigt.

Daß durch die Kanalisation der Werra die wirtschaftlichen Verhältnisse Thüringens einen neuen Aufschwung erfahren, braucht nicht besonders betont zu werden, in Anbetracht des Umstandes, daß dadurch eine Großschiffahrtsstraße von 181 km Länge weit in das deutsche Mittelgebirge hinein geschaffen wird.

Durch den Ausbau der Wasserkräfte werden den entwicklungsfähigen Thüringer Industrien neue Aussichten eröffnet. Die regelmäßige Wasserabgabe, für welche die Sammelbecken in der trockenen Zeit Gewähr leisten, ersetzen den Werken die kostspielige Dampfreserve, den hinkenden Teil der Wasserkraftanlage; außerdem werden neue, bisher schlummernde Kräfte verfügbar.

Die Gegensätze zwischen Industrie und Landwirtschaft werden ausgeglichen, da der letzteren eine ausreichende Wassermenge in den Stauanlagen zur Bewässerung der Ländereien zur Verfügung steht.

Zweiter Teil:

Wirtschaftliche Berechnungen.

I. Einleitung.

Im zweiten Teil werden zunächst die Preise entwickelt, die im allgemeinen den Preisen in den generellen Projekten der rheinisch-westfälischen Talsperren entsprechen. Auf Grund dieser Preise werden die generellen Kostenanschläge der Talsperrenanlagen und der dazu gehörigen maschinellen Anlagen aufgeführt, aus der Verzinsungs- und Amortisationsquote die jährlich zu entrichtenden Abgaben ermittelt; dann wird versucht, eine Verteilung der Kosten auf die einzelnen Jnteressentengruppen: Schiffahrt, Industrie, Landwirtschaft und auf den Staat bezw. Provinz wegen Verhütung der schädlichen-Hochfluten vorzunehmen.

II. Die Kosten der Tatsperren-Anlagen.

1. Preisentwicklung.

a) Aaksperren-Ankagerr.

Titel I: Vorarbeiten, Grunderwerb, Erd- und Felsaushub.

10000 Mk.

Vorarbeiten

Grunderwerb: Der zwei- bis dreifache Preis des ortsüblichen wurde eingesetzt.

2 Mk.

Erdaushub: Da keine Schürfungen und Bohrungen ausgeführt sind, so wurde angenommen, daß die Talsohle mit 2 m, die Hänge mit 1 m Humus überlagert sind, ferner daß fester, unzersetzter Fels an der Talsohle in 2 bis 3 in, an den Hängen in 1 bis 2 m Tiefe unter der Humusschicht vorhanden ist.

1 cbm Erde auszuschachten

1    „ Fels auszuheben .

Titel II: Abschlußwerk.

a) Das Abschlnßwerk ist eine Mauer.

18,— Mk.

7,50    „

1 cbm Mauerwerk..................

1 lsd. m Mauerkrone bei etwa 5 m Breite derselben, wie folgt: Betonabgleichung im Mittel 10 cm stark:

0,10 > 5,0 = 0,5 cbm ä 15 SR!...........

Asphalt, 4 cm stark, oder Pflasterung pro qm 6,50 Mk. .    .    .

Bordsteine, 2 lfd. maß Mk.............

Steinbrüstung pro lfd. m.............

Eisengeländer pro lfd. m .............

Gewölbemauerwerk am Ueberlaus...........

Betonkappen..................

Hammerrecht bearbeitetes Mauerwerk pro lfd. m, 5 qm ä 5 Mk.

Werksteine 0,2 cbm pro lfd. m ä 1,20 Mk........

Zur Abrundung...............

pro lfd. m Mauerkrone 170,— Mk.

1 qm Mauerfläche, wie folgt:

3,50 Mi. —,50    „

3,80 „ —,60 „ 1,60 „

Putz der Wasserseite pro qm ...    .

Anstrich des Putzes.......

Verblendungsmauerwerk......

Dränage 0,3 lfd. m, pro qm ä 1,80 Mk Ausfugen der Luftseite......

pro qm Mauerfläche 10, — Mk.

b) Das Abschlußwerk ist ein Erddamm.

Die an der Baugrube ausgeschachteten Erdmassen werden zur Bildung des Dammes wieder verwendet.

3,— Mk. 2,50    „

60,- „ 5,— ,.

1 cbm Erde auszuschachten und wieder zur Bildung des Dammes zu verwenden ..............

1 cbm Erde zur Bildung des Danunes anzuschütten . .

1 lfd. m Dammkrone bei 6 m Breite.......

1 qm Böschungsfläche an der Wasserseite (Pflaster) . . .

1 qm Böschungsfläche an der Luftseite (Rasen) ....

Titel III. Eisenarbeitcn, Chausseeverlegung, Randwege, Wärterhaus.

17 000 Mk. 46000 „ 234000 ,.

Eisenarbeiten (Entnahmevorrichtungen): Die Kosten der Eisenarbeiten richten sich nach den jährlichen Abflußmengen und zwar betragen dieselben bei

4 000000 cbm jährlichen Abflußmengen.........

53400000    „    „    „    .........

248000000 „    „    „    ........ .

Die Zwischenwerte kann man aus nachstehender Kurve abgreifen:

<3lbar/i.

23HVo — •

^fc-221 -- Xtoe* £><70 f'J/n

<9/üacSsAxd c/<?r tfre/cnctfe^ 7*771 - £r-£>coe> f/fasyf.

t-—p

6-4

■^7

■^7

-r 90 Xffo XX0

<*t V&ii/icn z/t

30—40 000 Mk. . .    3000    „

. . 20 000 ,.

Chausseeverlegung pro km......

Randwege vom Umfang des Beckens pro km Wärterhans...........

Titel IV". Insgemein.

Bauaufsicht pro Jahr.............

Oberbauleitung: 2,5 % von Titel II a, 5 °/o von Titel II b.

Zinsverlust: */r gesamtes Baukapital zu 4,1 °/₀ für die Dauer der Bauzeit. Zuschlag: 10 % von Titel I—III.

b) Maschinelle Anlagen.

«) Turbinen-Anlage.

Von den Turbinenfirmen: Briegleb, Hansen & Co.-Gotha, Amme, Giesecke & Konegen-Braunschweig, und M. Voith-Heidenheim wurde für die hier in Frage kommenden Turbinenanlagen ein Preis von 20—25 000 Mk. angegeben.

Für das Maschinengebäude wurde ein Preis von 20—30 000 Mk. eingesetzt.

ß) Elektrische Anlage.

Von den Elektrizitätsfirmen Siemens Schuckert, Felten & Guilleaume-Jährlicher-Frankfurt a. M. wurde für die elektrischen Anlagen an der Kraftstation ein Preis von 35—40 000 Mk. angegeben.

y) Rohrleitungen.

Vom Werk Gustav Kuntze-Göppingen und den Mannesmann-Röhrenwerken wurde für den lfd. m schmiedeeiserne Röhren von 1000 bezw. 750 mm Durchmesser ein mittlerer Preis von 35—37,5 Mk. ab Werk angegeben.

Für die größeren Kraftwerke an der Schleuse- und Kaltewassersperre sind zlvei Druckrohrleitungen vorgesehen, für die kleineren an der Biber- und Vessersperre je eine. Diese beiden können als Reserve des Kraftwerkes an der Schleusesperre dienen.

An sämtlichen Anlagen können die vorhandenen Wassermengen nicht nur in 24stündigem Betriebe, sondern auch in 10—12 ständigem ausgenutzt werden.

L. Kostenanschläge der Talsperren- und maschinellen Anlagen.

a) Aie Schleusesperre. (Siehe I. Teil, Seite 12.)

«) Talsperren-Anlage.

Titel I:

Vorarbeiten

10 000 Mk.

Ankauf der Tannenmühle .    .

Erdaushub: 5340 cbm ä 2 Mk. Felsaushub: 8040 cbm ä 4 Mk

Sa. I: 180 840 Mk.

Titel II:

1 161 540 Mk. 28 900    „

46 200    „

. . 30 000 Mk. . . 180 000 „

.    .    24    600    „

. . 20 000 „

Mauerwerk 64 530 cbm ä 18 Mk. Mauerkrone 170 lfd. m ä 170 Mk Mauerfläche 4620 qm ä 10 Mk. .

Sa. II: 1236 640 Mk.

Titel III:

Eisenarbeiten bei 18 Millionen cbm jährlichem Abfluß . .

Wegeverlegung 6 km ä. 30 000 Mk.........

Randwege 8,2 km ä 3000 Mk...........

Wärterhaus................

Zusammenstellung: Titel I

180 840 Mk. „ II 1236 640 „

„ III 254 600 „

Titel IV.

Banaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit ä 15 000 Mt

Oberbauleitung (2,5 °/₀ von Titel II):

„. s ,    1    1 672 080-4,1 ₀

Zrnsverluit: y-----3 =

Zuschlag: 10 o/o von Sa. I—III: .

1 236 640-2,5

100

. .    45 000 Mk.

.    .    30 916 „

102 832    „

167 208    „

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. IV: 345 956 Mk.

Sa. I—III: 1 672 080 Mk. „ IV:

345 956    „

Sa. 2 018 036 Mk. = ~ 2 020 000 Mk.

ß) Maschinelle Anlage. (Siehe I. Teil, Seite 28.)

Turbinen-Anlage..................

Elektrische Anlage.................

Gebäude.....................

Druckrohrleituug, 2 Rohre ä 1000 mm Ächtweite von 5500 m L 100 Mk....................

25 000 Mk. 40 000    „

30 000    „

550 000    „

Sa. 645 000 Mk.

Die maschinelle Anlage kostet: 645 000 Mk.

1>) Die Wesiersperre. (Siehe I. Teil, Seite 13.) a) Talsperren-Anlage.

Titel I.

Vorarbeiten..............

Grunderwerb (Waldboden) 250 000 qm ä 0,20 Mk

Erdaushub 4950 cbm ä 2 Mk........

Felsaushub 7500 cbm u 4 Mk.......

10 000 Mk. 50 000 „

9 900    „

30 000 „

Sa. I: 99 900 Mk.

Titel II.

Mauerwerk 55 610 cbm ä 18 Mk. Mauerkrone 180 lfd. m ä 170 Mk Mauerflächc 4400 qm ä 10 Mk. .

1 000 980 Mk. 30600 „ 44 000    „

Sa. II: 1 075 580 Mk.

Titel III.

Eisenarbeiten bei 8 590 000 cbm jährlichem Abfluss

Wegeverlcguug 2,5 km ä 30 000 Mk......

Randwege 4 km ä 3000 Mk........

Wärterhaus.............

20 000 Mk. 75 000 „ 12 000 „ 20 000 „

Zusammenstellung: Sa. I:

99 900 Mk. „ II: 1 075 580    „

.. III: 127 000 „

Titel IV:

Bauaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit ä 15 000 Mk. . .

1075 580-2,5

Oberbauleitung (2,5 °/₀ von Titel II):

_ s ..    1    1302480-4,1 ₀

Zmsverlust: ---—---3 —

Zuschlag: 10°/« von Sa. I—III

100

. . 45 000 Mk. . . 26 890    „

100

80102 „ 130 248    „

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. IV: 282 240    „

Sa. I—III: 1302 480 Mk. „ IV:

282 240    „

Sa. 1 584 720 Mk. = ~ 1 600 000 Mk.

ß) Maschinelle Anlage. (Siehe I. Teil, Seite 28.)

Turbinen-Anlage..................

Elektrische Anlage . . . ............. .

Gebäude.....................

Druckrohrleitung, 1 Rohr 750 mm lichte Weite von 5000 m Länge ä 60 Mk...................

20 000 Mk. 35 000    „

20 000 „

300 000 „

Sa. 375 000 Mk.

Die maschinelle Anlage kostet 375 000 Mk.

e) |>te Kattewassersperre. (Siehe I. Teil, Seite 15.)

«) Talsperren-Anlage.

Titel I.

Vorarbeiten.............

Grunderwerb 284 000 qm ä 0,30 Mk. . .    .

Ankauf einer kleinen Schneidemühle und Schenke

Erdaushub 5550 cbm ä 2 Mk.......

Felsaushub 8100 cbm a 4 Mk......

10 000 Mk. 85 200 „ 40 000    „

11100 „ 32 400 „

Sa. I: 178 700 Mk.

Titel II.

Mauerwerk 55160 cbm ä 18 Mk. Mauerkrone 160 lfd. m ä 170 Mk. Mauerfläche 4200 qm ä 10 Mk.

992 880 Mk. 27 200    „

42 000    „

Sa. II: 1062 080 Mk.

Sa. III.

Eiseuarbeiten bei 8 151 000 cbm jährlichem Abfluss . .

Wegeverlegung 3,5 km a 40 000 Mk........

Raudwegc 4,5 km ä 3000 Mk..........

Wärterhaus................

20 000 Mk. 140 000    „

13 500 20 000 „

Zusammenstellung: Sa. I:

178 700 Mk. „ II: 1062 080    „

„ III: 193 500    „

Titel IV:

Bauaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit ä 15 000 Mk

Oberbauleitung (2,5 «/« von Titel II):

₀. p . ..    1    1434 280-4,1 „

Zmsverlust: y----³ =

Zuschlag: 10«/« von Sa. I—III .

1 062 080-2,5

100

.    .    45 000 Mk.

. .    26552 „

88 208 „ 143 428 „

Sa. IV: 303 188 Mt.

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. I—III: 1434 280 Mk. „ IV-

303188 „

Sa. 1 737 468 Mk. = — 1 740 000 Mt.

ß) Maschinelle Anlage. (Siehe I. Teil, Seite 29.)

25 000 Mk. 40 000    „

30 000    „

405000    „

Turbinen-Anlage..................

Elektrische Anlage .................

Gebäude.....................

Druckrohrleitung, 2 Rohre ä 750 mm lichte Weite von 4500 m Länge ä 90 Mk. ................

Sa. 500 000 Mk.

Die maschinelle Anlage kostet 500 000 Mk.

<1) J>ie Kasetsperre. (Siehe I. Teil, Seite 16.) Titel I.

Vorarbeiten...................

Grunderwerb 2 140 000 qm ä 0,60 Mk..........

Ankauf zweier Mühlen...............

Erdaushub 77 400 cbm ä 3 Mk. (zur Herstellung des Dammes wieder verwendet)...............

10 000 Mk. 1 284 000    „

80 000 „

232 200 „

Titel II.

Erdmasse 160 000 — 77 400 = 82 600 cbm ä 2,50 3Rf. . .    .

Dammkrone 340 lfd. m ä 60 Mk............

Böschungsfläche an der Wasserseite (Pflaster) 6900 qm ä 5 Mk. . Böschungsfläche an der Luftseite (Rasen) 9000 qm ä I Mk. . .

Sa. I: 1 606 200 Mk.

206 500 Mk. 20 400 „ 34500 „

9 000 „

Titel III.

Eisenarbeiten bei 154 000 000 cbm jährlichem Abfluß .... Bahnverlegung (Strecke Erfurt-Ritschenhausen) 6 km ä 50 000 Mk.

Straßenverlegung 3 km ä 40 000 Mk..........

Randwege 7 km ä 3000 Mk.............

Wärterhaus...................

Sa. II: 270 400 Mk.

140 000 Mk. 300 000    „

120 000 „ 21 000 „ 20 000 „

Zusammenstellung: Sa. I:

„ II:

.. HI:

1 606 200 Mk. 270400 „ 601 000 „

Titel IV:

Bauaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit ä, 15 000 Mk

Oberbauleitung (5 °/₀ von Titel II):

₀. s 1 2 477 600-4,1 Zmsverlu)t: -----3 =

Zuschlag 10 ®/o von Sa. I—III

270 400-5

100

45 000 Mk. 13 520 „

100

152 372    „

247 760    „

Sa. IV: 458 652 Mk.

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. I—III: 2 477 600 Mk. „ IV:    458 652    „

Sa. 2 936 252 Mk. = ~2 950000 Mk.

e) Pie Schönausperre. (Siehe I. Teil, Seite 16.) Titel I.

Vorarbeiten....................

Grunderwerb 740 000 qin ä 0,60 Mk...........

Erdaushub 145 000 cbm ä 3 Mk. (und zur Herstellung des Dammes wieder verwendet)................

10 000 Mk. 370 000    „

435 000    „

Sa. I: 815 000 Mk.

Titel II.

Erdmasse 240 000 — 145 000 = 95 000 cbm ä 2,50 Mk

Dammkrone 260 lfd. rn L 60 Mk.........

Böschungsfläche au der Wasserseite 9660 qm ä 5 Mk. . Böschungsfläche au der Luftseite 11 500 qm ä 1 Mk.

237 500 Mk. 15 600    „

48 300    „

11 500 „

Sa. II: 312 900 Mk.

Titel III.

Eisenarbeiten bei 38725000 cbm jährlichem Abfluß

Wegeverlegung 4 km ä 30000 Mk......

Randwege 7 km ä 3000 Mk........

Wärterhaus.............

40 000 Mk. 120 000 „ 21000 „ 20 000 „

Sa. III: 201000 Mk.

Zusammenstellung: Sa. 1:

II:

III:

815 000 Mk. 312 900    „

201000 „

Sa. I—III: 1328 000 Mk.

Titel IV.

Bauaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit ä 15 000 Mk Oberbauleitung (5 °/o vom Titel II):

Zinsverlust:

Zuschlag 10 i von Sa. I—III

1328 000-4,1

-----• ,5 =

100

312 900-5

100

.    . 45 000 Mk.

. . 15 645 „

81672    „

132 800 „

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. I—III: 1 328 000 Mk. >, IV:

275117    „

Sa.: 1603117 Mk. = ~ 1610 000 Mk.

f) Z>ie KHristessperre. (Siehe I. Teil, Seite 17.) Titel I.

Vorarbeiten....................

Grunderwerb 430 000 qm ä 0,40 Mk...........

Erdaushub 36 000 cbm ä 3 Mk. (und zur Herstellung des Dammes wieder verwendet)................

10 000 Mk. 172 000 „

108 000 „

Sa. I: 290 000 Mk.

Titel II.

Erdmasse 120 000 —36 000----84 000 cbm ä 2,50 Mk. . .

Dammkrone 155 lfd. m ä 60 Mk...........

Böschungsfläche an der Wasserseite 4200 qm ä 5 Mk. . . . Böschungsfläche an der Lustseite 6000 qm ä. 1 Mk.....

210 000 Mk. 9 300 „ 21000 „

6 000 „

Sa. II: 246 300 Mk.

Titel III.

Eisenarbeiten bei 12 375 000 cbm jährlichem Abfluß

Wegeverlegung 3 km ä 30 000 Mk......

Randwege 5 km ä 3000 Mk........

Wärterhaus..............

25 000 Mk. 90 000 „ 15 000 „ 20 000 „

Sa. III: 150 000 Mk.

Zusammenstellung: Sa. I:

290 000 Mk. „ II: 246 300 „

„ III: 150 000 „

Sa. I—III: 686 300 Mk.

Titel IV.

Bauaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit ä 15 000 Mk Oberbauleitung (5 % von Titel II):

686 300-4,1    „

----• O =

246 300-5

100

45 000 Mk. 12 315 „

Zinsverlust:

Zuschlag 10 °/o von Summe I—III

100

42 207 „ 68 630 „

Sa. IV: 168 152 Mk.

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. I—III: 686 300 Mk. IV:    168152 „

Sa.: 854 452 Mk. ----- ~ 860 000 Mk.

g) Pie Wiöersperre. (Siehe I. Teil, Seite 19.) a) Talsperren-Anlage.

Titel I.

Vorarbeiten.........

Grunderwerb 127 000 qm ä 0,30 Mt. Ankauf von 3 kleinen Mühlen . . Erdaushub 2980 cbm ä 2 Mk. . . Felsaushub 4830 cbm ä 4 Mk.. .

10 000 Mk. 38100 „ 100 000 „

5 960 „ 19 320 „

Titel II:

Sa. I: 173 380 Mk.

Mauerwerk 27 350 cbm ä 18 Mk. Mauerkrone 128 lfd. m a 170 Mk. Mauerfläche 2665 qm ä 10 Mk.

492 300 Mk. 21760 „ 26 650 „

Sa. II: 540 710 Mk.

Titel III.

Eisenarbeiten bei 12 000 cbm jährlichem Abfluß

Wegeverlegung 2,5 lern ä 30 000 Mk.....

Randwege 3,5 km ä 3000 Mk.......

Wärterhaus.............

25 000 Mk. 75 000 „ 10 500 „ 20 000 „

Sa. III: 130 500 Mk.

Zusammenstellung: Sa. I:

173 380 Mk. „ II: 540 710    „

„ III: 130 500    „

Sa. I—III: 844 590 Mk.

Titel IV.

Bauaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit ä 15 000 Mk Oberbauleitung (2,5 °/o von Titel II):

844 590-4,1

540 710-2,5

100

.    .    45 000 Mk.

.    .    13 517 „

Zinsverlust: — -Zuschlag: 10 °/„ von Sa. I—III

100

51941    „

84459 „

Sa. IV: 194 917 Mk.

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. I—III: IV:

844 590 Mk. 194 917    „

Sa.: 1039 507 Mk. = ~ 1 040 000 Mk.

ß) Maschinelle Anlage. (Siehe I. Teil, Seite 28.)

20 000 Mk. 35 000 „ 30 000 „

Druckrohrleitung, 1 Rohr 1000 mm lichte Weite, 4500 m lang ä 65 Mk. 292 500 „

Turbinen-Aulage Elektrische Anlage Gebäude . . .

Sa.: 377 500 Mk.

Die maschinelle Anlage kostet ~ 377 500 Mk.

4«

¹

Mitteilung des Herzoglichen WasserbaumntS Meiningen.

²

Mir persönlich gemachte Mitteilungen der boitigeii Regenstationen.

³

Angabe des Herzoglichen Wasserbauamts Meiningen.

⁴

Siehe Seite 4.

⁵

y — 0,85; linke Böschung abgepflastert, rechts Ilsermaucr.

⁶

Siehe oben.

⁷

Siehe Seite 36,

UL Verzinsung und Amortisation. Jährliche Aögaöen.

1. Verzinsung und Amortisation.

Die Vcrzinsungsquote wird für das gesamte Anlagekapital sowohl der Tal-sperren-Anlagen als der maschinellen Anlagen zu 4,1 °/₀ angenommen.

Die Amortisationsquote wird für

-    -    t/2 %

>    .    2%,

.    .    1 °/o

die Talsperren-Anlagen, Gebäude zu......

die Turbincn-Anlagen und elektrischen Anlagen zu .

die Druckrohrleitungen zu.........

gewählt.

Es beträgt somit die Verzinsungs- und Amortisationsquote zusammen für

die Talsperren-Anlagen und Gebäude.....

die Turbincn-Anlagen und elektrischen Anlagen .    .

die Druckrohrleitungen..........

Für die Bedienung wurde für die Talsperren-Anlage allein ein jährlicher Betrag von 1500 Mk., für die Talsperren- und maschinellen Anlage 6000 Mk. i» Rechnung gestellt.

2. Jährliche Avgaven.

a) Für die Schleusesperre. (Siehe Seite 45.)

Für die Talsperren-Anlage:

2 020 000-4,6

100

92 920 Mk.

30 000-4,6

„ das Maschinengebäude:

„ die Turbinen- und elektrische Anlage:

„ die Druckrohrleitung:

„ die Bedienung . .

100

1 380 „

550 000-5,1

100

25 000 + 40 000

100

•6,1 =    3 965 „

28 050    „

6    000    „

Sa. a): 132 315 Mk.

l>) Für die Vessersperre. (Siehe Seite 46.)

Für die Talsperren-Anlage:

1600000-4,6 _

100

73 600 Mk.

30000-4,6

„ das Maschinengebäude:

„ die Turbinen- und elektrische Anlage:

„ die Druckrohrleitung:

„ die Bedienung . .

100

55 000-6,1

100

300000-5,1

100

1 380 „*)

3 355 „

15 300 „ 6 000 „

Sa. b): 99 635 Mk.

*) Auf Seite 47 ist für das Maschinengebäude ein Preis von 20000 Mk. eingesetzt.

c) Für die Kaltewassersperre. (Siehe Seite 47.) 1740 000-4,6

80 040 Mk.

Für die Talsperren-Anlage:

100

„ das Maschinengebäude:

30000-4,6

100

1 380 „

„ die Turbinen- und elektrische Anlage:

65 000-6,1

100

.    3 965    „

„ die Druckrohrleitung: „ die Bedienung . .

405 000-5,1

100

20 655 „

6 000 „

Sa. c): 112 040 Mk.

d) Für die Haselsperre. (Siehe Seite 48.)

Für die Talsperren-Anlage:

2950000-4,6

100

135 700 Mk.

Für die Talsperren-Anlage:

74 060 Mk.

Sa. d): 135 700 Mk.

c) Für die Schönausperre. (Siehe Seite 49.) 1610000-4,6

200

Sa. e): 74 060 Mk.

f) Für die Christessperre. (Siehe Seite 50.)

Für die Talsperren-Anlage:

, 860 000-4,6

100

39 560 Mk.

Sa. i): 39 560 Mk.

g) Für die Bibersperre. (Siehe Seite 51.)

Für die Talsperrcn-Anlage:

1040000-4,6

100

47 840 Mk.

„ das Maschinengebäude:    - ^ ^

100

1380 „

„ die Turbinen- und elektrische Anlage:

55000-6.1

100

3 355 „

„ die Druckrohrleitung: „ die Bedienung . .

292 500-5,1

100

14 918 „ 6 000 ..

Sa. g): 73 493 Mk.

IV. Merteikung der jährkich zu entrichtenden Aögaöen auf die einzelnen Jntereslentengruppen.

Die sieben erwähnten Talsperren-Anlagen lassen sich in zwei Gruppen einteilen und zwar:

1.    in solche, die die Errichtung einer Kraftanlage unmittelbar oder doch nahe an der Stauanlage ermöglichen,

2.    in solche, die die Errichtung einer Kraftanlage an der Stauanlage ausschließen.

(Der Hauptzweck dieser Sperren ist die Vermehrung des Kleinwassers der

Werra int Interesse der Schiffahrt.)

ad. 1. Hierher gehören:

Die Schleuse-, Vesser-, Kaltewasser- und Bibersperre.

Die Verteilung der jährlich zu entrichtenden Abgaben geschieht hier so, daß die Abnehmer der an den Sperren gewonnenen Kraft den Hauptanteil der Kosten übernehmen, während auf den Staat bezw. auf die Provinz 1 °/o¹) der Baukostensumme der Talsperren-Anlage zwecks Verhütung von schädlichen Hochfluten als Anteil im Jahre entfällt. Außerdem wird noch ein erheblicher Gewinn aus der Fischzucht und zwar etwa 20 kg ä 3 Mt. — 60 Mk.²) pro Jahr und ha erzielt.

Die an den bestehenden Triebwerken obiger Bäche bis zur Mündung in die Werra durch Verbesserung des Niedrigwassers neugewonnene Kraft wird als Entschädigung der zwischen Talsperren-Anlage und Kraftstation liegenden Triebwerke, denen durch die Druckrohrleitung das Betriebswasser zum Teil entzogen wird, verwendet. (Es münden in sämtliche Bäche zwischen Stauanlage und Kraftstation kleinere Zuflüsse, so daß die nötig werdende Entschädigung nicht so groß wird.)

Durch die Schleuse-, Biber- und Vessersperre wird das Kleinwasser der Werra von der Mündung der Schleuse in die Werra oberhalb Themar um 0,670 obw/Sek.³) in den drei Sommermonaten Juli, August und September vermehrt. Bis zur Einmündung der Hasel in die Werra oberhalb Obermaßfeld beträgt die gewonnene Kraft 91,78 PS³) und an 90 Tagen: 91,78-90-24 = 198 245 Pferdekraftstunden.

Der einfacheren Rechnung wegen wird diese Kraft zu gleichen Teilen zu der an den oben erwähnten Sperren gewonnenen geschlagen.

ad. 2) Hierher gehören:

Die Hasel-, Schönau- und Christessperre.

Die Verteilung der jährlich zu zahlenden Beiträge geschieht so, daß auf die Kraftwerke von der Mündung der Hasel in die Werra oberhalb Obermaßfeld an bis Münden, deren Betriebswasser in den drei trockenen Sommermonaten Juli, August und September um 2,911 edw/Sek.ff) vermehrt wird, ein entsprechender Teil entfällt, während der Staat bezw. die Provinz an die Schönau- und Christessperre 1 °/o der .Baukostensumme, und an der Hasclsperre infolge des großen Fassungsraumes 2 ®/o der Baukostensumme als jährlichen Beitrag leistet. Außerdem wird noch aus der Fischzucht, und zwar etwa 20 kg ä 3 Mk. — 60 Mk. pro Jahr und ha als jährlicher Ertrag in Rechnung gestellt. — Der Restbetrag entfällt auf die Schiffahrt.

Es werden von der Mündtmg der Hasel in die Werra oberhalb Obermaßfeld bis Wernshausen an 90 trockenen Tagen im Sommer 434,70 PS = 434,70-90-24 ---- 938 952 Pferdekraftstunden und an der zu kanalisierenden Werra von Wernshausen bis Münden 8 328 400 Pferdekraftstunden f), im ganzen: 938 952 + 8 328 400 — 9 267 352 Pferdekraftstunden gewonnen. Durch die Wiesenbewässerung im Juli wird jedoch obige Leistung um 402 624 Pferdekraftstunden ffff) verringert, so daß int

ad. 2)

d), e), f) An der Hasel-, Schönau- und Christessperrc. (Siehe Seite 53.) Die jährlichen Abgaben betragen:

135 700 Mk. 74 060 „ 39 560    „

An der Haselsperre.

„    „    Schönausperre

„    „    Christessperre

Sa. 249 320 Mk.

Es entfallen:

Auf die Industrie bei 8 864 728⁴) Pferdekraftstunden ä 1,5 Pfg. 132 970 Mk. Auf die Hochwasserschadenverhütung l°/o bezw. 2°/o der Baukostensumme: der Haselsperre (2 °/o) 59 000 Mk.

„ Schönausperre (1 °/«) 16 100 „

„ Christessperre (1 %) 8 600 „

Sa. 83 700 Mk

83 700 Mk.

Auf die Fischzucht bei ha an der Haselsperre 178 '

„    „ Schönausperre 61 1 Siehe I. Teil, Seite 16 und 17.

„    „ Christessperre 35

Auf die Schiffahrt

Sa. 274 ha ä 60 Mk

16 440 Mk. 16 210 „

Sa. 249 320 Mk.

V. Schluß.

Es ist nun wertvoll, den Preis der Dampfpferdekraftstunde in Thüringen mt⁴ dem einer Wasserpferdekraftstunde zu vergleichen.

Nach Gebrüder Körting stellen sich die Kosten einer Pferdekraftstnnde bei Dampfmaschinenbetrieb:

Maschine

Leistung der Dampfmaschine in PS.

Kosten der Pferdekraftstunde in Pfg.

Einzylinder ohne Kondensation

10

25

13,64

50

9,30

7,12

Einzylinder mit Kondensation

50

100

6,16

5,25

Verbundmaschine mit Kondensation

100

200

4,21

400

3,78

3,48

400

3,03

Dreizylindrige Maschine

In Wirklichkeit sind die Kosten nach den Erfahrungen auf den Herzog!. Eisenwerken in Steinach höher. Nach Angabe anderer Thüringer Industrieller sind die oben angeführten Preise der Dampfpferdekraftstunden außerordentlich niedrig angegeben.

In Thüringen herrscht zumeist Kleinindustrie, die mit Dampfmaschinen von geringer Leistung und infolgedessen unwirtschaftlich arbeiten. Da der Preis der Kohlen in steter Zunahme begriffen ist, so wird sich dieses Verhältnis immer ungünstiger gestalten, während die geringen Preise einer Wasserpferdekraftstunde (Seite 55 und 56) von 2,6 Pfg., 5,4 Pfg., 3 Pfg., 2,5 Pfg., 1,5 Pfg. auf ein Minimum herabsinken, wenn die Kosten der Talsperren-Anlagen amortisiert sind.

B. Talsperren-Anlagen im Hörselgebiet.

Sa. 74 741 Mk.

ganzen noch: 9 267 352 — 402 624 = 8 864 728 Pferdekraftstunden verbleiben. — Da nur schwer festgestellt werden kann, inwieweit die Landwirtschaft reichlicher und größere Flächen als bisher bewässern kann, so wurde zunächst von einem von dieser Seite zu zahlenden Beitrag abgesehen.

Im folgenden wird die Verteilung der jährlich zu leistenden Beiträge auf die verschiedenen Jnteressentengruppen vorgenommen.

3>ie Verteilung der jährlich zu leistenden Beiträge.

ad. 1)

a) An der Schleusesperre. (Siehe Seite 52.)

Die jährlichen Abgaben betragen 132 315 Mk. Es entfallen:

Auf die Industrie bei 4148700⁵)-}

198 245

4 214 782 Pferde-

kraftstunden ä 2,6 Pfg.⁶)    ............ 109 585 Mk.

Auf die Hochwasserschadenverhütung l°/o der Baukostensumme 21000    „

Auf die Fischzucht bei 44 ha a 60 Mk

2 640    „

Sa. 133 225 Mk.

b) A» der Bessersperre. (Siehe Seite 52.)

Die jährlichen Abgaben betragen 99 635 Mk. Es entfallen:

1 98 245

Auf die Industrie bei 1453459⁵) +    = 1 519 541 Pferde-

kraftstunden ä 5,4 Pfg...............

Auf die Hochwasserschaden Verhütung 1 °/o der Baukostensumme . 16000    „

1440 „

82 055 Mk.

Auf die Fischzucht bei 24 ha ä 60 Mk

Sa. 99 495 Mk.

c) A« der Kaltewassersperre. (Siehe Seite 53.)

Die jährlichen Abgaben betragen 112 040 Mk.

Es entfallen:

Auf die Industrie bei 3 098 412⁷) Pferdekraftstunden ä 3 Pfg. . 92 952 Mk. Auf die Hoch Wasserschaden Verhütung 1 °/o der Baukostensumme . 17 400 „ Auf die Fischzucht bei 28 ha ä 60 Mk

. 1680 „

Sa. 112 032 Mk.

g) An der Bibersperre. (Siehe Seite 53.)

Die jährlichen Abgaben betragen 73 493 Mk. Es entfallen:

198 245

Auf die Industrie bei 2477 328⁵)-}

kraftstunden ä 2,5 Pfg. . .

Auf die Hochwasserschaden Verhütung 1°/₀ der Baukostensumme . Auf die Fischzucht bei 12,6 ha ä, 60 Mk.........

2 543 410 Pserde-

63 585 Mk. 10 400    „

756 ,.

1. Zweck der Halsperren-Antagen.

Die Talsperren-Anlagen im Hörselgebiet haben den Zweck:

1.    Das Niedrigwasser der Hörsel im Sommer zu verbessern, um die Schifffahrt in dem geplanten Stichkanal Hörschel-Eisenach möglich zu machen,

2.    das Betriebswasser der an der Hörsel und ihren Zuflüssen liegenden Triebwerke in trockener Zeit zu vermehren,

3.    größere Kraftzentralen unmittelbar an den Sperren jit schaffen, die weitere Bezirke mit Licht und Kraft versorgen,

4.    die schädlichen Hochfluten, die in verheerender Weise an der Hörsel auftreten, zu verhindern, oder wenigstens einzuschränken,

5.    der Landwirtschaft genügend Wasser zur Bewässerung der Ländereien zur Verfügung zu stellen.

II. Wasserführung der Körset Bei Kisenach.

Das Niederschlagsgebiet der Hörsel bei ihrer Mündung in die Werra hat eine Größe von 788 qkm, bei Eisenach 720 qkm. Ein großer Teil dieses Gebietes liegt in dem nördlichen, verhältnismäßig steilen Abhang des Thüringerwaldes. Der Abflußvorgang entspricht dieser Lage des Abflußgebietes, indem verhältnismäßig sehr starke Hochfluten eintreten, die aber nach Aufhören der Niederschläge bald verlaufen.

Die niedrigste Niedrigwassermenge wird in Eisenach zu 1 obrn/Sek. angenommen, von Professor Kreuter-München wird die mittlere Wassermenge auf 2,8 ebrn/Sek. geschätzt; die Hochwassermenge wurde im Jahre 1890 bei einer der höchsten Hochfluten der Hörsel zu 300 ebrn/Sek. bestimmt.⁸ ⁹) Die gleiche Flutmenge wurde im Februar 1909 erreicht.

III. In Worschtag zu örrngende Hatsperren-Antagen.

Diese sind:

Im Hörselgebiet finden sich einige Täler, die sich für Stauanlagen eignen.

1. Das gmsetaf/⁸)

Eine zum Absperren des Tales geeignete Stelle liegt etwa 1¹/a km oberhalb der Ortschaft Winterstein, 398,75 m über N. N.

Das Niederschlagsgebiet beträgt 11,81 qkm, die mittlere jährliche Regenhöhe des überaus steil abfallenden Gebietes 1120 mm nach den Ergebnissen der dortigen

Regenmcßstation. <Zn den Regeumeßergebnissen der Stativ» Winterstein, die 355 m über N. di. liegt, wurde in Anbetracht des bis zu 800 m hoch liegenden Zuzugsgebietes noch ein entsprechender Zuschlag gegeben: 1000 + 2 • 60 = 1120 mm. Die mittlere jährliche Regenhöhc für Winterstein ist 1000 mm, für 100 m Höhenunterschied ist die Regen-Höhendifferenz rd. 60 mm.)

Die mittlere jährliche Abflußhöhe wurde nach den Erfahrungsformeln von Oberbalirat Keller-Berlin berechnet und zwar als Mittelwert aus Formel I und II:

I.    y = 0,942 x — 405;¹⁰ ¹¹ 12) x — jährliche Regenhöhe, y—jährliche Abflußhöhe, y — 0,942 • 1120 — 405 — 650 mm.

Es würden somit 650 mm von der Regenhöhe 1120 abfließen, das wären 58 °/o vom Niederschlag. Diese Verhältniszahl ist für das steile Gebiet zu gering.

II.    y == x — 350⁹) = 1120 — 350 = 770 mm. Das wären 69 «/« vom Niederschlag.

Das Mittel aus diesen beiden Resultaten von 58 ”/« und 69 °/₀ ist rd. 65 °/o; dieser Wert, der auch mit direkten Messungen der Landesanstalt für Gewässerkunde in Südthüringen übereinstimmt, wurde den weiteren Berechnungen zugruilde gelegt.

rd. 275 Sek./Lit.

menge:

Die mittlere jährliche Abflußmenge der Emse an der Sperrstelle beträgt somit: 0,65-1,120 m-1000000-11,81 qm = 8 600 000 cbm; die mittlere sekundliche Abfluß-8600000-1000 365-24-60-60

Einen Ausgleich für das ganze Jahr liefert das Becken, wenn der Fassungsraum etwa 40°/« der jährlichen Abflußmengen beträgt, also 0,4-8 600 000 = 3,44 Mill. cbm. Bei 40 m Stauhöhe über Talsohle saßt das Becken jedoch 3 600 000 cbm.

Die gesamte Höhe der Mauer beträgt h = 46 m bei 4—5 m Gründungstiefe, 1—2 m Ueberfallhöhc und 40 m Stauhöhe.

Die Breite der Mauer an der tiefsten Stelle ist nach:

1000

2300

27 m.

2. Das Laitchatak.f)

Eine enge Stelle zum Absperren des Tales befindet sich etwa ll/a km oberhalb Groß-Tabarz, 416 m über N. N.

Das Zuzugsgebiet hat eine Größe von 8,7 qkm, die mittlere jährliche Regenhöhe beträgt 1120 mm und die mittlere jährliche Abflußhöhc 0,65-1120 — 728 mm, wenn der Abflußfaktor 65 °/« des Niederschlags ist. Die mittlere jährliche Abflußmenge ist somit: 0,728 m • 1 000 000 • 8,7 qm = 6 300 000 cbm; die mittlere

6 300000-1000

200 Sek./Lit.

365-24-60-60

Der Fassungsraum beträgt bei 45 m Stauhöhe über Talsohle 2 600 000 cbm, gewährt somit einen Ausgleich für das ganze Jahr, da er mehr als ein Drittel größer ist als die jährlichen Abflußmengen.

Die Gesamthöhe der Mauer beläuft sich auf h = 51 m und zwar: 4—5 m Gründungstiefe, 1—2 m Ueberfallhöhe, 45 m Stauhöhe.

Die Breite der Staumauer an der Sohle berechnet sich nach:

sekundliche Abflußmenge:

= 51

1000

2300

— 34 m.

3. Aas Leinatal.)

Die Stelle, an welcher der Sperrdamm projektiert ist, hat noch die ansehnliche Breite von 100 m; sie befindet sich 1 Inn unterhalb Engelsbach und liegt 380 m über N. N.

= 360 Sek./Lit.

Das Niederschlagsgebiet beträgt 18 qkm, die mittlere jährliche Regenhöhe 1050 mm und die mittlere jährliche Abflußhöhe 630 mm bei einem Abflußfaktor von 60°/«. /Der Abflußfaktor sinkt, da die mittlere jährliche Regenhöhe geringer ist als in 1 und 2.) Die mittlere jährliche Abflußmenge beläuft sich auf: 0,63 m • 1 000 000 • 18 qm = 11340 000 cbm. Die mittlere sekundliche Abflußmenge 11340000-1000 ~~ 365-24-60-60”

Um einen Ausgleich für das ganze Jahr zu gestatten, müßte der Fassungsraum etwa: 0,4-11 340000 — 4,5 Mill. cbm betragen. Dieser Inhalt würde bei 26 m Stauhöhe über Talsohle erzielt. Da jedoch die Sperrstelle, toie oben erwähnt, sehr breit ist, so würde die Anlage des Staubeckens und die Ausführung des Abschlußwerkes bei 26 m Stauhöhe als Mauer sehr kostspielig sein. Aus diesem Grunde wurde ein Erddamm von 20 m Stauhöhe über Talsohle projektiert, der immer noch 2 350000 cbm zurückhalten kann. Der Ausgleich während eines Jahres ist kein vollständiger.

Die Gesamthöhe des Erddammes betrügt 24 m und zwar: 2—3 m Gründungstiefe, 1—2 m Ueberfallhöhe, 20 m Stauhöhe.

Die Breite der Dammkrone ist 6 m, die der Sohle 85 m.

IV. MuhrvirKung der Stauanlagen.

1. Die Verbesserung des Kleinwassers im Interesse der Schiss sahrt im Stichkanal Hörschel-Eisenach.

Durch die Stauanlagen wird der Niedrigwasserstand der Bäche und der Hörsel bedeutend vermehrt. Nach den Erfahrungen und Messungen der Landesanstalt für Gewässerkunde in Südthüringen kann man das Kleinwasser während vier Monate = 120 Tage im Jahre

der Emse auf . . . „ Laucha auf .    .

„ Leina aus .    .    .

90 Sek./Lit.,

. . 60 .    . 130

an der Sperrstelle schätzen.

Nun beträgt, bewirkt durch die Stauanlagen, die mittlere Wasserführung der Emse „ Laucha „ Leina

275 Sek./Lit. **)

200

360

**

***

Die Vermehrung des Kleinwassers im Sommer beträgt somit:

an der Emse 275 — 90 „    „ Laucha 200

„ Leina 360 — 130 = 230

= 185 Sek./Lit.

60 = 140

Insgesamt: 555 Sek./Lit.

*) Siehe Blatt 21. **) Siehe Seite 60. ***) Siehe Seite 61.

Rechnet man noch 10 °/o Verlust des abströmenden Talsperrenwassers durch Versickerung und Verdunstung, so beläuft sich die Verbesserung des Niedriglvassers der Hörsel, bewirkt durch diese drei Talsperren-Anlagen, auf rd. 500 Sek./Lit.

Der Wasserverbrauch der Schleusen des Stichkanals beträgt 2175 cbm.¹³). Die Wassermenge, welche innerhalb 15 Stunden pro Tag verbraucht wird, ist etwa 0,8 cbin/Sek. Doch tritt dieser Wasserverbrauch nur bei einem aufs äußerste gesteigerten Verkehr ein. Für gewöhnlichen Betrieb, besonders in den ersten zehn Jahren, dürften jedoch 0,5 bis 0,6 cbin/Sek. reichlich genügen. Da, wie oben erwähnt, die Mindestwassermenge der Hörsel 1,0 cbin/Sek. beträgt, so wird durch den Wasserverbrauch der Schleusen das Betriebswasser der Kraftwerke von Eisenach bis Hörschel bedeutend geschmälert; nur der aus den Talsperren-Anlagen vermehrte Wasserzufluß der Hörsel von 0,5 cbm/Sek. kann hier einigermaßen einen Ausgleich bewirken.

2. Die Verbesserung des Kleinwaffers der Hörsel und ihrer Zuflüsse im Interesse der Industrie.

Die an der Hörsel und ihren Zuflüssen bestehenden Triebwerke haben zumeist Turbinen und oberschlächtige Wasserräder, zum Teil auch unterschlächtige Wasserräder. Unter der Voraussetzung, daß bei der verbesserten Wasserführung die letzteren allmählich verschwinden, wurde der Nutzeffekt der Wassermotoren mit 75 °l« in Rechnung gestellt.

Man kann fünf Abteilungen unterscheiden:

a) Sie Krievivertre an der Leina öezw. Körset öis znr Kinmündnng der Laucha in die Körset oöeryatö Mächterstädt.

Die vermehrte Wasserführung in den vier trockenen Monaten des Jahres aus der Leinatalsperre beträgt nach Abrechnung eines Verlustes von 8—10 °/₀ noch rd. 210 Sek./Lit.¹⁴)

1000 Q    A - r . ¹⁵ x

75    '    ’

Die neu zu gewinnende Kraft beträgt nach L =

Lage des Triebwerkes

Wassermenge Nutzgefälle in obw/Sek. in m

Kraft in PS.

Hörlelgau

Fröttstädt

0,210

0,210

8,4

4,8

@n. a:

13,2 PS.

b) Sie an der Laucha öefindtichen Krieöwerke von der Sperre overstatv Hroß-Faöarz öis zur Mündung in die Körset overßatö Mächterstädt.

Die vermehrte Wasserführung aus der Lauchasperre im Sonimer beträgt »ach Abrechnung des Verlustes von 8—10 % noch rd. 130 Sek./Lit. ff)

An Kraft wird gewonnen:

Lage des Triebwerkes

Wassermenge Nutzgefälle in ebm/Sek. in m

Kraft in PS.

In Großtabarz:

Spindlers Erben.......

Rud. Gramer..........

Gewerkschaft untere Schneidmühle .

Aug. Creutzburg.........

Gg. Zscheile...........

In Langenhain:

Abraham Wachtel........

Florian Simmen.........

Albert Thomas.........

Rudolf Reifing.........

Gothaer Gummiwerke......

In Laucha:

Troßdorf............

Sachs.............

^ CO CO CO CO

ooooo oo

CO CO CO CO CO CO CO tH    I rH    t-H t—<

cTcTcTcro oVoVo" cTo"

1,80

2,34

oooo

2,25

2,93

Richt angegeben

3,00

3,90

5,00

4,10

4,00

5,00

6,50

5.33

5,20

6,50

Richt angegeben

3,80

4,94

Richt angegeben Richt angegeben

Sa. b: >    37,64 PS.

c) Pie an der Körsek liegenden Triebwerke von Mächterstädt vis Sättelstädt.

Die vermehrte Wasserführung aus der Leina- und der Lauchasperre beträgt nach Abrechnung des Verlustes von 8—10 °/₀: 210 + 130 = 340 Sek./Lit?)

An Kraft wird gewonnen:

Lage des Triebwerkes

Wassermenge in ebm/Sek.

Nutzgefälle in m

Kraft in PS.

Mächterstädt .

0,340

4,00

13.60

Sa. c:

13,60 PS.

(1) Pie an der Kurse liegenden Triebwerke von der Sperre vis zur Mündung

in die Körsel vei Sättelstädt.

Die verbesserte Wasserführung aus der Emsesperre beträgt nach Abrechnung von 8—10 °/o Verlust 170 Sek./Lit?)

An Kraft wird gewonnen:

Lage des Triebwerkes

Wassermenge Nutzgefälle in ebm/Sek. in m

Kraft

in PS.

(Wi

it

Q

f 5

B.

PP

oo

oo m m

>o m

CDW l> '*<*■

Sa. d:    11,90PS.

e) Pie an der Körset siegenden Triebwerke von Sättelstädt vis zur Mündung

in die Werra vei Körschel.

Die vermehrte Wasserführung aus den drei Sperren der Leina, Laucha und Emse beträgt 500 Sek./Lit.*)

An Kraft wird gewonnen:

Lage des Triebwerkes

Wassermenge in edm/Sek.

Nutzgefälle in m

Kraft in PS.

Sättelstädt........

Külberfeld........

Schönau a. d. H......

In Rothenhof:

M. Schulz, Papiermühle . G. Dietel, Bleiweißfabrik. In Eisenach:

Große Nadelmühle . . . Kleine Nadelmühle . . .

Hospitalmühle......

Grüne Mühle.....

Weiße Mühle......

Walkmühle.......

Lohmühle.......

Herrnmühle......

Spickenmühle......

Rasenmühle......

Mahlmühle in Stedtfeld .

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

1,80

9,00

1,50

7,50

1,25

6,25

1,20

1,25

6,00

6,25

8,75

1,75

Nicht angegeben

1,20

0,78

1,10

0,71

0,81

0,65

0,30

0,28

1,95

Sa. e:

6,00

3,90

5,50

3,55

4,05

3,25

1,50

1,40

9,75

82,65 PS.

Zusammenstellung der an der Körsek und ihren Nebenbächen ne« zu gewinnenden Kraft durch Anlage von Aussperren.

. .    13,20 PS.

Sa.: 158,99 PS.

= rd. 160 PS.

Von einigen Triebwerksbesitzern ist das Nutzgefälle nicht angegeben; rechnet man die Kraft, welche hier noch gewonnen wird, zu 10 PS., so beträgt die an 120 trockenen Tagen (4 Monate int Jahre) zur Verfügung stehende Kraft rd. 170 PS.

An den 4 Schleusen der zu kanalisierenden Hörsel von Eisenach bis Hörschel werden noch rd. 60 PS. gewonnen, also insgesamt 170 + 60 = 230 PS.*)

Berücksichtigt man bei sämtlichen Werken nur eine 12 ständige Arbeitszeit, so werden im ganzen 120-12-230 — 331200 Pserdekraftstunden im Jahre gewonnen.

Sa.

Sa.

Sa.

Sa.

Sa.

3. Die Möglichkeit der Errichtung von Kraftzentralen an den Talsperren.

a) An der Kurse.

Das Wasser von 275 Sek./Lit.**) wird der Sperre entnommen, in Druckrohren von 2 km Länge bis Winterstein geleitet und hier in Turbinen abgelassen.

Das Gefälle: h = 398,75 (Bachsohle an der Sperre) — 350,00***) (Unter-

40

Wasser der Kraftstation Winterstein) +    - (halbe Stauhöhe) — 68,75 m.

*) Siehe Werrakanalisierungsprojekt, Stichkanal Hörschel-Eisenach. **) Siehe Seite 61.

***) Siehe Meßtischblatt Ruhla.

GL

Ol

Rechnet man den Druckhöhenverlust zu rd. 1,75 m, so verbleibt ein Nutzgefälle

von 67 m.

Die Leistung ist:

L = _1000₄Q._h.0i75

1000-0,275-67

- 0,75 = 184 PS.

= 365-24-184 — 1612 000 Pferdekraftstunden im Jahre,

— 537 PS. an 3000 jährlichen Betriebsstunden.

75

75

t)) Kn der Laucha.

Das Wasser Don 200 Sek./Lit.¹⁶) wird dem Becken entnommen, in Druckrohren von 1 km Länge bis Groß-Tabarz geführt und hier in Turbinen abgelassen.

Das Gefälle ist: 416,00 (Bachsohle an der Sperre) — 398,00¹⁷) (Unterwasser der 45

Kraftstation Groß-Tabarz) -j—^ (Halbe Stauhöhe) = 40,5 m.

Das Nutzgefälle beträgt nach Abrechnung des Druckhöhenverlustes noch rd. 40 m. Die Leistung ist:

1000-0,200-40

- 0,75 = 80 PS.

= 365-24-80 = 700 800 Pferdekraftstunden im Jahre = 234 PS. an 3000 jährlichen Betriebsstunden.

75

e) Kn der Leina.

Das Wasser von 360 Sek./Lit.¹⁶) wird dem Becken entnommen, in Druckrohren von I km Länge bis Schönan geführt und hier in Turbinen abgelassen.

Das Gefälle ist: 380 (Bachsohle an der Sperre) — 358¹⁷) (Unterwasser der

90

(halbe Stauhöhe) = 32 m.

Kraftstation Schönau) -f-

Nutzgefälle.

Nach Abrechnung des Druckhöhenverlustes von 2 m verbleiben noch rd. 30 m

Die Leistung ist:

1000-0,360-30

.0,75 = 108 PS.

= 365 • 24 • 108 = 946100 Pferdekraftstunden im Jahre —- 315 PS. an 3000 jährlichen Betriebsstunden.

Es werden somit insgesamt gewonnen:

331 200 Pferdekraftstunden im Jahre 3a: 1 612 000 3b:    700 800

3c:    946100    „    „    „

Unter 2:

75

3590100 Pferdekraftstimden.

4. Die Zurückhaltung der schädlichen Hochfluten.

Das höchste Hochwasser der Hörsel betrügt, wie schon oben erwähnt,¹⁸) 300 cbm/Sek. in Eisenach zur Zeit der höchsten Flutwelle, das Niederschlagsgebiet

= 420 Sek./Lit. vom qkm im Mittel ab.

720 qkm.¹⁸) Es fließen somit

300-1000

720

Der Abfluß wird in den steil abfallenden Höhen des Thüringerwaldes, in denen die Talsperren projektiert sind, bedeutend größer sein als in der Hörselebeiic. So betrug 3. B. im Gebiete der oberen Werra oberhalb Meiningen beim Februarhochwasser 1900 der Abfluß pro qkm 256 Sek./Lit.*) im Mittel zur Zeit der höchsten Flut, während die Landesanstalt für Gewässerkunde im hochgelegenen Saargrund des gleichen Gebietes einen sekundlichen Abfluß von 394 Litern**) pro qkm, also annähernd das 1²/a fache wie int oberen Werragebiet, feststellte. Wendet man dieses Resultat auf die Hörselebenc an, so findet man 1²/.i - 394 = 657 Sek./Lit. pro qkm. Man wird wohl nicht zu hoch greifen, wenn man statt 657 Sek./Lit. pro qkm rd. 800 Sek./Lit. in die Rechnung einführt, da das Hörselgebiet bedeutend steilere Hänge hat als das obere Werragebiet.

Die Verminderung der Flutwelle berechnet sich, wie folgt:

Das abgesperrte Gebiet beträgt:

An    der    Emse:    11,81    qkm    (siehe    Seite 59)

„    60)

„    61)

„    „    Laucha:    8,70    „

„    „    Leina:    18,00    „    ( „

Insgesamt: 38,51 qkm.

Beträgt nun, wie oben angenommen, der Abfluß 800 ©es./Sit. pro qkm dieses steilabfallenden Gebietes, so werden im ganzen: 38,51 - 0,8 —rd. 31 obrn/Sek. von der größten Flutwelle zurückgehalten. Die Hochflut von 300 cbm/Sek. wird dadurch ans 300 — 31 — 269 obrn/Sek. gemindert.

Die Spitze der Schadenflut wird gebrochen und hinter den Dämmen gesammelt.

V. Kosten und Mentaöilitätsöerechnung.

Die Kosten der Talsperren-Anlagen sind, wie folgt:

1. Die Kmfttatsperre.

«) Talsper r e n -Anlag e. Titel I.

Vorarbeiten.........

Grunderwerb 282 000 qm ä 0,20 Mt Erdaushub 6810 cbm h 2 Mk. . . Felsaushub 9660 cbm ä 4 Mk.

10 000 Mk. 56 400    „

13 620    „

38 640 „

Sa. I: 118 660 Mk.

Titel II:

1 548 000 Mk. 35 700    „

59 800    „

. .    25    000    Mk.

. . 150 000    „

. . 20 000

Maucrwcrk 86 000 cbm ä 18 Mk. Mauerkrone 210 lfd. in ä 170 Mt Mauerfläche 5980 qm a 10 Mk. .

Sa. II: 1 643 500 Mk.

Titel III.

Eisenarbeiten bei 8 600 000 cbm jährlichem Abfluß44) .    .

Wegeverlegung4) 5 km ä 30 000 Mk. ........

Wärterhaus................

Sa. III: 195 000 Mk.

*) Siehe Seite 33.

**) Siehe (Seite 35.

***) Siehe II. Teil, Seite 43.

Beckens befinden.

tt) Siehe Seite 60.

t) Die Randwege wurde» fortgelassm, da die uerlegien Strnben sich um Umfang des

Zusammenstellung: Sa. I:    118 660 Mk.

„ II: 1 643 500    „

„ III: 195 000    „

Sa. I—III: 1 957 160 Mk.

Titel IV:

Bauaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit a 15 000 Mk. .    .

1 643 500 - 2,5

Oberbauleitung (2,5 °/₀ von Titel II):

g. . f ..    1 1 957 160 - 4,1 .

Zuisverlu,t: ^---^---3 =

10 °/o Zuschlag von Sa. I—III

100

. .    45 000 Mk.

.    .    46 087    „

121000 „

195 716 „

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. IV: 407 803 Mk.

Sa. I—III: 1957 160 Mk. „ IV:    407 803    „

Sa. 2 364 963 Mk. = rd. 2 365 000 Mk.

ß) Maschinelle Anlage.

Turbinen-Anlage mit Gebäude: 20 000    20 000

Elektrische Anlage..........

40 000 Mk. 35 000    „

Druckrohrleitung, 1 Rohr 750 mm lichte Weite, 2000 m lang ä 60 Mk. 120 000    „

Die maschinelle Anlage kostet 195 000 Mk.

Sa. 195 000 Mk.

Vorarbeiten........

Grunderwerb 156 000 qm ii 0,20 Mk Erdaushub 6000 cbm h 2 Mk. . . Felsaushub 9100 cbm ä 4 Mk. .

2. Die Lauchataksperre.

«) Talsperren-Anlage. Titel I.

10 000 Ml. 31200 12 000 „ 36 400    „

Sa. I: 89 600 Ml.

Titel II:

Maucrwerk 81 500 cbm ä 18 Mk. Mauerkrone 185 lfd. m ä 170 Mk. Mauerfläche 5620 qm ä 10 Mk. .

1467 000 Mk. 32 375    „

56 200    „

Sa. II: 1 555 575 Mk.

Titel III:

ro cc co O O oi

o o o o o o o o o

Eisenarbeiten bei 6300000 cbm jährt. Abfluß*) .    .

Wegeverlegung 3 km ä 30 000 Mk.......

Wärterhaus...............

Sa. III: 135 000 Mk.

Zusammenstellung: Sn. I:

89 600 Mk. „ II: 1 555 575 .. III: 135 000    „

Titel IV:

Bauaufsicht bei 3 fahriger Bauzeit ä 15 000 Mt

Oberbauleitung (2,5 °/o von Titel II):

₀. ai ,    1 1 780175-4,1 „

Zrnsverluft: y-----------|()u---------3 =

10 °/o Zuschlag von Sa. I—III .    .

1 555 575-2,5

100

.    . 45 000 Mk.

. .    38 890 „

110 000 „ 178 0.17    „

Sa. IV: 371 907 Mk.

Die Talsperren-Anlage kostet:

Sa. I—III: 1 780 175 Mk. „ IV:

371 907    „

Sa. 2 152 082 Mk. = rd. 2 155 000 Mk.

ß) Maschinelle Anlage.

Turbinen-Anlage mit Gebäude: 20 000 + 20 000 . .

Elektrische Anlage.............

Druckrohrleitung, 1 Rohr 750 mm lichte Weite. 1000 m lang, ä 60 Mk. 60 000 „

40 000 Mk. 35 000    „

Die maschinelle Anlage kostet 135 000 Mk.

Sa. 135 000 Mk.

3. Pie Leinatalsperre.

«) Talsperren- A nlagc. Titel I.

Vorarbeiten.........

Grunderwerb 30000 qm ä 0,40 Mk.

Ankauf von Gebäuden.....

Erdaushub 27 000 cbm ä 2 Mk. .

10 000 Mk. 120 000 „ 150 000    „

54 000    „

Titel II.

Sa. I: 334 000 Mk.

Erbmasse 158000 cbm ä 2,50 Mk Dammkrone 220 lfd. m ä 60 Mk.

Böschungsfläche an der Wasserseite (Pflaster) 6400 qm a 5 Mk. . . 32 000 „ Böschungsflächc an der Luftscitc (Rasen) 8000 qm a 1 Alk. . .

395 000 Mk. 13 200 „

8 000 „

Titel III.

Eisenarbeiten bei 11340000 cbm fährt. Abfluß *)

Wegeverlegung 4 km ä 30000 Mk.....

Würtcrhalls.............

Sa. II: 448 200 Mk.

35 000 Mk. 120 000 „ 20 000 „

Sa. III: 175 000 Mk.

Zusammenstellung: Sa. I:

334 000 Mk. „ II: 448 200 „

„ III: 175 000    „

Titel IV.

Bauaufsicht bei 3 jähriger Bauzeit ä 15 000 Mt.

448200-5

Oberbauleitung (5 °/₀ von Titel II):

957 200-4,1

Zinsverlust: y 10 °/o Zuschlag von Summe I—III

100

Die Talsperren-Anlage kostet:

100

45 000 Mk. 22 410    „

58 860    „

95 720    „

Sa. IV: 221 990 Mk.

Sa. I—III: 957 200 Mk. „ IV:

221990    „

Sa: 1 179 190 Mk. = rd. 1 200 000 Mk.

ß) Maschinelle Anlage.

Turbinen-Anlage mit Gebäude: 30 000 + 30 000 Mk.

Elektrische Anlage.............

Druckrohrleitung, 2 Rohre ä 750 mm lichte Weite, 1000 m lang ä 90 Mk. 90 000    „

60 000 Mk. 50 000    „

Die maschinelle Anlage kostet 200 000 Mk.

Sa: 200 000 Mk.

Zusammenstellung:

Kosten der Emsetalsperre . . . „    „    maschinellen    Anlage

„    „ Lauchatalspcrrc . . .

„    „    maschinellen    Anlage

„    „    Leinatalsperre    . .    .

„    „    maschinellen    Anlage

2 365 000 Mk.

1 200 000 200 000 „

Verzinsung und Amortisation.

Verzinsung des gesamten Anlagekapitals........

Amortisation der Gebäude.............

Amortisation der Druckrohre............

Amortisation der Turbinen und elektrischen Anlagen ....

4,1 y 0,5 «/„.

1    °/o.

2    °l o.

Jährliche Abgaben.

Für die Talsperren-Anlage:

a) Kür die Kmsetatsperrc.

2365 000.(4,1 + 0,5)

100

.    .    108 790 Mk.

„ das Maschiiiengebäude:

20 000-(4,1 + 0,5) _

100

920    „

„ die Turbinen- und elektrische Anlage:-----------

120 000.(4,1 +1)

. (20 000+ 35 000). (4,1 + 2)_

100

3 355    „

„ die Druckrohrleitung: „ die Bedienung . .

100

6120    „

6    000    „

Für die Talsperren-Anlage:

b) Kür die Lauchatalsperrc.

2155 000.(4,1 + 0,5) _

100

. .    99130 ML

„ das Maschinengebändc:

20000.(4,1 + 0,5) _

100

„ die Turbinen- und elektrische Anlage:

, (20 000 + 35 000) • (4,1 + 2) _

100

3 355 „

„ die Druckrohrleitung: „ die Bedienung . .

60000.(4,1 + 1)

100

3 060 „

6 000 „

Sa.: 112 465 ML

e) Kür die Leinatalsperre.

Für die Talsperren-Anlage:

1200000.(4,1 + 0,5)

100

.    .    55 200 Mk.

„ das Maschinengebändc:

30 000.(4,1 + 0,5) _

100

1 380    „

„ die Turbinen und elektrische Anlage: — 90000.(4,1 + 1)

, (30 000 + 50 000) • (4,1 + 2)

100

4 880 „

„ die Druckrohrlcitung: „ die Bedienung .    .

100

4 590 „

6 000

Sa.: 72 050 Mk.

Der jährliche Gewinn, der aus de» Talsperren erzielt wird, ist:

a) Ans der Kmsetalsperre.

Für Kraftgewinnung: 1612000*) + -1 • 331200**) = 1722 400 Pferdekraftstunden ä 6 Pfg......

„ Hochwasscrschutz 1 °/o der Baukostcusumme „ Fischzucht: 23,5 ha a 60 Mk.***) (20 kg a 3 Mk. pro ha und Jahr)

. . 103 344 Mk. . .    23 650 „

1410 „

Sa.: 128 404 Mk.

Die jährlich zu entrichtenden Abgaben betragen. . .

. . 125 185 Mk.

b) Ans der Lauchatalsperre.

Für Krastgewinnnng: 700800*) + — • 331200**) = 811200 Pferdekraftstunden ä 11 Pfg..............

„ Hochwasserschutz: 1 °/o der Baukostcusumme........

„ Fischzucht: 15,6 ha ä 60 Mk.***)......... ■    .

89 232 Mk. 21550 „ 936 „

Die jährlich zu entrichtenden Abgaben betragen .    . -

Sa.: 111718 Mk. .    . 112 465 Mk.

*) Siehe Sette 65.

**) Siebe Seite 64.

***) Siehe II. Teil, Seite 54.

e) Aus der «Leinatalsperre.

47 543 Mk. 24 000 „

1500 „

Für Kraftgewinnung: 946100¹⁹) + —. 331200²⁰) = 1056 500 Pferdekraftstunden ä 4,5 Pfg..............

„ Hochwasferschutz: 2 °/₀ der Baukostensumme²¹).......

„ Fischzucht: 25 ha a 60 Mk.ch)............

Sa.: 73 043 Mk. . . 72 050 Mk.

Die jährlich zu entrichtenden Abgaben betragen

¹

Die Städte Barmen und Elberfeld zahlen 1°/» der Baukostensumme zwecks Zurückhaltung des Hochwassers. (Mattern, Der Talsperrenbau und die deutsche Wasserwirtschaft.)

²

Nach Eberts sogar 40—50 kg ä 3 Mk. — ~ 120—150 Mk. pro Jahr und ha.

³

Siehe I. Teil, Seite 26.

t) Siehe I. Teil, Seite 27.

ft) Siehe I. Teil, Seite 30.

⁴

Siehe Seite 55.

⁵

Siehe I. Teil, Seite 28.

⁶

Die Kosten der Pferdekraftstunde gelten für die Kraftstation.

⁷

Siehe I. Teil, Seite 29.

⁸

Siehe Werrakanalisierungsprojekt, Stichkanal Hörschel-Eisenach, von Havestedt-Contag, königl. Bauräten.

⁹

Siehe Blatt 19.

¹⁰

Siehe I. Teil, Seite 7.

¹¹

Siehe I. Teil, Seite 8.

¹²

r ist das Gewicht des Wassers pro cbm, v, ist das Gewicht des Mauerwerks pro cbm. t) Siehe Blatt 20.

¹³

Siehe Werrakanalisierungsprojekt, Stichkcmal Hörschel-Eisenach, von Havestadt & Contag, königl. Bauräten.

¹⁴

Siehe Seite 61.

¹⁵

Siehe I. Teil, Seite 26. t) Siehe Seite 61.

¹⁶

Siehe Seite 61.

¹⁷

Siehe Meßtischblatt Waltershamen, FrieLrichroda.

¹⁸

Siehe Seite 59.

¹⁹

Siehe Seite 65.

²⁰

Siehe Seite 64.

²¹

Für Hochwasserschutz höhere Prozente, weil die Danunkosten gegenüber beit Mauer-kosten noch nicht die Hälfte ausmachen.

t) Siehe II. Teil, Seite 54.

VI- Schluß.

Wenn nicht auf die Lauchatalsperre verzichtet wird, kostet also im Durchschnitt die Pferdekraftstunde ca. 6fts Pfg. Dies erscheint jedoch zu hoch, da im Stromverteilungsnetz noch ein Verlust von 30 °/o eintritt, so daß die Pferdekraftstunde auf 9 Pfg. an der Verbrauchsstelle zu stehe» kommt.

Um die Pferdekraftstunde auf einen angemessenen Preis, höchstens 7 Pfg. an der Verbrauchsstelle, zu reduzieren, müßte zu den vereinigten Talsperrenunternehmungen ein Jahreszuschuß von rd. 15 000 Mk. gezahlt werden.

Dieser Betrag kann aufgebracht werden:

1.    Von der Stadt Eisenach, die eine höhere Hochwasserquote zahlen kann als das platte Land; außerdem hat Eisenach noch bedeutende Vorteile von deni Stichkanal Hörschel-Eisenach und dem Hafen Eisenach.

2.    Von der Landwirtschaft für die Lieferung einer größeren Menge Wasser zur Bewässerung der Ländereien.

3.    Von noch zu errichtenden Kraftwerken au der Hörsel, zu deren Herstellung das zurzeit verlorene Gefälle bei der vermehrten Wasserführung genügend Anreiz bietet.

Andernfalls müßte von der Errichtung der Lauchatalsperre, welche allein sich nicht rentiert, Abstand genommen werden.

Es ist nicht ausgeschlossen, noch weitere Möglichkeiten zur Errichtung von Talsperren im Hörselgebiet zu sinden.

c. Schlußwort.

it vorliegender Arbeit wendet sich der Verein für Schiffbarmachung der Werra an die Oeffentlichkeit, um allen Interessenten die Tätigkeit des Vereins in seinem zielbewußten Streben vor Augen zu führen und die Großzügigkeit sowie den wirtschaftlichen Nutzen der Pläne, deren Ausführung er vorbereiten will, klar zu legen. Er hofft dadurch auch den noch Zweifelnden die Berechtigung seiner Existenz und seiner Projekte so bewiesen zu haben, daß nunmehr die noch fehlenden Mittel zur Fortführung der begonnenen Arbeiten von den Interessenten bald bewilligt werden. Er hofft ferner, die Bewohner der Gegenden, denen die Bestrebungen des Vereins so großen Vorteil zu bringen geeignet sind, als Mitglieder zu gewinnen, um den Behörden, den Regierungen, den Landtagen der beteiligten Staaten auch durch die Mitgliederzahl beweisen zu können, welch wirtschaftlicher Wert den Zielen des Vereins von den Einwohnern des ganzen Werragebietes beigemessen wird.

Der Verein für Schiffbarmachung der Werra besteht zurzeit aus rund 70 körperschaftlichen (darunter sämtliche Handelskammern von Sonneberg bis Bremen, fast alle Kreise und Städte bezw. Kommunen des Bezirks, die Weserschiffahrtsgesell-schasten, der Norddeutsche Lloyd, das Kalisyndikat usw.) und 200 Einzelmitgliedern, welche das Bestreben des Vereins teils durch ein- bezw. mehrmalige größere Zuwendungen, teils durch Zahlung regelmäßiger Beiträge unterstützen.

Der Verein hat sich einen Ausschuß gewählt, bestehend aus folgenden (70) Herren:

Ingenieur Abshoff-Hannover, Dr. Apelt-Bremen (H. K.), Professor Anschütz-Souneberg (H. K.), Bürgermeister Bernhard-Treffurt, Direktor Bischof-Bremen (Argo), Direktor Dr. Bock-Dietlas (Großherzogtum Sachsen), Landrat von Bischofshausen-Witzenhausen, Stadtrat Bartolomäus-Eschwege, Hauptmann Böttcher-Vacha, Baurat Contag-Berlin-Wilmersdorf, von Cornberg-Richelsdorf bei Gerstungen, von Christen-Wcrleshausen a. W., Kommerzienrat Craemer-Sonneberg, Kommerzienrat von Dreyse-Eisenach, von Eschen-Großalmerode, Oberbaurat Fritze-Meiningen, S. Fischer-Wernshausen, Fulda-Schmalkalden, Landrat Götting-Hildburghausen, Gumprich-Schmalkalden, Spediteur Hofmann-Sonneberg, Bürgermeister Dr. Hagemeister-Suhl, Bürgermeister Hirschfeld-Coburg, Landrat Dr. Hagen - Schmalkalden, Baurat Jaenisch-Dermbach, Direktor Jungeblodt-Vacha (S.-Weimar), W. Josef-Witzenhausen, Jung-Salzungen, Regierungsrat Kircher-Meiningen, Direktor Koch-Philippstal (Hattorf), Generaldirektor Kubierschky-Dietlas (Großherzogtum Sachsen), Direktor Kühling-Dietlas (Großherzogtum Sachsen), Landrat von Keudell-Eschwege, W. Krech-Schwallungen, Oberförster Laupert-Herleshausen, Lang-Eschwege, Senator F. W. Meyer-Hameln, Direktor Gg. Müller-Bremen, Dr. Metterhausen-Kasfel <H. K.), Bürgermeister Müller-Allcndorf, Direktor Meyer-Tiefenort (Gewerkschaft Kaiseroda), Natermann-Hann.-Münden, Direktor Nolting-Salzungen-Leimbach, Regierungsrat Petzet-Bremen (Norddeutscher Lloyd), Polack-Waltershausen, Generaldirektor Rathke-Berka a. W. (Alexandershall), Exzellenz Freiherr von Rotenhahn-Neuenhof bei Herleshausen a. W., Oberbürgermeister Rößler-Schmalkalden, Direktor Rosterg-Heringen (Wintershall), Direktor Reuß-Eisenach, Direktor Rudolph-Salzungen (Saline), Oberbürgermeister Schmicdcr-Eisenach, Direktor Schüddekopf-Hamburg (Kalisyndikat), Direktor Schlüter-Minden (Schiffahrtsgesellschaft), Oberbürgermeister Schüler-Meiningen, Abg. Landesrat Dr. Schröder-Kassel, Landrat von Stockhausen-Hann.-Münden, Dr. Sander-

Richelsdorf, von Scharffenberg - Kalkhof bei Wanfried, Direktor Trieloff-Wanfried, Abg. Landgerichtsrat Tourneau- Magdeburg, Großherzoglicher Bezirksdirektor Geh. Regierungsrat von Trautvetter-Eisenach, Thiel-Ruhla, Landrat Freiherr von Türcke-Meiningen, Thorey-Eschwege, Bürgermeister Bocke-Eschwege, Bankdirektor Vollborn-Eisenach, Bürgermeister Weißker-Münden, Dr.-Ing. Wolf - Hildburghausen, Baurat Weise-Eisenach, Abg. Dr. Wendtland - Berlin - Friedenau, Bezirksdirektor Weimar-Dermbach, Senator Wannschaff-Hameln, Landrat Wagner-Schleusingen, S. Weinstein-Eisenach, Stadtverordneter Wiesenthal-Mühlhausen in Thür.

Dieser große Ausschuß hat einen Vorstand gewählt, bestehend aus dem Vorsitzenden F. W. Meyer, dem stellvertretenden Vorsitzenden von Dreyse, den Beisitzern Petzet, Schmieder (zugleich Vorsitzender des Unterausschusses Eisenach), Bocke (zugleich Vorsitzender des Unterausschusses Eschwege) und den stellvertretenden Beisitzern Müller, Rathke und Weißker.

Der Vorstand bildet in Gemeinschaft mit den Vorsitzenden der Unterausschüsse: Götting-Hildburghausen, Hofmann-Sonneberg und Kircher-Meiningen, ferner den zugewählten Abgeordneten Dr. Schräder, Tourneau und Dr. Wendtland, sowie den Herren Dr. Apelt, Dr. Metterhausen, Dr. Hagemeister, Rößler, Rudolph, Trieloff, Contag und dem Geschäftsführer Abshoff den geschäftsführenden Ausschuß.

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