Tscheboksary 3

Das Flußbett wird, mit einem gespülten Erddamm mit einer Länge von 980m, abgesperrt. Die maximale Höhe beträgt 42m. Daran schließt sich ein bis 20m hoher Erddamm an, der den restlichen Talquerschnitt abschließt. Der gespülte Erddamm wird ohne Dichtung ausgeführt. Die Erfahrungen aus früheren Dämmen haben gezeigt daß die zonenweise Verteilung der Körnungen im Zusammenwirken mit dem großen Dammquerschnitt eine ausreichende Dichtwirkung ergeben. Der Spülvorgang läuft folgendermaßen ab:

Im Schutz zweier Fangedämme werden zwei Spülleitungen an der Stelle der Fußpunkte des zu errichtenden Dammes verlegt. Mit Hilfe von Saugbaggern wird ein Wasser-Sand-Gemisch gewonnen, daß durch Leitungen zur Dammbaustelle gelangt. Das Gemisch strömt aus beiden Rohren in Richtung Dammitte. Durch die sich verringernde Fließgeschwindigkeit lagern sich die gröberen Teile früher, die feineren später ab. Dadurch ergibt sich eine Abstufung der Körnung, die in der Mitte des Dammes eine Dichtung und in den Randbereichen eine Dränschicht ergeben.

Das maximale Hochwasser wird mit ca. 50000 Kubikmetern/s angenommen (dieser Wert wurde bisher noch nie erreicht). Die Wassermassen werden durch eine Wehranlage, Grundablässe im Maschinenhaus und durch die Turbinen, die zu diesem Zweck vollständig geöffnet werden, abgeführt.

Die Wehranlage besteht aus 6 Durchflußöffnungen von jeweils 20m Breite. Die Öffnungen werden durch Schütze verschlossen. Bei vollständiger Öffnung ermöglichen sie einen Abfluß von 1400 m³/s für jedes Wehrfeld. Der Antrieb der Schütze stellt eine Besonderheit des Kraftwerkes dar. Während in Deutschland für ein Wehr oftmals schon mehrere Antriebe vorgesehen werden, gibt es hier für alle Schütze nur einen gemeinsamen Antrieb. Ein Portalkran, der auch die Arbeitsverschlüsse der Turbinen und Grundablässe bedienen kann, bewegt die Schütze auf oder ab, die in verschiedenen Höhen arretiert werden können. Um ein vollständiges Entleeren des Raumes zwischen Schütz und entsprechendem Arbeitsverschluß zu ermöglichen, wurden in jedem Schütz zwei kleine verschließbare Öffnungen angebracht.

Die einfache Form des Wehrantriebs kann einfach erklärt werden. Für die Abfahrung des üblichen Hochwassers sind die Grundablässe gedacht. Erst im Falle eines extremen Hochwassers müßten die Wehröffnungen geöffnet werden, die Sicherheit dafür erhöht sich dadurch, daß zwei Portalkräne vorhanden sind, die ständig arbeitsbereit sind. Da in den Jahren seit Inbetriebnahme der Anlage kein extremes Hochwasser aufgetreten ist wurde das Wehr nicht geöffnet.

Die Grundablässe stellen eine weitere Besonderheit der Tscheboksarsker Wasserkraftanlage dar. Ähnliche Ablässe wurden auch in Kuibyschew, Wolgograd, Saratow und am Kraftwerk Untere Kama gebaut. Einen Schnitt durch die Anlage entlang der Turbinenachse enthält die untere Abbildung auf der Übersichtszeichnung. Die folgende Skizze zeigt einen Grundriß der Ablässe:



Das Verhältnis der Flächen ist FI > F2 > F3 . Um günstige hydraulische Verhältnisse zu bekommen, wurde die Querschnittsfläche F3 ungefähr 0,9mal der Fläche F2 gewählt. Wegen der Gefahr der Resonanz, die durch Turbulenzen bei sich lösender Strömung entstehen kann, mußte darauf geachtet werden, daß die Fläche F3 kleiner als die Fläche F2 ist. Der gravierendste Nachteil der Konstruktion ist der höhere konstruktive Aufwand bei Herstellung des Stahlbetonkörpers. Dieser wurde aber durch viele Vorteile mehr als aufgewogen.

Die Einbeziehung eines Teils der Hochwasserentlastung in das Kraftwerk brachte, wegen der Verkürzung des Gesamtbauwerkes (Kraftwerk + Wehr), eine Kosteneinsparung von 10 bis 15 % und eine Verkürzung der Bauzeit.

In Zeiten starken Hochwassers ist die Wasserspiegeldifferenz zwischen Ober- und Unterwasser sehr gering. Dadurch ergibt sich eine sehr geringe Druckhöhe und damit eine geringe Leistung der Turbinen, trotz sehr großen Durchflusses. Die höhere Durchflußgeschwindigkeit durch den Grundablass bewirkt eine Wasserspiegelabsenkung direkt hinter den Turbinen, da das Wasser schneller weg transportiert wird. Dadurch ergibt sich eine größere Druckhöhe für die Turbine und eine größere Leistung. Die Absenkung des Wasserspiegels liegt zwischen 0,5 m und 1 m

Eine weitere Besonderheit dieses Kraftwerkes ist die Führung der kreuzenden Verkehrsströme. Das Kraftwerk wurde in einem tiefen Einschnitt gebaut, dadurch ergibt sich eine besondere Führung der Verkehrs- und Zufahrtsstraßen. Die Straße, die das Kraftwerk als Übergang über die Wolga nutzt verläuft über das Oberhaupt der Schleuse und anschließend direkt über das Dach des Maschinensaals, danach über eine Brücke über das Wehr zum Damm. Um das Kraftwerksgelände, das sich nur wenige Meter über dem Unterwasser befindet zu erreichen, wurde eine gesonderte Straße angelegt, die über das Unterhaupt der Schleuse verläuft.