Vermessung des Nurek-Damms mit neuester Technologie

Der Nurek-Damm ist ein Erdschüttdamm am Fluss Vakhsh in Tadschikistan. Sein Hauptzweck ist die Stromerzeugung aus Wasserkraft; das Kraftwerk hat eine installierte Leistung von 3.015 MW. Mit dem Bau des Damms wurde 1961 begonnen und der erste Generator des Kraftwerks wurde 1972 in Betrieb genommen. Der letzte Generator wurde 1979 in Betrieb genommen, und das gesamte Projekt wurde 1980 abgeschlossen, als Tadschikistan noch eine Republik innerhalb der Sowjetunion war und Nurek der höchste Staudamm der Welt war. Mit 304 Metern ist er derzeit der zweithöchste von Menschen errichtete Staudamm der Welt, nachdem er 2013 vom Jinping-I-Damm übertroffen wurde. Der Rogun-Damm, ebenfalls am Vakhsh in Tadschikistan, könnte ihn nach seiner Fertigstellung noch übertreffen.

Gruner ist seit 2017 Owner's Engineer für die Sanierung des Nurek-Damms und des Wasserkraftwerks. Das Projekt wird von mehreren internationalen Finanzinstitutionen unter der Leitung der Weltbank kofinanziert. Im Rahmen dieses Auftrags musste eine Kavitationsbewertung der Hochwasserentlastungsanlagen durchgeführt werden, um eventuelle Schäden durch Kavitation zu beurteilen. Für diese Studie musste eine Bestandsaufnahme durchgeführt werden, um ein Modell des Ist-Zustands der Anlagen zu erstellen.

Die Hochwasserentlastungsstollen

Der Stausee verfügt über zwei Hochwasserentlastungsstollen (Überläufe), um den Wasserstand zu regulieren: einen oberen (überirdischen) und eine unteren (unterseeischen). Bei einem kürzlich durchgeführten Projekt wurde der Pegel des Stausees um 60 Meter abgesenkt, so dass die Tore der oberen Hochwasserentlastungsanlage vollständig aus dem Wasser ragten. Auch bei dieser Absenkung blieb die untere Hochwasserentlastungsanlage in einer Tiefe von etwa 40 bis 60 Metern unter Wasser. Unter normalen Bedingungen liegt die untere Hochwasserentlastungsanlage etwa 90 Meter unter der Wasserlinie. Diese Absenkung war notwendig, um die Sanierung der oberen Überlauftore und des Einlaufbauwerks für die Turbinen zu erleichtern.

Die Datenerfassung

Die Aufgabe bestand darin, einen LiDAR-Scan beider Hochwasserentlastungesstollen aufzunehmen. Die obere Hochwasserentlastungsanlage mit einer Länge von etwa 1400 Metern und der zugängliche Teil der unteren Hochwasserentlastungsanlage mit etwa 1000 Metern wurden gescannt. Die horizontalen Abschnitte beider Hochwasserentlastungsstollen wurden zu Fuss mit der Emesent Hovermap erfasst. Der geneigte Teil der oberen Hochwasserentlastungsanlage sowie die Ein- und Auslassbauwerke wurden mit einem UAV gescannt, welches den Hovermap als Nutzlast trug. Beeindruckend ist, dass die Drohne zu diesem Zweck innerhalb des Hochwasserentlastungsstollens geflogen wurde.

Zusätzlich wurden vier UAV-Flüge mit Auflösung (GSD) von 3 cm durchgeführt, um die Anlagen rund um das Wasserkraftwerk und die Ein- und Auslaufbauwerke der beiden Hochwasserentlastungen zu erfassen. Um eine genaue Georeferenzierung der Scans und der photogrammetrischen Flüge zu gewährleisten, wurde ein geodätisches Netz eingerichtet. Dieses Netz kann auch für künftige Vermessungen verwendet werden.

Damit sich jeder ein Bild über den Umfang des Projekts machen kann, haben wir einen Webviewer erstellt, der die komplette Punktwolke zeigt:

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