Möglichkeiten zur Bewertung des Schadenspotentials beim Versagen von Stauanlagen

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Auswirkungen von möglichen Versagensszenarien von Stauanlagen auf den Menschen. Dabei kommen unterschiedliche Ansätze zur Anwendung, welche die Anzahl der Opfer eines solchen Versagensszenarios abschätzen sollen. Dabei handelt es sich keineswegs um eine genaue Ermittlung von Opferzahlen, vielmehr soll durch eine Gegenüberstellung von unterschiedlichen Ansätzen eine Bandbreite von möglichen Opfern ermittelt werden. Am Beginn der Arbeit wird ein Überblick über historische Ereignisse geschaffen, welche das Verständnis für die Modelle zur Abschätzung der Opferzahlen verbessern soll. Dabei wird erklärt, weshalb es zu Todesopfern bei einem Sperrenversagen kommt und welche Parameter die Opferzahlen wesentlich beeinflussen. Im Folgenden werden Modelle zur Abschätzung von Opferzahlen erläutert. Diese werden hinsichtlich ihrer Anwendung und Grenzen beschrieben. Im Anschluss werden zwei ausgewählte Methoden an zwei Fallbeispielen angewendet. Dabei werden die Gebiete der Fallbeispiele im ersten Schritt hinsichtlich ihrer Bevölkerungsdichte sowie den jährlichen Schwankungen der Personen im Gebiet (z.B. durch Tourismus) untersucht. Im Folgenden wird, aufbauend auf Flutwellensimulationen, jener Anteil der Bevölkerung, welcher von einem möglichen Sperrenbruch gefährdet ist, ermittelt. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Thematik der Warnung und der Evakuierung gelegt. Die Ergebnisse der Fallbeispiele werden interpretiert und die Unterschiede der beiden Methoden hervorgehoben. Dabei erfolgt neben der Einschätzung der Plausibilität der Ergebnisse auch eine Einschätzung bezüglich der Anwendungsgrenzen.

This work focuses on effects, which appear due to possible failure scenarios of dams, on human beings. In order to evaluate these effects there are numerous methods available to estimate the number of fatalities of such an event. These methods are not able to estimate the exact number of fatalities but they give a good insight on the damage-potential of dams. The output of those methods are magnitudes of possible fatalities which makes it possible to compare different dams. In order to get a better understanding of these methods an overview of historic events is being presented. In addition to that, the important parameters, which influence the number of fatalities are shown. Hence, the differences according to warning and evacuation and how they influence the number of fatalities can be described. The methods for estimating the loss of life due to dam failure are described according to their limitations and application. Additionally, two selected methods are applied to two case studies. The areas of these case studies are described according to their population density and the fluctuations of people inside the area of interest (e.g. due to tourism). Afterwards the part of the population which is endangered by the dam failure is determined by means of floodwave-simulations. Thereby a special focus is being set on the process of warning and evacuation. The results of the case studies are interpreted and the differences between them are emphasised. An assessment of the applicability and a verification of the plausibility is made. With that analyses, a comparison between those two methods according to their reliability and workload is achieved.