Sandra Hammerschmidt

Untersuchung von Lagedeformationen an Stützpunkten im Netz der Talsperre Schönbrunn

Ziel der Arbeit war es, eine Netzausgleichung der drei Beobachtungsepochen des Stützpunktnetzes der Talsperre Schönbrunn in Südthüringen durchzuführen. Als Grundlage für diese Ausgleichungen dienten Messungen, die 1974 als Nullmessung, sowie im Jahr 1989 und 1997 als Folgemessungen ausgeführt wurden. Durch eine Deformationsanalyse sollte überprüft werden, ob sich zwischen den Meßepochen signifikante Punktverschiebungen ergeben haben. Die Netzausgleichungen wurden mit dem Programmsystem PANDA durchgeführt, ebenso wie die Deformationsanalyse.
Durch die großen Zeitabstände zwischen den einzelnen Meßepochen ergab sich die Anwendung unterschiedlicher Meßgeräte. So wurden 1974 die Richtungen mit Theo 010A in 4 Vollsätzen beobachtet, sowie die längste Strecke als Basisstrecke mit EOK 2000 gemessen. Diese Basistrecke wurde zur Berechnung des Netzmaßstabs hinzugezogen. 1989 wurden durch Einsatz des Computertachymeters Recota alle noch meßbaren Strecken und Richtungen bestimmt. Die Richtungsmessungen zur 2. Folgemessung 1997 wurden mit einem Theo 010B durchgeführt. Zusätzlich wurden alle Strecken mit einem Tachymeter Geodimeter 422 beobachtet. Bei Richtungsmessungen mit Theo 010A/B in Kombination mit Streckenmessungen ist es ausreichend, drei Vollsätze zu messen.
Für die Epoche 1974 ergaben sich durch die hohe Genauigkeit der Richtungsmessung gute Werte für die Lagestandardabweichung der Koordinaten. In der Epoche 1989 wurde im Vergleich zu 1974 eine höhere Genauigkeit der Punktkoordinaten ersichtlich. Diese ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß im Netz der 1. Folgemessung fast alle Strecken zwischen den Punkten mit einer relativ hohen Genauigkeit bestimmt wurden. Die Richtungen wurden im Gegensatz zu denen von 1974 weniger genau beobachtet. Die Auswertung der Ausgleichung von 1997 ergab wiederum eine sehr gute Genauigkeit in der Richtungsmessung und ebenfalls in der Streckenmessung.
Der Pfeiler 21 bedarf durch seine ungünstige Lage im Netz möglichst vieler Beobachtungen. Insbesondere bei Messung aller möglichen Netzelemente könnten zuverlässige und ausreichend genaue Ergebnisse für alle Punkte erreicht werden. Das zeigt sich in der Genauigkeitssteigerung für die Standardabweichung der Koordinaten der Messungen von 1974 zu 1997.
Die nachfolgende Deformationsanalyse zum Vergleich der einzelnen Meßepochen ergab zufriedenstellende Ergebnisse. Hierbei standen verschiedene Möglichkeiten der Modellbildung zur Auswahl. Einige davon wurden in dieser Diplomarbeit näher untersucht. Allerdings waren keine eindeutigen Aussagen zur Netzstabilität möglich. Es ist ersichtlich, daß signifikante Punktverschiebungen besonders im Zeitraum zwischen den Epochen 1974 und 1989 aufgetreten sein könnten. Sie sind stark erkennbar an den Pfeilern 8 und 9. Nach 1989 hat vermutlich eine Beruhigung der Pfeilerbewegungen stattgefunden.
Da die Höhen der Dreifuß-Oberkanten der Freiberger Präzisionszentrierung nicht bekannt waren, wurden diese im Rahmen der Diplomarbeit mit Präzisionsnivellement ausgehend von den Oberkanten der Vertikalbolzen bestimmt. Zusätzlich wurden die Höhen der bisher höhenmäßig unbekannten Punkte 8, 10, 11 und 16 durch Ausgleichung des trigonometrischen Höhennetzes mit Hilfe des Programms PANDA aus den Zenitwinkeln und Schrägstrecken berechnet.
Es kann festgestellt werden, daß das Programmsystem PANDA für derartige Aufgabenstellungen gut einsetzbar ist. Bei der Deformationsanalyse von mehr als drei Epochen kann es allerdings Schwierigkeiten geben, da der Mehrepochenvergleich in PANDA noch nicht ausgereift ist.
Weitere Messungen im Hauptsperrennetz der Talsperre Schönbrunn sind in jedem Fall unerläßlich. Diese sollten unter ähnlichen äußeren Bedingungen, mit gleichen Instrumenten durchgeführt und mit einem einheitlichen Algorithmus ausgewertet werden. Zur Genauigkeits- und Zuverlässigkeitssteigerung könnten als Ergänzung zu den terrestrischen Messungen GPS-Beobachtungen (z.B. bei Pfeiler 21) durchgeführt werden.