Canning Reservoir

Canning Reservoir
Staumauer des Canning Reservoirs mit Auslauf
Lage: Western Australia, Australien Zuflüsse: Canning River, Canning River East, Poison Gully Abflüsse: Canning River Größere Orte in der Nähe: Roleystone, Byford
Western Australia, Australien
Koordinaten	32° 10′ 12,3″ S, 116° 8′ 34,3″ O-32.17008116.14287Koordinaten: 32° 10′ 12,3″ S, 116° 8′ 34,3″ O
Daten zum Bauwerk
Bauzeit:	1933–1940
Höhe der Bauwerkskrone:	66 m
Kronenlänge:	466 m
Daten zum Stausee
Höhe des Stauziels:	279 m
Wasseroberfläche bei Vollstau:	5,01 km²
Stauseelänge:	11,5 km
Stauseebreite:	1,2 km
Speicherraum:	90,352 Mio. m³dep1
Einzugsgebiet:	804 km²

Das Canning Reservoir ist ein Stausee im Südwesten des australischen Bundesstaates Western Australia. Es ist ein wichtiger Trinkwasserspeicher für die Stadt Perth und liegt in der Darling Range im Verlauf des Canning River. Der Beton-Schwerkraftstaudamm besaß zur Zeit seines Baus besonders moderne Konstruktion und hydraulische Auslegung.^[1] Bis in die 1960er-Jahre war das Canning Reservoir die wichtigste Süßwasserquelle für Perth; erst dann legte man weitere Stauseen an. Heute liefert das Reservoir etwa 20 % des Süßwassers für die Stadt. Der Zulauf zum Canning Reservoir wird auf 22 Mill. m³/Jahr geschätzt und die Speicherkapazität auf 90,352 Mio. m³.

Seit seiner Fertigstellung 1940 hat das Canning Reservoir eine Vielzahl ökologischer Probleme, wie häufigere Algenblüte, Verlust von Lebensräumen und Sedimentation, verursacht. Dennoch ist das Canning Reservoir mit seiner Umgebung als Erholungsgebiet beliebt.

Geschichte

Der Ausbau des Canning River als Süßwasserquelle für Perth wurde erstmals 1896 vom ersten Metropolitan Water Works Board of Perth vorgeschlagen.^[1] Die Standortuntersuchungen begannen 1897, als der Bauingenieur Thomas Hodgeson den Standort der heutigen Staumauer vermaß und als möglichen Standort vorschlug.^[2] Trotz den Forderungen nach weiteren Untersuchungen und einer extremen Wasserknappheit in einigen Jahren konnte man bis zur Weltwirtschaftskrise in den 1930er-Jahren kein Geld für den Bau des Staudamms aufbringen.

1924 wurde ein kleines Wehr 6 km unterhalb des heutigen Canning-Staudamms gebaut. Es war nur als schnelle Lösung für die Probleme in der Wasserversorgung von Perth gedacht und bald wurde klar, dass man einen größeren Stausee benötigte. Dennoch dauerte es noch neun Jahre bis zum Baubeginn der heutigen Staumauer. 1940 wurde der Stausee zum Preis von 1,1 Mio. AU-$ fertiggestellt.^[3] Bauingenieur Russell Dumas entwarf die Staumauer und überwachte den größten Teil des Baus.^[1]

1951 wurde als Verbesserung ein betonbefestigter Kanal gebaut, um den Wasserfluss vom Einzugsgebiet des nahegelegenen Kangaroo Gully umzuleiten. Das Canning Reservoir war bis zur Boom-Wachstumsphase von Perth in den 1960er-Jahren und bis zum Bau des Serpentine Reservoirs 1961 die wichtigste Süßwasserquelle der Stadt.^[1] 1975 wurde der Stausee durch den Canning-Tunnel an das Integrated Water Supply Scheme von Perth angeschlossen.^[2] Vor dessen Eröffnung war das Wasser durch den Canning Contour Channel nach Gosnells geflossen.^[1]

Heute liefert das Canning Reservoir immer noch etwa 20 % des Trinkwassers von Perth und spielt in der Entwicklung der Stadt eine wichtige Rolle.

Das Canning Reservoir dient auch als Speicher für das kürzlich fertiggestellte Kwinana Desalienation Plant (Umkehrosmosewerk).^[4] Das entsalzte Wasser aus dem Werk kann von der Forrestdale Pumping Station in den See gepumpt werden.

Hydrologie

Das Einzugsgebiet des Stausees liegt in der Darling Range, die Teil des Schildes darstellt, das vorwiegend aus Granit mit einigen linearen Einlagerungen von verändertem Sedimentgestein und Vulkangestein besteht.^[5]

Die Staumauer liegt in einem engen Tal, das in Ost–West–Richtung verläuft, mit Felsabstürzen zum Flussbett hin. Hinter der Staumauer mündet der Canning River South in den Hauptfluss. So formte das Wasser einen Stausee, der drei Hauptarme nach Osten, Südosten und Süden besitzt.^[5]

Canning-Staumauer bei 34.4 % Füllgrad des Staussees

Der Einzugsbereich ist 804 km² groß. Der Stausee liegt auf 200 m Höhe und höchste Punkt im Einzugsbereich, der Mount Cooke, ist 582 m hoch.^[5]

Die jährlichen Regenfälle liegen bei ca. 900 mm; der meiste Regen fällt von Mai bis September.^[5] Die Verteiltung der Regenfälle im Einzugsgebiet variiert aber stark zwischen 700 mm und 1300 mm pro Jahr.^[5]

Seit 1975 haben die langfristig durchschnittlichen Regenfälle am Stausee um 20 % abgenommen und der Wasserfluss in das Einzugsgebiet um ca. 60 % – der jährliche Wasserzufluss von 1948 bis 1974 betrug 52 Mill. m³, während er von 1975 bis 2004 nur noch 22 Mill. m³ betrug.^[5][6]

Bau

Bau der Staumauer (1939)

Der Bau des Canning Reservoirs beendete eine lange Zeit der unzureichenden Wasserversorgung für Perth. Es gab in dieser Zeit sowohl Qualitätsmängel (Salzgehalt oder bakterielle Belastung oder beides) als auch Quantitätsmängel.^[1] Das Projekt, das größte öffentliche Bauprogramm der Dekade, führte zu einem merklichen Wachstum der örtlichen Wirtschaft und sorgte für ca. 500 dringend benötigte Arbeitsplätze.^[3]

Viele innovative Konstruktionsprinzipien und Baumethoden, die neu in Australien waren, wurden bei diesem Projekt angewandt. Erprobte Methoden, die man beim Bau des nahegelegenen Wellington Reservoir anwandte, wurden verbessert.

Bei der Canning-Staumauer musste, wie bei allen Staumauern, darauf geachtet werden, Leckagen zwischen dem Felslager und der Staumauer zu vermeiden.^[1] Am Canning-Staudamm sah man zusätzlich zur Abtragung der Felslager bis auf dem festen Stein ohne Brüche einen Graben auf der Wasserseite der Staumauer vor, der mit einer felsgefüllten Drainage mit offenen, verbundenen Röhren kombiniert war, um jede Undichtigkeit zwischen den Felslagern und dem Beton der Staumauer zu begegnen. Der Einbau eines internen Drainagesystems galt damals als neuartig.^[1] Fast vertikale, 200 mm starke Drainagerohre wurden in 1,52 m Abstand entlang der Staumauer angebracht, um interne Leckagen durch den Beton abzuführen.

Neben Arbeitsmethoden auf dem damaligen Stand der Technik wurden in einigen Fällen auch arbeitssparende Maschinen eingesetzt, um die Arbeitsleistung zu verbessern. Hilfspersonal wurde vornehmlich für Vorort-Bauten, den Straßenbau, Erdarbeiten für die Gründung der Staumauer, das Abholzen der Flächen des späteren Seebeckens und für einige Betonarbeiten eingesetzt. Gelernte Arbeiter wurden auf der Staumauer den Bau der Schalung, in die der Beton eingefüllt wurde, benötigt. Diese Arbeiter wurden vermutlich zu normalen Tagessätzen angestellt, wie dies bei diesem Projekt üblich war.^[1] Die Lagerung von Zement in Silos wurde hier auch erstmalig auf einer australischen Baustelle eingesetzt, was gegenüber dem damals üblichen Umgang mit Zementsäcken eine wesentliche Zeitersparnis brachte.

Im Allgemeinen schritten die Arbeiten wie geplant fort und es gab nur wenige Rückschläge aus der Sicht der Ingenieure.^[2] Ein wesentliches Problem allerdings trat bald nach Baubeginn auf: Im März 1934 brachte ein schlimmes Unwetter 130 mm Regen in weniger als zwei Tagen. In der Folge stieg der Fluss schnell an und überschwemmte die Baustelle der Dammgründung. Es mussten Pumpen installiert werden und drei Tage später wurden die Arbeiten fortgesetzt.

Im September 1940 wurde der Staudamm fertiggestellt. Es war damals der längste Beton-Schwerkraftdamm in Australien,^[1] und auch der zweithöchste nach dem Burrinjuck-Staudamm in New South Wales. 1997 war der Canning-Staudamm unter 90 großen Beton- und Mauerwerk-Schwerkraftstaudämmen in Australien immer noch der fünfthöchste und sechstlängste.^[1] Es ist der größte Betonstaudamm in Western Australia nach Kronenlänge und Mauervolumen.

Die Baukosten lagen deutlich unter der geplanten Summe^[2] und die Arbeiten wurden rechtzeitig fertiggestellt. Die Bauzeit betrug sieben Jahre.

Reparaturarbeiten

Im oberen Teil und an der Krone trat am Damm deutliche Rissbildung auf. Untersuchungen zeigten, dass diese auf alkalische Reaktionen im Beton zurückzuführen sind.^[7] Diese Reaktionen führen zu einem Aufquellen des Betons, was zu einer Zunahme sekundärer Druckspannungen und lokalen Rissen führen kann. Letztendlich führt dies zu Rissen in der Struktur der Betonmauer. Zusätzlich nehmen die Zugfestigkeit und die Elastizität des Betons deutlich ab. Viele alte Betonstaumauern leiden unter diesen alkalischen Reaktionen, u.a. auch der Fontana-Damm in Tennessee und der Pian Telessio in Italien.^[8]

In den Jahren 1999–2001 wurden ausgedehnte Reparaturarbeiten zur Verstärkung der Staumauer unternommen.^[9] Die oberen 3,8 m der vorhandenen Staumauer wurden entfernt und Bohr- und Sprenglöcher in die Staumauer und bis zu 70 m in die Felsgründung darunter eingebracht. Der obere Teil der Staumauer wurde dann aus bewehrtem Beton wieder aufgebaut. Schließlich wurden permanente, nachspannbare Grundanker durch die gebohrten und gesprengten Löcher bis in die Felsgründung eingebracht. Zur Zeit des Abschlusses dieser Arbeiten waren dies die längsten und stärksten permanenten Grundanker, die jemals eingebaut wurden.^[10]

Eine neue Bohr- und Sprengtechnik namens Penetrating Cone Fracture (PCF) wurde bei diesen Reparaturarbeiten eingesetzt. PCF wurde konventionellen Bohr- und Sprengtechniken wegen des geringeren Risikos einer Schädigung der vorhandenen Struktur durch Vibrationen und des geringeren Auftretens von Schadgasen und Staub vorgezogen.^[11]

Umweltprobleme

Durch den Bau des Canning Reservoirs wurde, wie bei ähnlichen Trinkwasserstauseen, der Wasserstand im Canning River um bis zu 96 % gesenkt.^[12] Einige Süßwasserfischarten, die endemisch in den Gewässern des Südwestens von Western Australia vorkommen, finden sich im Canning River, aber Studien über Fische und ihre Lebensräume in der Gegend zeigten, dass die Anzahl der Fische wegen des Verlustes des Lebensraumes und des Verlustes der Verbindung zu den Laichgründen wegen des geringen Wasserstandes klein ist. Die Wanderung der Fische flussaufwärts zu den Laichgründen ist stark behindert.^[13] Stehendes Wasser, das durch zu geringen Wasserstand entsteht, hat einen Lebens- und Laichraum für eine eingeschleppte Fischart, den Koboldkärpfling (Gambusia affinis) geschaffen.^[14]

Das Aufstauen des Canning River hat eine dramatische Absenkung des Wasserstandes verursacht, die unterhalb des Staudamms den Besatz mit Mikroorganismen deutlich verändert hat.^[15] Der Wassermangel hat auch zu einem verminderten Spüleffekt unterhalb der Staumauer geführt. Eine riesige Menge an Nährstoffen aus Düngern und Tierexkrementen hat Algenblüte und Eutrophierung verursacht.^[16]

Viele Pools im Fluss, die wichtige Rückzugsgebiete für die aquatische und terrestrische Flora und Fauna darstellten, gingen durch Sedimentation und Veränderung des Wasserflusses verloren, die durch das Aufstauen des Canning River verursacht wurden.^[14]

Das periodische Fluten des Canning River vom Stausee aus ist notwendig, um Saatgut zu verteilen, die Keimung anzuregen, sicherzustellen, dass die Setzlinge überleben, niedrige Grundwasserstände wieder aufzufüllen – was in Dürrezeiten besonders wichtig ist – und den Wuchs von Unkraut einzudämmen.^[14] In Zeiten geringer Regenfälle wird das Fluten aber reduziert.

Freizeitaktivitäten

Am Stausee und in der Umgebung gibt es verschiedene Freizeitmöglichkeiten.^[5] Man findet dort eine Reihe von Picknickplätzen (mit Gasgrills), Aussichtspukten und Wanderwege – viele davon mit Zugang für Rollstuhlfahrer.^[17] Wandern kann man im gesamten Einzugsgebiet, besonders den Bibbulum Track entlang, der etwa 10 km flusaufwärts der Staumauer durch den Einzugsbereich führt. Verschiedene Mountainbike-Wege durchziehen die Monadnocks Conservation Reserve am Canning River und angrenzende Staatsforste.^[18]

Im Canning Reservoir, im Canning River und seinen Nebenflüssen wird illegal nach Marron-Flusskrebsen (Cherax tenuimanus, bzw. Cherax cainii) gefischt, vor allen Dingen im Sommer. Bootfahren, Fischen und Schwimmen sind aus hygienischen Gründen im Stausee verboten. Wildes Campen (einschließlich Übernachtungen außerhalb ausgewiesener Bereiche) und die unerlaubte Anlage von Wanderwegen kommen im Einzugsgebiet des Stausees immer häufiger vor. Auch fahren viele Leute mit Autos in das Gebiet, fischen und jagen Schwarzwild.^[5]

Weblinks und Quellen

 Commons: Canning Reservoir – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Website des Canning Reservoirs (englisch)
• Canning Reservoir – WA. ExplorOz.com
• Map of Canning Reservoir, WA. Bonzle.com
• Steve Parish: Australian Touring Atlas. Steve Parish Publishing Pty. Ltd. Acherfield QLD 2007, ISBN 978-1-74193-232-4. S. 78

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} Canning Dam and Reservoir, McNess Drive, Roleystone, Western Australia. Australian Heritage Database. Government of Australia.
2. ↑ ^{a b c d} Cathy Day: Register of Heritage Places – Canning Contour Channel. Heritage Council of Western Australia. (Februar 2003)
3. ↑ ^{a b} The Canning Dam. Water Corporation
4. ↑ WA Dam Levels up. ABC News (3. März 2008)
5. ↑ ^{a b c d e f g h} Canning River Catchment Area Drinking Water Source Protection Plan. Water Resource Protection Series. Department of Water (Juni 2007). ISSN 1326-7442
6. ↑ Statewide Dam Storage – Canning Dam. Water Corproation
7. ↑ Bruce Bulley, Bob Wark, Michael Somerford: Dams in the Darling Range. Australian Geomechanics Symposium (2003).
8. ↑ V. Saouma, L. Perotti, T. Shimpo: Stress Analysis of Concrete Structures Subjected to Alkali-Aggregate Reactions. In: ACI Structural Journal. September / Oktober 2007.
9. ↑ Tony Moulds: Canning Dam Remedial Works 1999–2001. In: 11th National Conference on Engineering Heritage: Federation Engineering a Nation; Proceedings. Institution of Engineers. Barton ACT (2001), ISBN 1-74092-215-5 (formal falsche ISBN).
10. ↑ Canning Dam Ground Anchors. Structural Systems
11. ↑ Penetrating Cone Fracture (PCF) – Frequently Asked Questions. Rockbreaking Solutions. Alterrain (2002)
12. ↑ Workplace Giving Towards a Healthier Canning River. Landcare
13. ↑ Canning River Flows. Department of Environment. Government of Western Australia.
14. ↑ ^{a b c} Caring for the Canning. Swan River Trust. Government of Western Australia.
15. ↑ D. L. Saunders, J. J. Meeuwig, A. C. J. Vincent: Freshwater Protected Areas: Strategies for Conservation. Conservation Biology. Band 16. Ausgabe 1. Wiley Interscience (2002). [[DOI|10.1045/j.1523-1739.2002.99562.x.}} S. 30–41.
16. ↑ Algal Blooms. Water Facts 6. Water and Rivers Commission. Government of Western Australia.
17. ↑ Canning Dam Facilities Brochure. Water Corporation.
18. ↑ Parks and Picnic Spots. Experience Perth. Perth Region Tourism Organisation Inc. Perth 2007.