LVA 816 310 WAWI und allg. WABAU - Institut für Wasserwirtschaft ...
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<strong>Wasserwirtschaft</strong><br />
<strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau<br />
<strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110<br />
HS EH01 Montag, 8:30 – 11:45<br />
Bernhard PELIKAN<br />
Department <strong>für</strong> Wasser – Atmosphäre – Umwelt;<br />
<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Wasserwirtschaft</strong>, Hydrologie <strong>und</strong> konstruktiven Wasserbau – IWHW.<br />
Universität <strong>für</strong> Bodenkultur Wien. Muthgasse 18, A-1190 Wien.<br />
Tel: ++43 – 1 – 36006 – 5513 e-mail: bernhard.pelikan@boku.ac.at Web: http://iwhw.boku.ac.at/
Inhalte <strong>und</strong> Gliederung Kapitel 2<br />
Flußbau<br />
2.1 Gewässertypen<br />
2.2 Gewässermerkmale<br />
2.3 Gewässerzonierung<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze 2.4.1 Linienführung<br />
2.4.2 Längsprofil<br />
2.4.3 Querprofil<br />
2.4.4 Revitalisierung<br />
2.5 Profilsicherung 2.5.1 Totbau - Lebendbau<br />
2.5.2 Profilsicherung in der UW-Zone<br />
2.5.3 Pofilsicherung ober der UW-Zone<br />
2.5.4 Sicherungsbauwerke<br />
2.6 Bauwerke 2.6.1 Brücken<br />
2.6.2 Durchlässe<br />
2.6.3 Düker<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.1 Gewässertypen (1)<br />
2.1.1 Biozönotische Gliederung (ILLIES & BOTOSANEANU, 1963)<br />
Konzept bezogen auf Benthos <strong>und</strong> Fische<br />
Krenal Quellregion<br />
(Epi-, Meta-, Hypo-) Rhitral Oberlauf<br />
(Epi-, Meta-, Hypo-) Potamal Unterlauf<br />
2.1.2 Klimatisch – hydrologische Typen<br />
arider Typ (V>N) humider Typ (V
2.1 Gewässertypen (2)<br />
2.1.3 Kombinationstypen (Mol,1978)<br />
Gletschersturzbäche<br />
Hochgebirgssturzbäche<br />
Hochgebirgsbäche aus Seen<br />
Gebirgsbäche unterhalb der Baumgrenze auf Eruptivgestein<br />
Gebirgsbäche unterhalb der Baumgrenze auf Kalkgestein<br />
Berglandflüsse<br />
Flachlandbäche durch Regen gespeist<br />
Flachlandbäche aus Quellen<br />
Flachlandflüsse aus Quellen<br />
Große Flüsse<br />
Wasserläufe auf Torfböden<br />
Unterirdische Wasserläufe im Karst<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.1 Gewässertypen (3)<br />
2.1.4 Angabe der Flußordnungszahl (Horton, 1945, Strahler 1957)<br />
(stream order)<br />
Eine positive ganze Zahl, die den<br />
Grad der Verzweigung in einem<br />
Gewässersystem angibt.<br />
Gewässer 1. Ordnung sind die<br />
äußersten Zuflüsse. Fliessen<br />
zwei Flüsse gleicher Ordnung<br />
zusammen, erhält der<br />
Zusammenfluss eine Ordnungszahl,<br />
die um 1 höher liegt, fließen zwei<br />
Gewässer mit unterschiedlicher FLOZ<br />
zusammen, überträgt sich die höhere<br />
auf das resultierende Gewässer.<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.2 Gewässermerkmale (1)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.2 Gewässermerkmale (2)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.2 Gewässermerkmale (3)<br />
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2.2 Gewässermerkmale (4)<br />
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2.3 Gewässerzonierung (1)<br />
2.3.1 Gewässer ist ein vernetztes System <strong>und</strong> wird<br />
beeinflußt von:<br />
Abflußregime (Abflußganglinie, Abflußdauerlinie)<br />
Geometrie (Gr<strong>und</strong>riß, Querschnitt, Längsschnitt)<br />
Feststoffe (Sohlsubstrat, Geschiebe, Schwebstoffe)<br />
Lebensgemeinschaften (Fauna & Flora)<br />
Einzugsgebiet (Geologie, Geländeform, Bewuchs, Nutzung)<br />
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2.3 Gewässerzonierung (2)<br />
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2.4.1 Linienführung<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (1)<br />
Gr<strong>und</strong>satz: keine strengen geometrischen Formen<br />
(freihändiger Entwurf!)<br />
Gesetze von FARGUE aus 1868<br />
Tiefstellen der Kolke: 2B flußab von Krümmungsscheitel<br />
Furten: B flußab der Wendepunkte<br />
Tiefe der Kolke: proportional zur Krümmung<br />
stetiger Talweg: nur wenn Krümmungen in einander übergehen<br />
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2.4.2 Längsprofil<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (1)<br />
Ausgleichsgefälle: dynamisches Gleichgewicht zwischen<br />
Schleppspannung <strong>und</strong> Widerstand der beweglichen Sohle<br />
Ausgangspunkte sind Talgefälle <strong>und</strong> Linienführung<br />
Einflußfaktoren sind Q, Geschiebezufuhr, Querschnitt<br />
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2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (2)<br />
Bettstabilität: abhängig von der Grenzschleppspannung τ krit<br />
bzw. von der Grenzgeschwindigkeit v krit<br />
Unter Annahme, daß keine Geschiebezufuhr vorliegt soll gelten:<br />
τ vorh ≤ τ krit <strong>und</strong> v vorh ≤ v krit<br />
Berechnung:<br />
τ vorh = ρ.g.r hy.I vorh<br />
oder näherungsweise<br />
ρ.g.h.I vorh<br />
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Zulässige<br />
Schleppspannungen<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (3)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (4)<br />
Zulässige Fließgeschwindigkeiten<br />
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2.4.3 Querprofil<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (5)<br />
Funktionen:<br />
• Schadlose Abfuhr von Wasser, Geschiebe <strong>und</strong> Eis<br />
• kleine Q bei großen t <strong>und</strong> große Q bei kleinem t<br />
• τ max <strong>und</strong> v max wird bei keinem Q überschritten<br />
• keine zu tiefen Kolke <strong>und</strong> keine zu große Ablagerungen in Krümmungen<br />
• Anpassung an Topographie<br />
• Nutzung der lokal verfügbaren Baustoffe<br />
• harmonische Einfügung in das Landschaftsbild<br />
• Lebensraum <strong>für</strong> vielfältige Fauna <strong>und</strong> Flora schaffen oder erhalten<br />
• Wirtschaftlichkeit (Kosten vs Schadensvermeidung)<br />
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2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (6)<br />
Böschungsneigungen:<br />
• den natürlichen Verhältnissen anpassen<br />
• maximale hergestellte Böschungsneigung 1:1<br />
• abhängig auch von der Bodenart (bindig, nicht bindig)<br />
• Neigungen unterschiedlich<br />
• Prallufer: 1:1 bis 1:2<br />
• Gleitufer: 1:2 bis 1.5 <strong>und</strong> flacher<br />
Böschungsneigung beeinflußt direkt Gr<strong>und</strong>bedarf <strong>und</strong><br />
damit Kosten.<br />
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Beispiele<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (7)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (8)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (9)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (10)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (11)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (12)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (13)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (14)<br />
Habitatelemente<br />
Natürliche Elemente Künstliche Elemente<br />
Riffel Schwellen<br />
Kolke Buhnen<br />
überhängende Vegetation Blöcke<br />
unterspülte Böschungen Bermen<br />
Wurzelstöcke Abdeckungen<br />
Umgestürzte Bäume<br />
Stein- oder Felsblöcke<br />
Elemente sollen nicht zwingend einen Endzustand<br />
darstellen, sondern die weitere selbständige Entwicklung<br />
des Gewässers ermöglichen bzw. begünstigen.<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (15)<br />
2.4.4 Revitalisierung<br />
(auch Renaturierung oder Rehabilitierung)<br />
• Lebensgemeinschaft (Biozönose) lebt in Lebensraum (Biotop)<br />
• Abiotische Standortfaktoren veränderlich – faunistische <strong>und</strong><br />
floristische Population reagiert sensibel darauf<br />
• Kein statisches sondern dynamisches Gleichgewicht<br />
• Artenvielfalt ist direkt proportional der Widerstandsfähigekit des<br />
Ökosystems<br />
Revitalisierung verbessert Standortbedingungen<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (16)<br />
Instrumente der Revitalisierung<br />
• Verbesserung der Gewässergeometrie (in 3 Ebenen)<br />
• Aktivierung von Altwässern<br />
• Schaffung von Feuchtgebieten<br />
• Einbau standortgemäßen Sohl- <strong>und</strong> Böschungsmaterials<br />
• Planzungen (krautig, strauchig <strong>und</strong> Gehölze)<br />
• Einschränkung der Nutzung in Überflutungsgebieten<br />
• Schaffung von Schutzgebieten<br />
Die Qualität der Revitalisierung ist direkt proportional den<br />
da<strong>für</strong> zur Verfügung stehenden Flächen<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.4 Regelungsgr<strong>und</strong>sätze (17)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (1)<br />
Ziel der Sicherung:<br />
Schutz des Gewässerprofils vor Veränderung<br />
Streng reguliert: keine Veränderung<br />
Nicht reguliert: jede Veränderung<br />
Kompromiß: erlaubte Veränderung<br />
innerhalb definierter Grenzen<br />
Grenzen: Besitzverhältnisse, Schadenspotential,<br />
andere Nutzungen (LW, FW, Infrastruktur….)<br />
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2.5 Profilsicherung (2)<br />
2.5.1 Totbau - Lebendbau<br />
Totbau: Einsatz von toten Baustoffen<br />
Lebendbau: Einsatz von lebenden Baustoffen<br />
Kombinierte Bauweise: tote <strong>und</strong> lebende Baustoffe<br />
Nutzung der jeweils positiven Eigenschaften<br />
Gegenseitige Ergänzung<br />
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Eigenschaften Totbau<br />
2.5 Profilsicherung (3)<br />
• technisch wirtschaftliche Zielsetzung<br />
• geringe landschaftsökologische Qualität<br />
• geringer Platzbedarf<br />
• <strong>für</strong> steile (bis senkrechte) Böschungen<br />
• Widerstand auch gegen stärkste Beanspruchung<br />
• sofort nach Einbau wirksam<br />
• wahlweise wasserdurchlässig oder -<strong>und</strong>urchlässig<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Eigenschaften Lebendbau<br />
2.5 Profilsicherung (4)<br />
• wachsende Durchwurzelung <strong>und</strong> Festigung des Bodens<br />
• flächendeckender Schutz der Böschung<br />
• Regeneration <strong>und</strong> Selbstregulation<br />
• unzureichender Schutz bei Extrembelastung<br />
• ökologische Zielsetzung<br />
• sofort nach Einbau gering wirksam<br />
• landschaftsästhetisch verträglich<br />
• erfordert die Pflanze als Baustoff<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (5)<br />
Vegetationsprofil eines Gewässers<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (6)<br />
2.5.2 Profilsicherung in der Unterwasserzone<br />
2.5.2.1 Baustoffe<br />
Stein (wasser- <strong>und</strong> frostbeständig, vielfältiger Einsatz)<br />
Holz (Eiche, Lärche, UW auch Erle, Kiefer, Fichte, Tanne)<br />
Kunststoffe (PVC, PE) z.B. als Folien<br />
Beton z.B. als Ufermauer, Platten, Sohlgurt<br />
Metalle (Stahl oder Eisen), Anker, Maschendraht, Draht<br />
Bitumen z.B. als Vergußmasse, Dichtung etc.<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5.2.2 Bauelemente<br />
2.5 Profilsicherung (7)<br />
Starre Bauteile sind zerstörungsanfälliger als anpassungsfähige<br />
Bauteile<br />
Spreitlage<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (8)<br />
Faschinen (Wippen): Bündel aus ausschlagfähigem Material<br />
mit Draht zusammengeschürt (zumeist Weiden)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Sinkwalze:<br />
Bündel aus<br />
ausschlagfähigem Material<br />
mit Stein gefüllt<br />
<strong>und</strong> mit Draht<br />
zusammengeschürt<br />
2.5 Profilsicherung (9)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Rauhbäume<br />
2.5 Profilsicherung (10)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (11)<br />
Drahtschotterbehälter (Gabioni)<br />
Packwerk<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Flechtzäune<br />
2.5 Profilsicherung (12)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (13)<br />
Steinschüttung, Steinwurf, Steinsatz<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (14)<br />
2.5.2.3 Anwendungsbeispiele<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (15)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (16)<br />
2.5.3 Profilsicherung oberhalb der UW-Zone<br />
• Röhrichtzone<br />
• Weichholzzone<br />
• Hartholzzone<br />
Schutzwirkung durch Röhricht:<br />
• Böschungsschutz durch abdeckende Wirkung der Pflanzen<br />
• Triebe <strong>und</strong> Blätter vergrößern Rauhigkeit <strong>und</strong> senken v<br />
• Rhizome <strong>und</strong> Wurzeln festigen den Boden<br />
Weiterer Vorteil: Vergrößerung des Selbstreinigungsvermögens<br />
(Sauerstoffanreicherung, Ansiedlung von Kleinlebewesen)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Pflanzen der Röhrichtzone<br />
2.5 Profilsicherung (17)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.5 Profilsicherung (18)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.5 Profilsicherung (19)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Beispiele<br />
2.5 Profilsicherung (20)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (21)<br />
Gehölze der Weichholzzone <strong>und</strong> Hartholzzone<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (22)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (23)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (24)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (25)<br />
Anordnung der Gehölze / Beschattung<br />
Einflußfaktoren:<br />
• Artenzusammensetzung (Bäume <strong>und</strong> Sträucher)<br />
• Anordnung am Gewässer (maximale Wirksamkeit im Süden)<br />
• Dichte (möglichst mehrzeilig)<br />
• Höhe (abhängig von Gewässerbreite)<br />
Faustregel: Die Höhe der Bepflanzung soll etwa die doppelte zu<br />
beschattende Gewässerbreite betragen.<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (26)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (27)<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (28)<br />
2.5.4 Sicherungsbauwerke<br />
2.5.4.1 Längswerke (besitzen Längserstreckung entlang Flußlauf)<br />
Ufer- <strong>und</strong> Böschungsfußsicherungen<br />
Deckwerke<br />
Leitwerke<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (29)<br />
Ufer- <strong>und</strong> Böschungsfußsicherungen<br />
Schutz bestehender Ufer vor Unterspülung <strong>und</strong> Einrissen<br />
Erhaltung der Regelungsform<br />
Das Sicherungsbauwerk besteht aus<br />
Stützkörper (starr oder elastisch)<br />
Ufersicherung<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (30)<br />
Sohl- <strong>und</strong> Böschungssicherung bei wenig veränderlicher Sohle<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (31)<br />
Sohl- <strong>und</strong> Böschungssicherung bei stark veränderlicher Sohle<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (32)<br />
Sohl- <strong>und</strong> Böschungssicherung mit Senkfaschinen <strong>und</strong> Steinschüttung<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (33)<br />
Deckwerke (decken flächig ab)<br />
Böschungsschutz gegen Erosion in besonders gefährdeten<br />
Abschnitten<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (34)<br />
Leitwerke (parallel zum Stromstrich)<br />
Ziel: Einengung überbreiter flacher Gewässerquerschnitte zur<br />
Erhöhung der Schleppspannung <strong>und</strong> der Erosion.<br />
Bereiche hinter den Leitwerken sollen verlanden. Häufig ist die<br />
Verbindung mit Querwerken.<br />
Die Errichtung ist oft<br />
aufwendig <strong>und</strong> teuer<br />
Das Bild zeigt versch.<br />
Anordnungen von<br />
Leitwerken.<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
2.5 Profilsicherung (35)<br />
2.5.4.2 Querwerke (quer zum Stromstrich)<br />
Ziele: Schutz des Gewässerprofils<br />
Regelung des Feststofftransportes<br />
Begrenzung der Gewässerausdehnung<br />
Regelung der Sohle / Sohlentwicklung<br />
Schwellen sind lineare Querwerke über die gesamte Gewässerbreite<br />
Buhnen sind Querwerke (linear oder flächig) über einen Teil der<br />
Gewässerbreite<br />
Rampen sind flächige Querwerke über die gesamte Gewässerbreite<br />
Abstürze sind lineare Querwerke über die gesamte Gewässerbreite<br />
Bernhard PELIKAN <strong>LVA</strong> <strong>816</strong>.110 <strong>Wasserwirtschaft</strong> <strong>und</strong> <strong>allg</strong>emeiner Wasserbau WS 2005/2006
Schwellen<br />
Es gibt: Sohlschwellen<br />
2.5 Profilsicherung (36)<br />
höhengleich mit Flußsohle<br />
aus unterschiedlichen Materialien: Holzpfähle,<br />
Steinschüttungen, Beton<br />
dienen der Stabilisierung der Sohllage<br />
<strong>und</strong> Gr<strong>und</strong>schwellen<br />
höher als die Flußsohle (geringe Höhe)<br />
nur bei Niederwasser hydraulisch wirksam<br />
Material wie bei Sohlschwellen<br />
Erhöhung der Wassertiefe, ev. Sohlanhebung<br />
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Gr<strong>und</strong>schwellen<br />
2.5 Profilsicherung (37)<br />
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2.5 Profilsicherung (38)<br />
Buhnen (bestehen aus Kopf, Rumpf <strong>und</strong> Wurzel)<br />
Buhnen sind dammartige Bauwerke, die vom Ufer meist schräg<br />
flussaufwärts (inklinant), rechtwinklig oder schräg flussabwärts<br />
(deklinant) errichtet werden. Die Buhnenwurzel muss sehr sorgfältig<br />
ins Ufer eingeb<strong>und</strong>en werden, hingegen muss der Buhnenkopf<br />
wegen der turbulenten Strömung gesichert werden. Der Abstand<br />
von Buhne zu Buhne ist ungefähr so gross wie das Gewässer breit<br />
ist oder das 1,5 bis 2,5-fache der Buhnenlänge.<br />
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2.5 Profilsicherung (39)<br />
Material <strong>für</strong> den Buhnenbau:<br />
Rauhbäume, Flechtwerk, Packwerk, Faschinen, begrünter Blockwurf,<br />
Holzpfähle ( 5-20 cm), Steinkasten, Gabioni<br />
Wirkungen:<br />
Reduktion der Strömungsgeschwindigkeit in Ufernähe, Einengung der<br />
Breite, Verlandung der Buhnenfelder, Vergrößerung der Strukturvielfalt<br />
Vorteile:<br />
Sehr anpassungsfähig, korrigierbar, ökologisch integrierbar,<br />
Sek<strong>und</strong>ärnutzen (Erholung, Fischerei)<br />
Formen: Zungenbuhnen, Dreiecksbuhnen, Flügelbuhnen, Hakenbuhnen<br />
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2.5 Profilsicherung (40)<br />
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2.5 Profilsicherung (41)<br />
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Rampen<br />
Glatte Rampen<br />
2.5 Profilsicherung (42)<br />
Neigung 1:4 bis 1:8, Energieumwandlung am Rampenfuß durch<br />
Fließwechsel, Erfordernis eines Tosbeckens.<br />
Kontinuumsunterbrechung<br />
Baustoff Stein in Beton versetzt oder Beton<br />
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Rauhe Rampe<br />
2.5 Profilsicherung (43)<br />
Neigung zumeist 1:10, Energieumwandlung zum Teil bereits auf der<br />
Rampe, Sauerstoffanreicherung, Nachbettsicherung<br />
Kontinuumseinfluß<br />
Baustoff Stein auf Unterbau<br />
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Blocksteinrampe<br />
Räumliche Krümmung<br />
Abflußkonzentration<br />
Kontinuumshinderniß<br />
2.5 Profilsicherung (44)<br />
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2.5 Profilsicherung (45)<br />
Kolkbildung bei unterschiedlicher Krümmung einer Sohlstufe<br />
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Sohlgleiten<br />
2.5 Profilsicherung (46)<br />
Neigung 1:10 bis 1:30, Energieumwandlung überwiegend bereits auf<br />
der Rampe, Sauerstoffanreicherung, ökologisch durchgängig<br />
Baustoff Stein auf Unterbau<br />
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2.5 Profilsicherung (47)<br />
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Abstürze<br />
senkrecht<br />
Tosbecken erf.<br />
Material: Holz,<br />
Stein, Beton<br />
2.5 Profilsicherung (48)<br />
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2.6.1 Brücken<br />
2.6 Bauwerke (1)<br />
Durch Widerlager / Pfeiler wird der Abflußquerschnitt eingeengt.<br />
Die Größe des Durchflusses orientiert sich am Bemessungsabfluß.<br />
Dieser ist von der Bedeutung der Brücke abhängig. Üblicherweise<br />
wird ein Wert zwischen HQ 10 <strong>und</strong> HQ 100 gewählt Die statische<br />
Belastbarkeit der Brücke durch Einstau ist zu berücksichtigen.<br />
Die Freibordhöhe ist die Höhendifferenz zwischen gestautem<br />
Wasserspiegel <strong>und</strong> der Konstruktionsunterkante (KUK).>0,5m.<br />
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2.6 Bauwerke (2)<br />
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2.6.2 Durchlässe<br />
2.6 Bauwerke (3)<br />
wenn Einengungen zulässig <strong>und</strong> Einstau unproblematisch<br />
Querschnittsformen: Rechteck-, Kreis-, Ei-, Maulprofil<br />
Querschnittsgrößen:<br />
unter Wirtschaftswegen 0,40 m<br />
unter mittelrangigen Straßen 0,50 m<br />
längere Strecken unter hochrangigen Straßen 0,80 m<br />
begehbare Durchlässe > 1,80 m<br />
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Rohrdurchlaß<br />
2.6 Bauwerke (4)<br />
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Rahmendurchlaß<br />
2.6 Bauwerke (5)<br />
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2.6.2 Düker<br />
2.6 Bauwerke (6)<br />
Sonderform eines Durchlasses. Gewässer werden unter einem<br />
tiefliegenden Hindernis (Einschnitt, anderer Gewässerlauf) unter<br />
Druck durch geführt.<br />
Bemessung erfolgt nicht nur auf Maximaldurchfluß sondern auch auf<br />
Minimaldurchfluß (Sedimentation).<br />
Erwünschte Fließgeschwindigkeit: 1,0 m/s<br />
Minimale Fließgeschwindigkeit 0,3 m/s<br />
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2.6 Bauwerke (7)<br />
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2.6 Bauwerke (8)<br />
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