Der naturnahe Gewässerausbau: Grundlagen und Anwendungen
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Neubiberg
Inst. für Wasserwesen
1995
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Titel: Der naturnahe Gewässerausbau
Autor: Patt, Heinz
Jahr: 1995
Naturnaher Gcwässcrausbau
Inhaltsverzeichnis
1. 1.1 Einleitung Zielsetzung 8 9
1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 Gesetzliche Bestimmungen Wasserhaushaltsgesetz (WHG) Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfiing (UVPG) Gesetze der Bundesländer 9 10 11 12 12
1.3 1.3.1 1.3.2 Förderprogramme Gewässernachbarschanen Informationsbroschüren und Arbeitsanleitungen 12 13 14
1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 Gewässergüte Gewässergütefaktoren Biologische Verfahren Gewässergüteklassen 14 14 15 17
2. 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 Lebensraum Gewässer Umgebungsbedingungen Strömung Lichtverhältnisse Temperatur Chemismus 17 19 19 19 19 20
2.2 2.2.1 2.2.2 Milieuabhängigkeit der Biozönosen Habítate Nahrungskette und Selbstreinigung 21 21 21
2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.2.1 2.3.2.2 2.3.3 Einteilung der Gewässer Fließgewässertypisierung Morphologische Klassifizierungsmerkmale Geomorphologie Gewassermorphologie Sonstige Merkmale 22 23 24 25 26 31
2.4 Typisierungsschcmata 36
Naturnaher Gewässerausbau
3. Naturnahe Entwicklung von Fließgewässern 42
3.1 Bestandsaufnahme 42
3.1.1 Inhalte 42
3.1.2 Datenerfassung und Auswertung
3.2 Naturnähe und Natürlichkeitsklassen 47
3.3 Prinzipien einer Fließgewässerumgestaltung 49
3.4 Entwicklungsziele - Leitbild 51
3.5 Gewässerunterhaltung 57
3.5.1 Unterhaltungsmaßnahmen 57
3.5.2 Gewässerunterhaltungsplan 60
3.6 Uferbereiche und Gewässeraue 60
3.6.1 Entwicklungskonzepte 62
3.6.2 Uferstreifen 62
4. Hydraulische Leistungsfähigkeit von naturnah
gestalteten Gerinnen 66
4.1 Allgemeines 66
4.2 Grundgleichungen 70
4.2.1 Gleichung von Manning-Strickler 70
4.2.2 Gleichung von Darcy-Weisbach 71
4.2.2.1 Widerstandsbeiwert 71
4.2.2.2 Geschwindigkeitsverteilung und Widerstandsgesetz 73
4.2.2.3 Vereinfachungen bei der Darcy-Weisbach Gleichung 75
4.3 Bestimmung der Fließwiderstande 76
4.3.1 Äquivalente Sandrauheit 76
4.3.2 Bewuchs 76
4.4 Fließwiderstände für unterschiedliche Querschnittsformen 79
4.4.1 Kompaktquerschnitte 79
4 4.2 Gegliederte Querschnitte 81
4.5 Trennflächenwiderstand 85
4 6 Verfahren nach Mertens 88
4.7 Physikalische und mathematische Modelle 91
Naturnaher Gewässerausbau
5. Feststoffiransport in Fließgewässern 92
5.1 Schwebstoffiransport 93
5.2 Geschiebetransport 94
5.3 Physikalische Eigenschanen von Wasser und Feststoff 94
5.4 Transportbeginn 94
5.4.1 Kritische Geschwindigkeit 95
5.4.2 Kritische Schubspannung 97
5.4.3 Transportkörper 99
5.4.4 Bänke 100
5.4.5 Sonstige Beeinflussungen 103
5.5 Geschiebetransportformcln 103
5.5.1 Formel von Einstein 103
5.5.2 Formel nach Meyer-Peter und Müller 104
5.5.3 Anwendungsbereiche von Geschiebetransportformeln 106
5.5.4 Schwankungen der Eingangsgrößen 108
5.5.5 Geschiebejahresfracht 109
5.6 Meßmethoden für den Feststoffiransport 110
5.6.1 Geschiebe 110
5.6.2 Schwebstoff 111
6. Naturgemäße Bauweisen an Fließgewässern 112
6.1 Lokale Sicherungen an Gewässern 115
6.1.1 Nullvariante - Bauweise Null 116
6.1.2 Lebendverbau 116
6.1.3 Technische Sicherungen 121
6.1.4 Anwendungsbereiche 121
6.2 Uferschutz 121
6.2 1 Parallelwerke 123
6.2.2 Buhnen 123
6.3 Umgestaltung von Gewässern 127
6.3.1 Querschnitte 127
6.3.2 Längsentwicklung 130
6.4 Naturnahe Gestaltung von Querbauwerken 133
6.4.1 ökologische Zielsetzungen 134
6.4.2 Sohlenbauwerke 134
Naturnaher Gewässerausbau
6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.6 Sohlrampen Hydraulische Wirksamkeit Leistungsfähigkeit Dimensionierung Gestal tungshi nweise Fischaufstiegshilfen 140 140 142 143 150 153
7. 7.1 7.2 7.3 7.4 Fallbeispiele für Fließgewässersanierungen Ländlicher Raum Innerörtlicher Raum Umgestaltung von Querbauwerken Problemdiagnose 155 156 167 174 178
8. Schlußbemerkung 180
9. Verzeichnis der benutzten Symbole 181
10. Literaturverzeichnis 185
II. Literaturquellen mit Beispielen von Umgestaltungsmaßnahmen 200
12. Sonstige Literatur 201
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