Die Regelung der nicht schiffbaren Flüsse

D ie Entw icklung der Schiffahrt zu immer größeren Abmessungen h at eine große Reihe kleiner Flüsse praktisch aus der Reihe der schiffbaren Flüsse g e­

strichen1) und m acht für die Zukunft das Eintreten anderer kleinerer Flüsse in die Reihe der schiffbaren sehr unwahrscheinlich. Zu den nicht schiffbaren Flüssen gehören ferner die m eisten Gebirgsflüssc, einm al wegen der ungenügenden W asser­

mengen bei MW. und N W . und der großen Wasserschwankungen, ferner wegen des großen Gefälles und der dam it verbundenen Geschwindigkeit, die die Schiff­

fahrt unmöglich m acht. Flüsse wie die Leine, die obere Aller, der Lech, die Isar können wohl kanalisiert und dadurch für die Schiffahrt nutzbar gem acht werden, aber sie können nicht einm al für Kähne vom Finowm aß m it Erfolg geregelt werden.

Alle Regelungsarbeiten an diesen Flüssen sind daher einfacher, weil sie einen großen Gesichtspunkt, den der Schiffbarkeit, nicht zu berücksichtigen haben.

Die Arbeit an diesen Flüssen ist heute auf die Forderungen der Fischerei, Landes­

kultur, der Stadtw irtschaft, der Industrie und der K raftausnutzung einzustellen.

Wird dieser letzte Gesichtspunkt' m it berücksichtigt, dann ist oft zu erwägen, ob nicht der Einbau der K raftstufen so erweitert werden kann, daß eine Kanalisierung im Schiffahrtsinteresse m öglich ist, wie das bei dem Mittlere- Isar-Projekt nach Herstellung der sog. unteren Isar geplant ist. E s soll deshalb die K raftausnutzung m it bei der Frage der Kanalisierung der Flüsse besprochen werden. — D ie Gebirgsflüsse haben m eist einen so scharfen W echsel zwischen H W . und N W ., eine so kurze Zeit, in der ein ausgesprochenes MW.

herrscht, daß die Ausbildung von 3 verschiedenen B etten unnötig ist. D ie V assermenge der kleineren, nicht schiffbaren Flüsse, auch wenn sie keine Ge­

birgsflüsse sind, ist bei MW. m eist so gering, daß sich auch hier die Ausbildung von 3 B etten in dem Flußschlauch nicht lohnt. Man wird in allen diesen Fällen

*) D ie u n tere L ein e b is H an n over, die Saale bei W etzlar usw .

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Abb. 129. Wildbachschale. Abb. 130. Wildbachschale.

Mit Stein ausgcpflastert. In Beton.

1 3 2 D ie R eg elu n g der n ich t schiffbaren F lü sse.

ein H ochw asserbett und ein M ittelwasserbett ausbilden und für das NW . den unteren Teil des M W .-Bettes bestim m en, ohne aber hier das N W . besonders festzulegen. E ine Bettausbildung gemäß Abb. 131 wird hier in den m eisten Fällen allen Ansprüchen genügen. Auch liier kommen natürlich Ausnahmen vor.

Vgl. dazu Abb. 145, S. 142, die den Oderquerschnitt zeigt. H ier ist das MW.-und das N W .-B ett zwecks Schiffbarm achung festgelegt worden.

D ie größte Sorge bei den nicht schiff barenFlüssenwird

1. in der Verhütung von

schädlichen Überschwem ­ mungen und Versumpfungen liegen müssen, soweit man hinsichtlich der W assermengen regelt, 2. in dem richtigen und fortlaufenden Abtransport der Geschiebe, so daß weder A uf­

landungen noch E intiefungen stattfinden können, w enn m an die Geschiebe­

führung m it in Betracht ziehen muß.

W ie sehr eine falsche R egelung zu E n ttä u sch u n g en führen k an n , zeig t d ie R egelu n g der Isar, deren m ittleres W asserb ett innerhalb u n d un terhalb v o n M ünchen z u eng b em essen w ar, so daß sie sieh bis zu 5 m einfressen k o n n te (an dem E in laß w eh r der M .-Isar is t die Soh len sen ku ng sogar 8 m ). D ie R äu m u n gskraft des F lu sses is t hier v ie l zu groß u n d h a t die F o lg e, daß u n terhalb v o n F reising d as gan ze zu v iel m itg esch lep p te Geröll au f w eiten F lä ch en abgelagert w erden m uß. A m E n d e dieser R ie sen sch u tth a ld e h a t sich die Isar dan n rü ck ­ w ärts einsch n eid end in ih ren eigenen S c h u tt a u sg etieft. D ieses alles w äre verh in d ert w orden, w en n m an das m ittlere W asserb ett der Isar etw a s größer au sg eb a u t h ä tte . E in derartiges E in fressen is t natü rlich m it starker S enk un g des G rundw assers verb u n d en , das in diesem besonderen F a lle innerhalb der S ta d t M ünchen als V orteil b ezeich n et w erd en k an n, im a llgem ein en aber gefährlich ist. D er V organg z eig t d ie S ch w ierigk eit der A ufgabe.

Ungenügende Geschiebeabfuhr und E ntstehen von größeren K iesbetten b e­

wirken eine Auflandnng, die bei flachen Ufern zu einer Versumpfung führen kann, w’enn nicht rechtzeitig dagegen eingesehritten wird. B ei nicht schiffbaren Flüssen wird m an zur Erzielung einer größeren R äum ungskraft bzw. zur Ver­

hütung von Überschwemmungen und Versumpfungen leichter und lieber zu Durchstichen greifen als bei schiffbaren Flüssen. Es ist aber bei allen diesen Ar­

beiten immer wieder daran zu denken, daß jede Änderung auch nur an einer Elußstelle W irkungen nach oben und nach unten auslöst. So wird auch die Ver­

größerung des Gefälles auf einer Strecke eine Gefällsänderung z u m m i n d e s t e n oberhalb (manchmal auch unterhalb) bewirken; oben muß das Gefälle dann steiler werden. Abb. 132 u. 133 zeigt, w ie sich die Gefälländerungen einstellen können.

wenn zu radikale Durchstiche hergestellt werden. E s wird dann oft der Fall eintreten, daß das Gefälle auf der Durchstichstrecke größer wird als das Gefälle oberhalb und unterhalb. D ann wird das Geschiebe von oben her schnell durch die neue Strecke hindurchgeschleppt werden, oben fehlen und unten abgelagert werden. Dies geschieht anfänglich w eiter unterhalb, wenn durch Gefällausgleich auch unterhalb zuerst eine Steigerung des Gefälles eintritt. Es wird also auch

D ie R eg elu n g der n ic h t schiffbaren R lüssc. 1 3 3 unterhalb Geschiebe in vermehrtem Maße gelöst werden. Alles wird zu einer tieferen Ausnagung des B ettes führen und dam it zu einer Senkung des Spiegels oberhalb und unterhalb der Durchstichstrecke. Später kann allerdings durch einen Stau unterhalb diese Verschärfung wieder gem ildert werden. B ei Versumpfung wird eine solche Senkung vorteilhaft sein; es wird som it durch einen Durchstich ein Gewinn erzielt werden können. In anderen Fällen kann aber die Senkung nach­

teilig sein. D ann muß m an versuchen, das Gefälle in den alten Strecken auszu­

gleichen. Soll eine Senkung des W asserstandes auf der oberen Strecke vermieden werden, dann muß am Ende der oberen Strecke eine Staustufe eingebaut werden, die den früheren W asserstand hält. Solche Staustufen sind überall möglich, bei schiffbaren Flüssen m üssen sie durch eine Schleusenanlage um gangen werden.

Die Ausführung von Durchstichen bei nicht schiffbaren Flüssen wird bei ausreichender Strömungskraft in folgender W eise vorgenomm en werden: Man hebt zuerst einen Graben aus, dessen Sohle bis auf die zukünftige Sohle des Durchstiches reicht. N ach Fertigstellung des Grabens wird bei höheren W asser­

ständen der vorläufig aufrechterhaltene obere Querdamm durchstochen, so daß ein Teil des Flußwassers jetzt durch den Graben fließen muß. D a das Gefälle im Graben um ein Vielfaches größer sein muß als in dem bisherigen Krümm ungs­

arm, so wird mehr Wasser durch den Graben fließen, als es dem Querschnitt des Grabens m it dem Flußgefälle entspräche. Es wird eine stark auskolkende W ir­

kung eintreten, und der Fluß wird sich innerhalb kurzer Zeit sein neues B ett auswaschen, wobei gleichzeitig eine Verlandung des jetzt langsamer fließenden alten Armes eintreten wird. D ie zukünftigen Ufer des Durchstiches werden m it Steinhaufen fortlaufend so besetzt, daß diese H aufen dann, wenn die A us­

waschung bis zu ihrem Fuß vorgeschritten ist, abrutschen und nun eine Ufer­

deckung hersteilen (Abb. 134). B ei sehr wenig widerstandsfähigem Boden kann man auch die Ufer vorher für sich ausheben und durch Pflasterung be­

festigen. Durchstiche werden, dam it sie einen sicheren Bestand haben, gern m it Krümmung angelegt. Man wird dann den Graben näher an die ausbiegende Seite legen als an die hohle U ferseite. Der Fortschritt nach dem hohlen Ufer hin wird schneller sein als zum ausbiegenden Ufer, die Ausspülung des ganzen neuen B ettes wird som it schneller eintreten, als w enn der Graben in der Mitte läge.

1 3 4 D ie R eg elu n g der n ic h t schiffbaren F lü sse.

W enn das Gefälle der nicht schiffbaren Flüsse und dam it seine Wasser­

geschwindigkeit ungenügend ist, dann muß der Durchstich gleich in ganzer Breite hergestellt werden, w ie es in dem Absatz „Regelung der schiffbaren Flüsse“

dargelegt wird. Bei Gebirgsflüssen wird sich aber das Verfahren des Erstaus­

baues eines Grabens m eist durchführen lassen.

Besondere Erfahrungen im Ausbau von Gebirgsflüssen konnten in Bayern gesam m elt werden. Hier sind bereits im Jahre 1888 Bestim m ungen für die Regelung solcher Flüsse aufgestellt worden, die auch heute noch in K raft sind. D ie Bestim m ungen werden im folgenden wiedergegeben:

1. A n den F lü ssen m it höheren U fern sin d die k o n k a v en U fer festzu h alten .

D as H ochwasserbett soll m öglichst nicht verkleinert werden, wenn die H och­

wasserwellen bereits das Vorland angreifen. Es würde bei Verengung des H W .- B ettes eine weitere Auswaschung die Folge sein. D ie Zusammenfassung mehrerer Flußarme zu einem einzelnen Arm wird m eist vorteilhaft, aber nicht so n ot­

wendig sein wie bei schiffbaren Flüssen. Oft wird der durch die Zusammenfassung entstehende Landgewinn entscheidend für die Ausführung oder die Geschiebe­

bewegung sein, falls sie zu langsam erfolgt.

Von besonderem Einfluß ist ferner eine ständige W asserentnahme auf die Geschiebebewegung eines Flusses. D ie E ntnahm e kann natürlich und künstlich sein. Natürliche Entnahm en kom m en als Versinkungen (Rhone, Donau) häufiger vor und können zu großen W asserverlusten führen. Abb. 135 zeigt die Wassermengen der Donau oberhalb von Im m endingen und die Mengen, die bei Im m endingen durch Versinken zur Aehquelle (Rhein) abfließen (untere Kurve).

Für Werkkanäle, Speisung von Schiffahrtskanälen usw. -werden oft größere Mengen künstlich entnom m en. D ie ständige Entnahm e einer verhältnism äßig großen Wassermenge aus einem Fluß hat unm ittelbar zur Folge, daß unterhalb der E ntnahm estelle in der sog. Entnahm estrecke eine kleinere W assermengc zum Abfluß gelangt. Unterhalb der Entnahm estrecke kann durch

Wiederein-D ie R eg elu n g der n ic h t schiffbaren F lü sse. 1 3 5 fülirung des entnom m enen Wassers der frühere Zustand erhalten bleiben (Werk­

kanäle). D ie Verringerung der Durchflußmenge wird in der Entnahm estrecke eine W asserspiegelabsenkung und in weiterer Folge eine Schwächung der Schleppkraft des Flusses herbeiführen. W erden nicht besondere Vorkehrungen getroffen, so ist in der Entnahm estrecke eine Geschiebeablagerung m it allen ihren nachteiligen Folgen zu erwarten. D as B ett der Entnahm estrecke wird daher eine entsprechende Änderung durch Querschnittsverkleinerung erfahren müssen.

Als Anforderungen sind zu stellen:

1. Der neue Querschnitt muß die in B etracht kommende Wassermenge abführen können.

2. Es muß eine geregelte Geschiebeabfuhr erfolgen, d. h. eine Beständig­

keit des Querschnittes erwartet werden könn 3. Für den F all der Schiffbarkeit muß bei niedrigstem Schiffahrtswasserstand die ver­

langte Tiefe in den entsprechenden Fahrwasser- ^

breiten gesichert werden. 25

Als W ünsche, die zur Förderung der Schiff­

fahrt m öglichst w eitgehend erfüllt werden sollten (oft aber nur w enig befriedigt werden 2g können), sind zu nennen:

4. D as W asserspiegelgefälle darf auch bei verschiedener Wasserführung nur in geringen Grenzen schwanken.

5. D ie W assergeschwindigkeit soll nicht erheblich größer sein als in den A nschluß- strecken.

Es handelt sich darum, den neuen Quer­

schnitt für einen besonders charakteristischen Wasserstand zu bem essen, da bei säm tlichen W asserständen e i n Querschnitt diesen 5 B e­

dingungen kaum genügen wird. W enn das Schwergewicht einer richtigen Querschnitts­

gestalt in der Erfüllung einer geregelten Ge­

schiebeabfuhr gelegen ist, so wird dieser Wasser- stand m it dem gleich sein, der während eines bestim m ten Zeitintervalles (z. B. 1 Jahr) das

Maximum der Geschiebeabfuhr erzeugt hat. Dieser Wasserspiegel ist m it dem sog.

bettbildenden W asserstand übereinstimmend ( S c h a f f e r n a k , G. 0 . 1. V. 1916, H eft 11 /12), vgl. hierzu die vorhergehenden Ausführungen auf S . 43/48. D ie rechneri­

schen M ethoden, nach denen in solchem Falle der Querschnitt gefunden wird, und die auf dem D u b o is s c h e n Schleppkraftgesetz aufgebaut sind (in der K r e u t e r ­ sehen Form), sind im 0 . W. 0 . B. 1919, S. 482, vgl. auch S. 106, die W assermengen und Geschwindigkeitskurven in Abb. 137 zu finden. Aufsatz von R . R e i c h über die U m gestaltung der D onau bei Entnahm e von 400 cbm /sek für ein K raft­

werk. D ie Abb. 136 und 137 sind aus diesem A ufsatz entnom m en, aber etwas vereinfacht. Abb. 136 zeigt den D onauquerschnitt vor (punktierte Sohle) und nach dem Um bau. D ie L inie a —a gib t die neue Achse an. In Abb. 137 ist die Häufigkeitslinie der W asserstände für das alte B ett gepunktet, für das neue gestrichelt links eingetragen. D ie von unten links nach oben rechts laufenden beiden K urvenäste — geben die relative Gesehiebefracht m it 0 bis 2500 cbm

G-V>

für die W asserstände von — 2,0 m a. P. bis + 4,7 m a. P . (Wasserstände links

2000

abhängigen Geschiebeabfuhrziffer ip. D a diese Ziffern noch wenig bekannt sind (sie sind sehr klein), so h at man für die Vergleichsrechnung den W ert — einge­G

Abb. 137. Ermittlung des bettbildendcn Wasserstandes.

A. Abhängigkeit der Geschiebefracht in cbm/Tag vom Wasser­

stand. B. Häufigkeitslinie des Wasserstandes. C. Häufigkeits- linie der Geschicbcfraeht in cbm/untersuchten Zeitraum.

Abb. 136 u. 137. Donau bei Wien. Umgestaltung im Falle einer

D ie R eg elu n g 'd er schiffbaren F lü sse. 1 3 7 dann trotz Zunahme der Fracht infolge Abnahme der W asserstandhäufigkeit zum linken R ande zurück. Der Scheitelpunkt der alten Linie (T) und der neuen (E) liegt fast aufeinander, auf der H öhe -f- 0,80 m a. P ., hier hegt der bettbildende W asserstand. Für diese H öhe + 0,80 m ist dann das neue B e tt (Abb. 136) ausgebildet worden (Kronenhöhe des MW .-Leitwerkes). Diese ideellen K urven verlaufen genau so, w ie die wirkliche Geschiebefracht-Häufigkeitskurven ver­

laufen würden, lassen zwar einen richtigen Schluß auf die Lage des bettbilden­

den W asserstandes zu, nicht aber einen solchen über die Größe der bewegten G eschiebem engen.