b) Natürliche und künstliche Verzögerungsmittel (Talsperren, Moore, Gletscher, natürliche Seen usw.)
D. Die Regelung* der schiffbaren Flüsse
Zu den Forderungen für die R egelung der n ich t schiffbaren Flüsse tritt bei Verlangen nach Schiffbarkeit eine entsprechende Neuforderung, das ist die Innehaltung einer M indestwassertiefe, die nur m öglich ist, wenn die Geschiebe
abfuhr in geregelten Bahnen verläuft. Daß die W assermengen auch bei dem schiffbaren Flusse unschädlich abgeführt werden müssen, ist selbstverständlich;
diese Forderung kann immer erfüllt werden, wenn m an die notwendigen M ittel aufwendet. Eine bestim m te M indestwassertiefe zu erzielen, auch wenn sie dem W esen des Flusses noch so sehr angepaßt ist, ist aber neben der Lösung gewisser seebautechnischer Aufgaben und Talsperrenbauten eine der schwersten A uf
gaben, die dem Ingenieur gestellt werden können. Soll diese Aufgabe m it Erfolg g e
löst werden, dann ist der oberste Grundsatz im Flußbau, „nicht gegen den Cha
rakter des Flusses zu verstoßen, nicht von dem fließenden Wasser Leistungen zu verlangen, die dem W esen des Flusses fremd sind“ , auf das strengste zu be
achten. Genau so, wie m an die Charaktergegensätze eines Menschen beachten muß, w ie m an nur die Schärfen, die sein W esen unharmonisch machen, mildern soll, so muß m an auch den Charakter des Flusses achten. Letzterer ist aber in erster Linie ausgedrückt durch sein Gefälle, streng genom m en durch seine Energielinie. D as Gefälle gib t dem Fluß die K raft zur W asserbewegung, das Gefälle ist dem W illen im Menschen zu vergleichen, das W asser als Stoff dagegen entspricht mehr dem Körper. D er unausgebildete Fluß zeigt uns nun ein Gefäll- bild m it starken Gefällschwankungen, die bei N W . am stärksten sind, bei H W . am schwächsten. D iese Gefällschwankungen sind bedingt durch die Verschieden
heit des Geländes. D ie Gcfällunterschiede, die hierin beruhen, können wir nicht ändern, sie erstrecken sich auf w eite Flußlängen; sie zu ändern wäre wahrscheinlich auch falsch, w eil sich der Fluß dieser Geländeart im Laufe von Jahrhunderten, m eist sogar Jahrtausenden, angepaßt hat. D ie m eisten Flußtäler sind aus H öhen herab
gestiegen, die wir uns heute nur schwer vorstellen können. So liegen z. B. die Spuren der alten schweizerischen Donau heute 100 m über den Tälern1). D ie Weser an der Porta W estfalica, die Bode bei Thale, die Donau bei Passau, der Amazonenstrom usw., sie alle erzählen Ähnliches aus ihrer Geschichte, vgl. auch Abb. 11, S. 31. D ie überwundenen H öhenunterschiede waren so groß, daß der Fluß sein Gefälle in den einzelnen H auptstrecken fast nach freier W ahl treffen konnte. D ie von ihm getroffene W ahl wird richtiger sein als die, welche wir für ihn erdenken können.
Anders liegt es aber nun innerhalb der einzelnen H auptstrecken. Lassen wir das Gesamtgefälle in einer Strecke m it lehmigem Untergründe, in einer sandigen Strecke usw. für die ganze Länge der Strecke unberührt, so dürfen wir andererseits doch die lokalen Gefällunterschiede innerhalb einer H auptstrecke so w eit zu ändern suchen, als wir im stande sind, die Bettform des Flusses hier für die Dauer zu ändern. Aber eines dürfen wir nicht, nämlich versuchen, das Gefälle auf einer
D . A . Z. v . 16. 12. 23. B eila g e W eltverk eh r „ D ie a lte D o n a u “ .
1 3 8 D ie R eg elu n g der schiffbaren F lü sse.
solchen Strecke völlig auszugleichen. D as früher bereits einm al behandelte Bild möge deshalb wiederholt werden. E s ist folgendes:
Der Fluß fließt in Krümmungen, zwischen denen mehr oder minder gerade Übergangsstrecken liegen. Zwischen den Krümmungen liegen die Schwellen oder Furten (Frankfurt, K lagenfurt usw.), in den Krümmungen die großen Tiefen, die Kolke1). In den Krümmungen ist ein geringes Gefälle, in der Übergangs
strecke infolge des Aufstaues durch die Schwelle ein steileres Gefälle vorhanden.
Daß trotz des kleineren Gefälles in der Krümmung hier die große Tiefe vorhanden ist, erklärt sich daraus, daß neben dem Längsgefälle in den Krümmungen starke Q.uergefälle zum ausbiegenden Ufer vorhanden sind. Hieraus folgen die Quer
wirbel, die im Verein m it der Stoßkraft, die das auf das hohle Ufer aufprallende Wasser ausübt, am hohlen Ufer immer wieder Abbrüche erzeugen. D ie durch die Querwirbel erzeugten Stoßkräfte sind die eigentlichen Ursachen der Kolke,
und zwar die Stoßkraft mehr als
kolkung der Krümmungen zur Folge haben, eine Verminderung des Gefälles über den Furten eine Erhöhung der Furt. W ir dürfen also das Gesetz der W asser
bewegung nicht antasten, dürfen nur lokale Übertreibungen mäßigen.
D ie W assergesch w ind igk eit verrin gert sich über d en F u rten b ei abn eh m en dem , steigert
D ie R eg elu n g der schiffbaren F lü sse. 1 3 9 deutlich er zu m achen. D er F lu ß z eig t in seinem n atü rlich en Z ustand eine W assersp iegel
lin ie gem äß P u n k t 1, 2, 3— 7 des L än gen sch n ittes. W ir g leich en das G efälle aus un d erhalten die A u sgleich slinie a, b— /, v o n der v i r ann eh m en, daß sie, dem W u n sch e n ach B esseru ng entsp rech end, über der F u r t höher läge. D a n n z eig t das B ild , daß d an n der S p iegel auch in d en K rü m m u n gen höh er liegen m uß. D a aber das G esam tgefälle n ic h t geän d ert w erden soll, so is t ein e Ä n deru ng der G efälle nu r m öglich , w en n die G efällem ittelp u n k te b eib eh alten w erden, w ie es A b b. 139 zeigt.
D a n u n der F lu ß sein G efälle über den S chw ellen erm äßigen soll, so kan n die je tz t n o t
w end ige größte T iefe über d en Schw ellen nur durch B aggeru ng h erg estcllt werden. E s b leib t dann aber im m er noch sehr unsicher, ob d ie T iefe d an n v o m F lu ß se lb st erh alten w erden wird. W ahrscheinlich w ird das m eisten s n ic h t der F a ll sein, w eil der F lu ß ja vorher bei dem starken G efälle über den S ch w ellen n ic h t im sta n d e war, die F u rten tie f zu halten.
Eine stärkere Ausgleichung des Gefälles erscheint darnach geradezu g e
fährlich. M an w i r d , u m d i e R ä u m u n g s k r a f t a u s z u g l e i c h e n , s o m i t i m G e g e n t e i l d i e G e f ä l l u n t e r s c h i c d e ö r t l i c h s t e i g e r n m ü s s e n .
B ei dieser ganzen A rt der R egelung ist aber m it größter Genauigkeit darauf zu achten, daß sich der W asserspiegel über den Eurten nicht merkbar senkt, wie es möglich wäre, w enn eine zu
starke Ausspülung der Furt ein- treten würde. Man darf deshalb nicht davor zurückschrecken, auf Übergängen, wenn sie zu tief ausgespült werden sollten, Grundschwellen anzulegen. Ein zu tiefes Sinken des Wassers auf den Übergängen muß zur Folge haben, daß oberhalb der Wasserspiegel gleichfalls sinkt und daß nun Sandbänke oder andere Übergänge eine so g e
ringe Tiefe unter dem W asser
spiegel bekommen, daß sta tt einer Verbesserung eine V er
schlechterung eintritt. E s wird deshalb in vielen Fällen zw eck
mäßig sein, die erreichte Tiefe Abb 139 Furt und Kolkbildung im natürliche der Übergänge durch Grund- deren Einwirkung auf den Wasserstau
schwellen oberhalb und unter
halb der F urt vorher festzulegen. Man ist dann sicher, daß durch die Gefäll- steigerung die F urt nach jedem H W . schnell wieder freigespült wird, aber eine schädliche Absenkung des Wasserspiegels bei kleinen W asserständen nicht ein- treten kann.
Aus allem folgt som it als erste Bedingung für die Regelung eines schiffbaren Flusses, daß m an die dem Flusse eigentüm lichen Gefälle für Krümmungen und Übergänge genau erkunden muß. D abei zeigt sich, daß für jeden Krüm m ungs
halbmesser bei gleicher Geländeart ein anderes Gefälle vom Flusse entw ickelt wird und daß wir diese Gesetze, nach denen die Gefälle sich auch im geregelten Flusse ändern werden, erforschen müssen.
P rak tisch b ie tet d as A rb eiten m it v iele n versch ied en en G efällen große S chw ierigk eiten , man wird sich desh alb auf w en ige H a u p tg efä lle für K rü m m ungen u n d für F u rten beschränken und nur in besonders b egrü n d eten F ä llen d a v o n abw eichen.
Es ist nun weiter die Frage zu erörtern, wie m an die Querschnitte behandeln soll, ob man den Fluß im Gelände verändern soll. Wir wissen, daß der Fluß seine Lage selbst dauernd ändert. D iese Änderung im Gelände ist die Folge der Ver
*n Fluß und d.
1 4 0 D ie R eg elu n g der schiffbaren F lü sse.
änderlichkeit des B ettes. W äre das F lußbett von Anfang an in seiner Form u n veränderlich gewesen, dann hätte auch kein Zwang für den Fluß bestanden, seine Krümmungen weiter auszubilden, dann wieder durchzubrechen usw. H ier
aus folgt, daß der Festlegung eines neuen Bettgrundrisses eine Festlegung der Bettform vorhergehen muß. Für denselben Fluß sind im gleichen Gelände
abschnitt eine ganze R eihe von Bettform en brauchbar, ohne daß es für uns m ög
lich wäre, zwingend eine der Bettform en als die absolut beste bezeichnen zu können.
Wir müssen solche Strecken heraussuchen, die eine m öglichst gleichmäßige und beständige Form aufweisen, das sind die Querschnitte, die in einem gu t aus
gebildeten Übergänge und in gu t ausgebildeten Krümmungen dort liegen, w o die Gefälle nach vernünftiger Überlegung dem Charakter dieser Flußstrecken gut angepaßt sind. Man hat som it „Schul“ -Querschnitte sowohl für Krümmungen als auch für Übergänge zu suchen.
D ie R e g elu n g der schiffbaren F lü sse. 1 4 1 durch die E rdertalsperre) du rchgefüh rt worden. D ie A u fh öh u n g des M .K1.W .
1 4 2 D ie R eg elu n g der schiffbaren F lü sse. B e tt beginnen, während im Gegensatz hierzu die Ausführung der Bauarbeiten beim H W .-B ett anfangen muß. B ei N W .-Stand kann m an auch am ehesten die Quer
schnitte herausfinden, die die beste Form und größte B eständigkeit aufweisen.
formbeständig. D a bei großen Strömen das N W .-B ett oft noch stark geschlängelt im M W .-Bett liegt, so begnügt m an sieh auch m it der Forderung, daß die Ström ungs
richtung bei HW . und MW. m öglichst die gleiche R ichtung haben müsse. Es wird dann die Räum ungskraft m öglichst im gleichen Sinne wirken. Starke Abweichungen in den R ichtungen treten m eist dann ein, w enn das H ochw asserbett nicht richtig MW. gedrängt w ird. Aus diesem Grunde ist die Ausbildung von richtig gelegenen Hochwasserufern ebenso wichtig w ie zur Vermeidung v on Abbrüchen, die die Ge
schiebebewegung vergrößern können. in den Krüm m ungen abzuflachen. Voraussetzung hierfür ist die Verminderung der K olktiefen. Letztere Maßnahme erzwingt eine Vertiefung des Querschnittes
Abb. 145. M.W.- und N.W .-Bett der Oder. Jetzige ltcgelung.
D ie R eg elu n g der schiffbaren F lü sse. 1 4 3 auf der ausbuchtenden Seite und bringt hier die Sandmassen in Bewegung. Das Ufer der ausbuchtenden Seite geht unterhalb des M ittelwasserspiegels m eist sehr flach in die Sohle über, es wird hier entweder unm ittelbar anschließend durch eine Sandbank fortgesetzt, oder es liegt (bei schlecht ausgebildeten Querschnitten) zwischen dem flachen Ufer und der Sandbank noch eine Rinne. D ie B ettau s
bildung verlangt also ganz logisch eine Abflachung der Ufer und eine Verm inde
rung der K olke auf der Krüm m ungsseite, eine Abgrabung der Sandbank und dam it „A ufsteilung“ des zu flachen Ufers an der ausbiegenden Seite. D ie Ver
flachung der K olke wird durch Grundschwellen m it Auffüllung der Zwischen
räume herbeigeführt, die Folge dieser Arbeit ist m eist unm ittelbar die A us
waschung der Sandbank. D ie Verlegung der Ufer oder wenigstens Um legung der Uferböschungen und ihre Befestigung h at dam it Hand in H and zu erfolgen. Eine Verminderung der Breite der Krüm m ungsstrecken ist im allgemeinen zu ver
meiden, es kann aber eine Vergrößerung in Frage kommen. A u f d e n Ü b e r g a n g s - s t r e c k e n w i r d e s s i c h j e d o c h m e i s t u m e i n e w e i t e r e E i n s c h r ä n k u n g h a n d e l n . E s ist darauf hinzuweisen, daß die letzte Maßnahme viel weniger ein schneidend ist, weil die eigentliche Übergangsstrecke viel kürzer ist als die zu
gehörige Krümmungsstrecke. E s kom m en ja sogar Strecken vor, bei denen eine Krümmung unm ittelbar in die andere übergeht, die Übergangsstrecke som it streng genom m en fehlt. E ine solche hier zu schaffen ist dann die Aufgabe der Regelung.
A u f ein en scheinbaren G egensatz is t in-den vorsteh en d en A usführungen noch n ich t h in gew iesen w orden (s. S . 140). D ie F orm el
zeigt, daß d ie größ te T iefe über den F u rten d a m i erreicht w ird, w en n bei ein em b estim m ten W asser J sein en k lein sten W ert erreicht. D araus m ü ß te m an so m it b ei rein m athem atisch er D enk art folgern,- daß m an d a s G efälle über d en F u rten so sta rk verm ind ern m ü sse w ie nu r möglich. M an m ü ß te es darnach zu erreichen su ch en , daß d as G efälle über den F u rten kleiner wäre als in den K rü m m ungen. M an w ürde dan n für ein b estim m tes Q erhalten
D iese Schlu ßfolgerun g w äre rich tig, w e n n es sich nur um reine Ström un gsvorgänge m it gleichm äßiger B ew egu n g h an deln w ürde. T a tsä ch lich aber is t über den F u rten 1. die B e wegung un gleich m äßig, 2. die A rb eit der G eschiebeausspülung u n d -beförderung n ach H o c h wässern u n d auch bei klein eren W asserstän d en das w ich tig ste. E s k o m m t ta tsä ch lich darauf an, eine stark e Ström un g in dem Ü b ergan gsq u ersch nitt zu erzeugen, n ic h t aber den V orteil emes th eo retisch m öglich en größeren B e tte s durch E rzw in gung einer sch w ach en Ström un g erkaufen zu w ollen . D e n für d ie geringero F ü llu n g des Q uersch nittes en tsteh en d en N a ch teil der scharfen Ström u n g m uß m an durch E insch rän ku n g des B e tte s im Ü b ergan g aufh eb en . Selbst w en n m an d en Q u ersch nitt im Ü b ergan g gä n zlich durch E in b a u ten b e fe stig t h ä tte , würde d ie E rzielu n g ein er Ström u n g, die stärker is t als in der K rü m m ung, im m er d ort n o t
w endig sein , w o G eschiebe w an d ern . N u r in F lü ssen , in den en ein e n en n en sw erte G esch iebe
w anderung n ic h t e in tritt, m uß m an darnach streb en , die G efälle au f den Ü b ergängen zu v e r mindern, hier sind aber au ch die gefährlichen S chw ellen n ic h t in dem M aße vorh an d en , hier
bietet d an n d ie F estleg u n g des Ü b erg a n g sq u ersch n ittes k ein e besonderen S chw ierigk eiten . D ie vorstehenden Untersuchungen werden am besten durch Abbildungen erläutert, die zeigen, w ie gute und schlechte Breitenverteilung auf die Lage der Sandbänke einwirkt. Abb. 146 a zeigt einen Fluß m it guter Breitenausbildung, Abb. 146b m it schlechter. In Abb. 146a zeigt sich eineEinengung in den Übergängen, eine Verbreiterung in den Krümmungen, Abb. 146b zeigt den entgegengesetzten Zu
stand. Bei der guten Breitenverteilung ist vor allem bemerkenswert, w ie die lie fe n aus den K rüm m ungen allm ählich zur F lußm itte abbiegen, w ie die Sande ihnen in langgestreckten gleichm äßigen Sicheln folgen. D as Schiff fährt aus der Krümmung ganz gleichm äßig über den Übergang in die nächste Krümmung
1 4 4 E in zeln e B au m etliod en .
hinein. B ei der schlechten Ausbildung aber halten sich die Tiefen viel zu lang am Hohlufer und beginnen oft unm ittelbar am anderen Ufer. Das Wasser fällt hier in sehr schräger R ichtung über wie über ein Wehr, das Schiff kann solchen
Abb. 146 b. Schlechte Breitcnausblldung.
Sprüngen nicht folgen und findet viel ungleichmäßigere Tiefen vor. Auch die Form der Sandbänke ist bemerkenswert. Sie zeigen unter dem Einfluß des quer zum Fluß über die Barre strömenden Wassers Höhlungen, die auf der W irbel
bildung beruhen. Eine gute A n leitung zu der Breitenausbildung gib t Abb. 147, bei der folgender Gedanke zugrunde liegt: Jeder Querschnitt einer Krümmung ist größer als der eines stromauf-, und kleiner als der eines strom abhegenden Krümmungsquer
schnittes. D as gleiche gilt für die Übergangsquerschnitte unter sich. Jeder Übergangsquerschnitt is t ferner kleiner als der jeder oben und unten zugehörigen Krümmung. D iese Anordnung entspricht auch genau den frü
heren Ausführungen. Aus ihr folgt eine U ngleichheit der Gefälle, kleine in den Krümm ungen, große in den Übergängen. — D ieses Bild ist gültig für kleinere und evtl. m ittlere W asser
stände, bei denen eine Speisung des Flusses aus dem Grundwasser und damit eine Zunahme der Wassermenge stromab erfolgt. B ei H W . ist eine solche A us
bildung von geringerer Bedeutung, dort kann sie von den örtlichen Verhält
nissen abhängig gem acht werden.