Bemessungswerte für Fischaufstiegsanlagen. U. Dumont, Meiningen,

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1 Bemessungswerte für Fischaufstiegsanlagen U. Dumont, Meiningen, ay ay ax

2 Grundsätzliche Anforderungen an Fischaufstiegsanlagen Wanderbewegungen müssen entsprechend dem natürlichen Wanderbedürfnis möglich sein ( Annahme Q 30 bis Q 330 ) Zeit- und Energiebedarf sollen nicht wesentlich von natürlichen Verhältnissen im Gewässerabschnitt abweichen Keine wesentliche Abweichung der räumlichen Erreichbarkeit bzw. dem Wechsel zwischen den Habitaten der aquatischen Fauna im Vergleich zu ungehinderten Bewegungsmustern

3 Anforderungen an Fischaufstiegsanlagen Passierbarkeit der FAA Ausreichender Wanderkorridor (Beckenabmessungen, Schlitzweiten) Ausreichende Wassertiefe Angemessene Geschwindigkeiten Begrenzter Leistungseintrag in Wasserkörper In neuem DWA-Merkblatt: keine Rangordnung naturnahe / technische FAA Betonung der Funktion hinsichtlich Durchgängigkeit

4 Fachliche Grundlagen DVWK / DWA Merkblatt in Überarbeitung Projekthandbuch für Werra-Projekt

5 Passierbar?

6 FAA Gambsheim / Rhein ( h = 25 cm)

7 Besucherzentrum Gambsheim

8 Spez. Leistung in W/m 3 in natürlichen Gewässern Mess-Strecke Mess-Strecke 2

9 Leistungsdichte in natürlichen Fließgewässern Fließgewässerzone maximales spezifische Gefälle Leistung (Leistungsdichte) Obere Forellenregion 5% 1: W/m³ Untere Forellenregion 1,5% 1: W/m³ Äschenregion 0,75% 1: W/m³ Barbenregion 0,3% 1: W/m³ Leistungsdichte Ausdauer der Fische

10 Leistungsvermögen von Fischen

11 Leistungsvermögen von Fischen

12 Hydraulische Auslegung: Bemessungs- und Grenzwerte Geschwindigkeit, spez. Energie Grenzwert, darf nur lokal und selten erreicht werden (im Betrieb) Bemessungswert = Grundlage für planerische Auslegung Beinhaltet Sicherheit hinsichtlich baulicher Abweichungen und Verlegungen/Veränderungen im Betrieb Länge / Höhe der FAA

13 Grenz- und Bemessungswerte Grenzwerte = aus biologischen Parametern abgeleitet Hydraulisch: Leistungsvermögen Geometrisch: Abmessungen der Fische Bei Über- / Unterschreitung der Grenzwerte Gefahr des Versagens Abweichungen durch Bau und Betrieb möglich Definition von Bemessungswerten, die ausreichende Sicherheit bieten Auslegung von FAA nach Bemessungswerten

14 Beispiel: Bemessungs- und Grenzwerte h zwischen Becken Fließgewässerzone h Bem [m] h Grenz [m] Obere Forellenregion 0,20 0,25 Untere Forellenregion 0,18 0,22 Äschenregion 0,15 0,20 Barbenregion 0,13 0,17 Brassenregion 0,10 0,15 Kaulbarsch-Flunderregion 0,09 0,13 Planerische Auslegung mit Bemessungswert Im Betrieb darf Grenzwert kurzzeitig/lokal erreicht werden

15 Hydraulische Auslegung abhängig von Fließgewässerzone & H ges Vorläufige Werte Fließgewässerzone h Bem. [m] H < 3 m h Bem. [m] H < 6 m Max. spez. Leistung [W/m 3 ] Obere Forellenregion 0,23 0, Untere Forellenregion 0,20 0, Äschenregion 0,18 0, Barbenregion 0,15 0, Brassenregion 0,13 0, Kaulbarsch-Flunderregion 0,12 0,09 100

16 Hydraulische Auslegung bei Q30 und Q330

17 Hydraulische Auslegung von Raugerinnen bei Q 30 und Q 330

18 Beispiel: Raugerinne mit Riegelstruktur Äschenregion Turbulenzverhältnisse: Leistungsdichte bei Q30: E = 37 W/m³ Leistungsdichte bei Q330: E = 200 W/m³

19 Niedriger Abfluss: ausreichende Wassertiefe

20 FAA bei hohem Abfluss: v und p < Grenzwerte

21 Immer: Raue Sohle

22 Raue Sohle für Kleinfische und Wirbellose

23 Geometrische Dimensionierung L Fisch Orientierung an der potenziell natürlichen Fischfauna (Größe der Fische) Mindestdimensionen gelten für alle Bauformen min. Wassertiefe 3 x H Fisch min. Länge von Becken 3 x L Fisch min. lichte Weite der Durchlässe 3 x D Fisch

24 Geometrische Dimensionierung entsprechend der relevanten Fischfauna h > = 3 x h Fish L > = 3 x L Fish

25 Geometrische Auslegung abhängig von Fischfauna Fischart Becken / Wasserkörper min. Wassertiefe min.lichtelänge min. lichte Breite Min. Schlitzweite Bachforelle Äsche, Döbel, Plötze, Hasel Barbe, Brasse, Zander, Hecht, Lachs, Meerforelle, Huchen [m] [m] [m] [m] 0,4 1,5 1,9 1,0-1,2 0,15 / 0,4 0,4 0,5 2,0 1,4 0,17 / 0,6 0,5 2,8 4,0 1,8 3,0 0,3 / 0,6 Stör 0,8 1,0 5,0 3,0 0,8

26 Typische Anwendung im Projektgebiet

27 Zusammenfassung: Passierbarkeit von FAA Ausreichender Wanderkorridor Durchgehend von UW nach OW Geometrische Dimensionierung nach Fischfauna (B, L, T, s) Angemessene Geschwindigkeiten (Fließgewässerzone) Begrenzter Leistungseintrag in den Wasserkörper Auslegung von FAA nach Bemessungswerten (hydraulisch, geometrisch) Sicherheit für Einhaltung der Grenzwerte im Betrieb

28 Prüfbogen Qualitätssicherung bei Planung und Bau von FAA