Geschiebezugabe Niederrhein

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Dennis Krause
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1 zurück zum Inhaltsverzeichnis Geschiebebewirtschaftung an schiffbaren Flüssen zur Kurzfassung Geschiebezugabe Niederrhein Untersuchungsmethoden Wirkungsweisen D. Abel in der Außenstelle Wesel der WSÄ Köln u. Duisburg-Rhein im Bereich der WSD-West, West, Münster Fischertorstr.. 1, Wesel Fon 0281/ Fax wsa-dr-wsv.de Folie 1

2 1. Einleitung 2. Streckenkunde Niederrhein 3. Problembeschreibung 4. Lösungsvorschläge 5. Pilotversuch Wesel 6. Ausblick Folie 2

3 Das Thema läßt noch viele Fragen offen, die schon vorliegenden Erkenntnisse sind mit dem nebenstehenden Bild vielleicht am ehesten zu vergleichen Folie 3

4 RWS-DON Rhein-km 769,0-865,5 Unterhaltung auf GlW - 2,50m Ausbau auf GlW - 2,80m Erosionsverminderung Duisburg-Lobith Bergschadensbeseitigung Rh-km 795 bis Rh-km 808 SRK Emmerich Wesel Lippe WDK Ruhr RHK Duisburg Geschiebezugabestellen WSD-West Rhein-km 685,7-769,0 Unterhaltung auf GlW-2,50m Ausbau bei extremer Erosion und /oder Akkumulation auf GlW-2,50m Erft Düsseldorf Wupper Zugabe Planung Rhein-km 640,0-685,7 Unterhaltung auf GlW-2,10m Ausbau auf GlW-2,50m unter Berücksichtigung des Sohlengleichgewichtes Köln Bonn Sieg WSD-Südwest Folie 4

5 50,0 m ü NN 45,0 200 cm , , ,0 0 25, , ,0 10,0 5,0 GlW GlW Peilung Peilung Peilung GlW 32 Peilung 34 Peilung 90 Peilung GlW GlW Nulllinie Peilung 90 Diff. GlW 34 zu 9290 Nulllinie Diff. 34 zu 90 Diff. GlW Glw32 92 zu 92 Nulllinie M-Wert Sohle Diff. Nulllinie Glw32 zu 92 Diff. 34 zu 90 M-Wert Glw , Rhein-km Folie 5

[1000 m³/a] Frachtlängsschnitt des Rheins; Geschiebe und suspendierter Sandanteil 90/95 300 250 200 150 100 50 0 Folie 6 G.

6 [1000 m³/a] Frachtlängsschnitt des Rheins; Geschiebe und suspendierter Sandanteil 90/ Folie 6 G.-Zugabe Plittersdorf Plittersdorf Illingen Neuburgweier Maxau Leimersheim Philippsburg Speyer Mannheim Worms Gernsheim Nierstein Mainz Niederwalluf Bingen Braubach Neuwied Brohl Königswinter Mondorf Porz Rheindorf Üdesheim Büderich Krefeld Duisburg Orsoy G'wickerhamm Ork Wesel Rees Grieth Griethausen

7 Bauwerksanpassungen Sohlentlastung durch verbesserten Vorlandabfluss Sohlstabilisierung Kolkverbau/Grobkorn Baggerungen Regulierungsbauwerke Folie 7

8 Zurück zum Inhaltsverzeichnis Geschiebebewirtschaftung an schiffbaren Flüssen Geschiebebewirtschaftung (Zugabe) Folie 8

9 Pilotversuch Wesel 1. Zugabestrecke und -material 2. Korndurchmesser 3. Hydrologische Zugabebedingung 4. Meßgrundlagen 5. Erste Ergebnisse Folie 9

Hauptzugabe (Basanit( Basanit) Rhein-km 814,2 bis 816,8 Einbaubeginn 31.05.2000 Einbauende 24.07.2001 jeweils ein Drittel fraktioniert 4/8-8/16-16/32 mm 202.700 to Basanit 7.

10 Hauptzugabe (Basanit( Basanit) Rhein-km 814,2 bis 816,8 Einbaubeginn Einbauende jeweils ein Drittel fraktioniert 4/8-8/16-16/32 mm to Basanit to Hartkalkstein Tracer (Quarzporphyr) Rhein-km 816,9 bis 817,9; Einbau vom bis to Quarzporphyr 4/32 mm fraktioniert Die Geschiebetransportgeschw. können so den einzelnen Fraktionen zugeordnet werden Folie 10

11 Anforderungen an das Geschiebematerial : gebrochener Naturstein Trockenrohdichte von 2,3 bis und 2,8 [g/cm³] Körnung gemäß Körnungsband Abriebfestigkeiten kleiner als 8,5 Massen-% im BfG-2h 2h-Test ein Zerfallen der Zugabe- materialien wird somit ausgeschlossen Folie 11

12 Während der Zugabe ist der Vorlandeinfluß auszuschließen Zugabe bis max. bordvollem Abfluß entspricht AMW90+2,00m max. Wsp.-lage Verhinderung von Vorland- sedimentation Geschiebe Unterbinden von Uferrehnenbildungen Zugabe soll in einem Zug erfolgen Folie 12

13 Zurück zum Inhaltsverzeichnis Geschiebebewirtschaftung an schiffbaren Flüssen Geschiebeablagerungen im Vorland (Vorlandsedimentation) Folie 13

14 Zurück zum Inhaltsverzeichnis Geschiebebewirtschaftung an schiffbaren Flüssen Bildung von Uferrehnen (Bild im Zugabebereich vor Zugabe) Folie 14

15 Hydrologie -Hydrographie Pegelzuordnung Wasserstand und -menge Aufnahmedifferenz mit hydrolog.. Betrachtung DGM = Digit.. Geländemodell Festhalten von Besonderheiten Pegelstand [cm] DGM 1 DGM 2 Pegel Wesel Beprobungskampagnen 556cm = AMW90+2,00m Zugabe Hydrographiebetrachtung mit Paßpunktfeld 0 Datum Zwischen Mai und Dezember 2000 kein HW-Ereignis Zwischen DGM 1 und DGM 2 WSP-Unterschied von ca. 4 m, ablaufende Welle Folie 15

16 Folie 16

17 Folie 17

18 Folie 18

Differenz zwischen Mai und Februar 2000 : Massenbilanz +74.000 m³ Zugabemenge +30.

19 Differenz zwischen Mai und Februar 2000 : Massenbilanz m³ Zugabemenge m³ Tracer für Stromabschnitt Rhein-km 817 bis 819 Unterschied im Wsp über 400 cm in der ablaufenden Welle Folie 19

20 Tracer Sieblinie aller Proben im Vorgabebereich Dichten [g/cm³] : ρ Schütt = 1,28 ρ tr,, RK 45-P = 2,612 ρ tr, Rk 63-M = 2,45 Abriebfestigkeiten 1,4 bis 2,1 [M-%] Folie 20

21 100 Anteile des Tracers an den jeweiligen Fraktionen der Sohlprobe in 0 bis 10 cm Tiefe (Stromachse) Anteile [%] Hauptfront Deckschicht 16/32 mm 4/8 mai 8/16 mai 16/32 mai 4/8 dez 8/16 dez 16/32 dez ,00 818,00 819,00 820,00 821,00 822,00 823,00 824,00 825,00 826,00 827,00 828,00 829,00 Rhein-km Folie 21

22 100 Anteile des Tracers an den jeweiligen Fraktionen der Sohlprobe in 30 bis 40 cm Tiefe (Stromachse) Anteile [%] Hauptfront Unterschicht 8/16 mm 16/32 mm 4/8 mai 8/16 mai 16/32 mai 4/8 dez 8/16 dez 16/32 dez ,00 818,00 819,00 820,00 821,00 822,00 823,00 824,00 825,00 826,00 827,00 828,00 829,00 Rhein-km Folie 22

23 Mg [kg/s] 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Geschiebetrieb bei Rhein-km 818,2 y = 0,0061 ( Q ) GlW92 AMW90 AMW90+2, Q [m³/s] bezogen auf Pg WES Messung Geschiebemessung vom , Rhein-km 818,2 Q = 2928 m³/s (GlW92+3,20m = AMW90+1,24m) m g = 3,94 kg/s geschiebeführende Breite ca. 100m, mitte/links km/a Dez 00 Front Hauptmenge Folie 23

24 Die Körnung 4/32 mm mit den Fraktionen 4/8-8/16-16/32 mm wird vom Strom angenommen und entspricht dem natürlich vorkommenden Geschiebe Durch Massenbilanzen, Sohl- und Geschiebeproben kann die Ausbreitung des Tracers qualitativ nachvollzogen werden. Detailbetrachtungen sind für bestimmte Fragestellunngen notwendig z.b. Verlandung oder Pufferung des Geschiebes im Buhnenfeld Ein quantitativer Nachweis ist schwer zu erbringen. Es fehlen die NW- und HW-Einflüsse Fehlmassen können noch nicht nachgewiesen werden. Es deutet sich an, daß sich die kleine Fraktion schneller und weiter fortbewegt oder sich in Breite und Tiefe überproportional ausbreitet. Zur Zeit verbleibt ca 20% der Zugabemenge im Zugabebereich. Ob sich dieser Trend festigt wird in weiteren Meßkampagnen zu untersuchen sein Die Wasserspiegeländerungen verhalten sich momentan wie die eines Kolkverbaus Nach Abgleich der Nivellements über den Abfluß werden die Auswirkungen erst richtig erfaßt werden können. Folie 24

25 Zurück zum Inhaltsverzeichnis Geschiebebewirtschaftung an schiffbaren Flüssen Folie 25 Patentrezept Geschiebebewirtschaftung Zugabestelle Zugabemenge Zugabekorn

26 Folie 26 Patentrezept Geschiebebewirtschaftung Zugabestelle Zugabemenge Zugabekorn

27 zurück zum Inhaltsverzeichnis zur Kurzfassung Der beste Baumeister ist die Natur Man muß ihr auch Zeit geben Abel Leonardo da Vinci

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