Naturnaher Wasserbau

Transkript

1 Heinz Patt Peter Jürging. Wemer Kraus Naturnaher Wasserbau Entwicklung und Gestaltung von Fließgewässem 4., aktualisierte Auflage ~ Springer

2 Inhaltsverzeichnis 1 Zielsetzung Rechtlicher Rahmen Europäische Rechtsnormen EG-Wasserrahmenrichtlinie Europäische Hochwasserschutz-Richtlinie Europäische Naturschutzrichtlinien Rechtliche Grundlagen - Bundesrepublik Deutschland Rahmengesetzgebung, Föderalismusreform, Gesetze der Bundesländer Wasserhaushaltsgesetz - WHG Grundsätzliches Erlaubnis und Bewilligung, Benutzungen Bewirtschaftung oberirdischer Gewässer Gewässerausbau, Planfeststellung, Plangenehmigung Hochwasserschutz, Gefahrenkarten, Risikomanagement Maßnahmenprogramm, Bewirtschaftungspläne Gesetz über die Wasser- und Bodenverbände Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) Gesetz über die UmweltverträglichkeitspTÜfung (UVPG) Verwaltungsverfahren, Planfeststellung, Plangenehmigung Unselbstständige Teile verwaltungsbehördlicher Verfahren und Planungsinstrumente UmweltverträglichkeitspTÜfung (UVP) Eingriffsregelung Bestimmungen in der Schweiz xi

3 xii Inhaltsverzeichnis 3 Morphologie der Fließ gewässer Klima Geomorphologie Natürliche Fließgewässerentwicklung Gewässerbettbildende Prozesse Linienführung (Laufform)..., Längsprofil, Querprofile, Sohlenstrukturen Zeiträume für eine natürliche Entwicklung Anthropogen beeinflusste Fließgewässer Landnutzung und Besiedlung Laufkorrekturen und Profilausbau Hochwasserschutzmaßnahmen Wehre und Stauanlagen - Einschränkung der Durchgängigkeit......, Künstliche Gewässer "Inkubationszeit" - Reaktion der Fließgewässer auf anthropogene Beeinflussungen Systematik der Fließgewässer Einteilung der Fließgewässer Fließgewässertypisierung Fließgewässerlandschaften Lebensraum Fließgewässer Natürliche Fließgewässer Fließgewässer- und Auendynamik Physikalische Faktoren Chemische Faktoren Biotische Faktoren Lebensräume und Lebensgemeinschaften Anthropogen veränderte Fließgewässer Fließgewässer- und Auendynamik Physikalische Faktoren Chemische Faktoren Biotische Faktoren Anthropogen bedingte und beeinflusste Lebensräume und Lebensgemeinschaften Gewässergüte, Gewässerstruktur Gewässergüte Chemisch-physikalische Verfahren Biologische Verfahren Güteklassen - Gewässergütekarte Leitbildorientierte biologische Bewertung

4 Inhaltsverzeichnis XllI 5.2 Fließgewässerstrukturkartierung Anfange der Strukturkartierung Verfahren zur Ermittlung der Gewässerstruktur Leitbild Verfahrensablauf Arbeitsschritte Fließgewässerstrukturkarten Bestandsaufnahme nach EG-Wasserrahmenrichtlinie Hydrologische Grundlagen Wasserkreislauf Wasserhaushaltsgleichung Niederschlag Verdunstung Abflussentstehung Retention (Rückhalt) Verbesserung des WasseITÜckhalts Hydrologische Daten für die Planung Hydrometrie Hydrologische Verfahren Abflüsse Hydraulische Nachweise Geschwindigkeitsverteilung Strömen - Schießen Froude-Zahl Formen des Fließwechsels Grenzverhältnisse Abfluss- und Wasserspiegelberechnungen Berechnung nach Manning-Strickler Berechnung nach Darcy-Weisbach Berechnungsverfahren nach Mertens Transportkörper auf der Sohle Verklausungen und lokale Fließwiderstände Überströmte Strukturen Vollkommener Überfall Unvollkommener Überfall Abflussbeiwert Seitlich angeströmte Überfälle - "Streichwehre" Sohlenbauwerke Hydraulische Wirksamkeit Bemessung von Sohlenrampen Physikalische und mathematische Modelle Wasserspiegellagen, Überschwemmungsgrenzen

5 10 Naturnahe Gestaltung Eigendynamische Fließgewässerentwicklung Einleiten dynamischer Prozesse Veränderungen an der Laufentwicklung Gewässeraufweitungen Verbesserung des Geschiebehaushaltes Totholz I Altgewässer Revitalisierung einzelner Ökosystem-Bausteine Durchgängigkeit Anbinden von Seitengewässem Auenvitalisierung, Anlage von Gewässerrandstreifen l I J xiv Inhaltsverzeichnis Feststofftransportmodelle Habitatmodellierung - Öko-Hydraulik Physikalische Modelle, wasserbauliches Versuchswesen Feststofftransport in Fließ gewässern Systematik Transportbeginn Kritische Geschwindigkeit Kritische Schubspannung Geschiebetransportformeln Formel von Einstein Formel nach Meyer-Peter & Müller Anwendungsbereiche der empirischen Formeln Geschiebejahresfracht Messmethoden fiir den Feststofftransport Geschiebemessung Schwebstoffmessung Flussgebietsmanagement, Fließgewässerentwicklung Flussgebietsmanagement - Bewirtschaftungsplanung Bewirtschaftung nach Flussgebietseinheiten Umweltziele Zustandsbewertung Bewirtschaftungspläne Maßnahmenprogramme, Maßnahmenplanung Fließgewässerentwicklungsplanung Planungsebenen Planungsdaten Ausbildung, Fortbildung, Weiterbildung Staatliche Fördermaßnahmen und Programme

6 Inhaltsverzeichnis xv 10.4 Sicherung gegen Seitenerosion, Längsverbau Röhrichte Rauhbaum Faschinenbündel Senkwalzen, Senkfaschinen Flechtzaun Weidenspreitlage Weidenbuschlage Böschungsrasen Gehölze Steinverbau Sicherung gegen Seitenerosion, Buhnen Buhnen aus Steinen Dreiecksbuhnen aus Steinen (Steinspome) Buhnen aus Wurzelstöcken Flechtwerksbuhnen Steinkastenbuhnen Sicherung gegen Tiefenerosion Totholzschwellen Sohlen- und Grundschwellen Sohlenrampen Fischwanderhilfen Planungsgrundlagen Naturnahe Bauweisen Technische Bauweisen Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen Wanderfischprogramme Deiche Gestaltung und Unterhaltung Gehölze auf Deichen Rückverlegung Freizeit und Erholung Baumaterialien im naturnahen Wasserbau Pflanzen Rasen Röhrichte Gehölze Steine Chemismus Grundsätze des Arbeitens mit Steinen Weitere Baustoffe..., Holz Metalle Geotextilien

7 xvi Inhaltsverzeichnis 12 Gewässerunterhaltung Unterhaltungslast, Eigentumsverhältnisse und Duldungspflichten Aufgaben der Gewässerunterhaltung Unterhaltungsmaßnahrnen Regelmäßig wiederkehrende Unterhaltungsmaßnahrnen Unregelmäßig wiederkehrende Unterhaltungsmaßnahmen Sonstige Unterhaltungmaßnahmen Zeitrahrnen für Unterhaltungsarbeiten im Jahresgang Gewässerunterhaltungsplan Literaturverzeichnis DIN Normen Symbolverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Bildnachweis Glossar Farbtafeln Sachwortverzeichnis