Naturnaher Wasserbau: Entwicklung und Gestaltung von Fließgewässern
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| Previous Title: | Naturnaher Wasserbau |
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| Format: | Book |
| Language: | German |
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Wiesbaden
Springer Vieweg
[2018]
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| Edition: | 5. Auflage |
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| Abstract: | Der Autor stellt die wichtigsten Grundlagen für die Planung und Durchführung naturnaher Maßnahmen an Fließgewässern dar. Dabei behandelt er Technik und Ökologie als gleichwertige Partner. Hinweise zur aktuellen rechtlichen Situation, zum Planungsablauf sowie neue Aspekte der Gewässerunterhaltung sind ebenso enthalten wie hydrologische, hydraulische und sedimentologische Grundlagen |
| Physical Description: | XVII, 472 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm |
| ISBN: | 9783658224776 |
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Inhaltsverzeichnis
1 Zielsetzung. 1
Literatur . 3
2 Rechtlicher Rahmen. 5
2.1 Europäische Rechtsnormen. 5
2.1.1 EG-Wasserrahmenrichtlinie. 6
2.1.2 Europäische Hochwasserschutz-Richtlinie. 24
2.1.3 Europäische Naturschutzrichtlinien. 25
2.2 Rechtliche Grundlagen - Bundesrepublik Deutschland. 28
2.3 Rahmengesetzgebung, Föderalismusreform, Gesetze der Bundesländer . 30
2.4 Wasserhaushaltsgesetz - WHG. 31
2.4.1 Grundsätzliches. 31
2.4.2 Erlaubnis und Bewilligung, Benutzungen. 34
2.4.3 Bewirtschaftung oberirdischer Gewässer. 37
2.4.4 Gewässerausbau, Planfeststellung, Plangenehmigung. 40
2.4.5 Hochwasserschutz, Gefahrenkarten, Risikomanagement. 41
2.4.6 Maßnahmenprogramm, Bewirtschaftungspläne. 44
2.5 Hochwasserschutzgesetz II . . 45
2.6 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG). 47
2.7 Eingriffsregelung . 51
2.7.1 Eingriffe . 51
2.7.2 Verursacherpflichten. 51
2.7.3 Verfahrensinhalte. 52
2.8 Bundes-Bodenschutzgesetz - BBodSchG . 54
2.9 Gesetz über die Wasser- und Bodenverbände. 55
2.10 Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG). 56
2.11 Verwaltungsverfahren, Planfeststellung, Plangenehmigung. 57
2.12 Unselbstständige Teile verwaltungsbehördlicher Verfahren
und Planungsinstrumente. 59
2.12.1 Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP). 59
2.12.2 Oberflächenwasserverordnung. 60
XI
XII Inhaltsverzeichnis
2.13 Bundesprogramm Blaues Band Deutschland. 61
2.14 Rechtslage in der Schweiz. 62
2.14.1 Wahrnehmung von Rechtsetzungsbefugnissen durch den Bund . 63
2.14.2 Bundesrechtliche Regelungen zum Hochwasserschutz. 65
2.14.3 Bundesgesetzliche Regelungen zum Gewässerraum. 67
2.14.4 Bundesgesetzliche Regelungen zur Revitalisierung der Gewässer 68
Literatur . 68
3 Morphologie der Fiießgewässer. 71
3.1 Klima . 72
3.2 Geomorphologie. 74"
3.3 Natürliche Fließgewässerentwicklung. 78
3.3.1 Gewässerbettbildende Prozesse . 79
3.3.2 Linienführung (Laufform). 81
3.3.3 Längsprofil, Querprofile, Sohlenstrukturen . 90
3.3.4 Zeiträume für eine natürliche Entwicklung . 95
3.4 Anthropogen beeinflusste Rießgewässer. 97
3.4.1 Landnutzung und Besiedlung . 98
3.4.2 Laufkorrekturen und Profilausbau.103
3.4.3 Hochwasserschutzmaßnahmen.105
3.4.4 Wehre und Stauanlagen - Einschränkung der Durchgängigkeit . 106
3.4.5 Künstliche Gewässer.107
3.4.6 „Inkubationszeit“ - Reaktion der Rießgewässer auf anthropogene
Beeinflussungen . 108
3.5 Systematik der Rießgewässer.108
3.5.1 Einteilung der Fließgewässer.109
3.5.2 Charakteristische abiotische Merkmale.112
Literatur . 115
4 Lebensraum Fließgewässer.121
4.1 Natürliche Rießgewässer .121
4.1.1 Rießgewässer- und Auendynamik.122
4.1.2 Physikalische Faktoren.125
4.1.3 Chemische Faktoren.131
4.1.4 Biotische Faktoren.133
4.1.5 Lebensräume und Lebensgemeinschaften.136
4.2 Anthropogen veränderte Rießgewässer.157
4.2.1 Rießgewässer- und Auendynamik.159
4.2.2 Physikalische Faktoren.160
4.2.3 Chemische Faktoren. 162
4.2.4 Biotische Faktoren.164
Inhaltsverzeichnis
XIII
4.2.5 Anthropogen bedingte und beeinflusste Lebensräume
und Lebensgemeinschaften.167
Literatur .179
5 Fließgewässer - Güte, Struktur, Typologie sowie Bewertung und Zustand
nach EG-WRRL.183
5.1 Gewässergüte.183
5.1.1 Chemisch-physikalische Verfahren.184
5.1.2 Biologische Verfahren.185
5.1.3 Güteklassen - Gewässergütekarte.188
5.1.4 Leitbildorientierte biologische Bewertung.188
5.2 Gewässerstrukturkartierung.189
5.2.1 Anfänge der Strukturkartierung.190
5.2.2 Verfahren.191
5.3 Fließgewässertypologie.195
5.3.1 Leitbild, Referenzbedingung, Referenzgewässer.196
5.3.2 Fließgewässertypen.196
5.4 Bewertung der Oberflächengewässer nach EG-WRRL.198
5.4.1 Oberflächenwasserkörper.198
5.5 Zustandsbewertungen.200
5.5.1 Abschätzung im Vorfeld der Zustandsbewertung 2005 . 200
5.5.2 Zustandsbewertung 2005 . 201
5.5.3 Zustandsbewertungen 2010 und 2015 . 201
5.6 Habitatindex.202
Literatur .203
6 Hydrologische Grundlagen.207
6.1 Wasserkreislauf.207
6.2 Wasserhaushaltsgleichung.208
6.2.1 Niederschlag.209
6.2.2 Verdunstung.210
6.2.3 Abflussentstehung.211
6.2.4 Retention (Rückhalt).213
6.2.5 Verbesserung des Wasserrückhalts.214
6.3 Hydrologische Daten für die Planung.215
6.3.1 Hydrometrie.216
6.3.2 Hydrologische Verfahren.217
6.4 Abflüsse.217
Literatur .220
Xi V I nhal tsverzeichnis
7 Hydraulische Nachweise.223
7.1 Geschwindigkeitsverteilung.223
7.2 Strömen - Schießen.225
7.2.1 Froude-Zahl. 226
7.2.2 Formen des Fließwechsels .227
7.2.3 Grenzverhältnisse.228
7.3 Abfluss- und Wasserspiegelberechnungen.228
7.3.1 Berechnung nach Manning-Strickler.231
7.3.2 Berechnung nach Darcy-Weisbach .231
7.3.3 Berechnungsverfahren nach Mertens.240
7.3.4 Transportkörper auf der Sohle. 24é
7.3.5 Verklarungen und lokale Fließwiderstände.245
7.4 Überströmte Strukturen. 245
7.4.1 Vollkommener Überfall.247
7.4.2 Unvollkommener Überfall.247
7.4.3 Abflussbeiwert.247
7.4.4 Seitlich angeströmte Überfälle - „Streichwehre“.248
7.5 Sohlenbauwerke.249
7.5.1 Hydraulische Wirksamkeit. 250
7.5.2 Bemessung von Sohlenrampen.250
7.6 Physikalische und mathematische Modelle . .253
7.6.1 Wasserspiegellagen, Überschwemmungsgrenzen.253
7.6.2 Feststofftransportmodelle.254
7.6.3 Habitatmodellierung - Öko-Hydraulik.254
7.6.4 Physikalische Modelle, wasserbauliches Versuchswesen.255
Literatur .255
8 Feststofftransport in Fließgewässern.261
8.1 Systematik .261
8.2 Transportbeginn.265
8.3 Kritische Geschwindigkeit. 265
8.4 Kritische Schubspannung. 267
8.5 Geschiebetransportformeln . .273
8.5.1 Formel von Einstein. 273
8.5.2 Formel nach Meyer-Peter Müller.274
8.5.3 Anwendungsbereiche der empirischen Formeln. 275
8.5.4 Geschiebejahresfracht. 276
8.6 Messmethoden für den Feststofftransport.277
8.6.1 Geschiebemessung.277
8.6.2 Schwebstoffmessung. 277
Literatur .278
Inhaltsverzeichnis
XV
9 Flussgebietsmanagement, Fließgewässerentwicklung.281
9.1 Flussgebietsmanagement - Bewirtschaftungsplanung.282
9.1.1 Bewirtschaftung nach Flussgebietseinheiten.283
9.1.2 Umweltziele.283
9.1.3 Zustandsbewertung.285
9.1.4 Bewirtschaftungspläne.290
9.1.5 Maßnahmenprogramme, Maßnahmenplanung.291
9.2 Fließgewässerentwicklungsplanung.292
9.2.1 Planungsebenen.292
9.2.2 Planungsdaten.294
9.2.3 Ausbildung, Fortbildung, Weiterbildung.302
9.3 Staatliche Fördermaßnahmen und Programme.304
Literatur .305
10 Natumahe Gestaltung - Methoden des naturnahen Wasserbaus und der
Ingenieurbiologie.309
10.1 Eigendynamische Fließgewässerentwicklung.309
10.2 Einleiten dynamischer Prozesse .313
10.2.1 Veränderungen an der Laufentwicklung.314
10.2.2 Gewässeraufweitungen.315
10.2.3 Verbesserung des Geschiebehaushaltes. 316
10.2.4 Totholz.318
10.2.5 Altgewässer.319
10.3 Revitalisierung einzelner Ökosystem-Bausteine.320
10.3.1 Durchgängigkeit.320
10.3.2 Anbinden von Seitengewässern .323
10.3.3 Auenvitalisierung, Anlage von Gewässerrandstreifen.324
10.4 Sicherung gegen Seitenerosion, Längsverbau.328
10.4.1 Röhrichte.328
10.4.2 Rauhbaum.330
10.4.3 Faschinenbündel .332
10.4.4 Senkwalzen, Senkfaschinen.333
10.4.5 Flechtzaun.335
10.4.6 Weidenspreitlage.336
10.4.7 Weidenbuschlage.338
10.4.8 Böschungsrasen.339
10.4.9 Gehölze.340
10.4.10 Steinverbau.341
XVI Inhaltsverzeichnis
10.5 Sicherung gegen Seitenerosion, Buhnen.346
10.5.1 Buhnen aus Steinen.349
10.5.2 Dreiecksbuhnen aus Steinen (Steinsporne).350
10.5.3 Buhnen aus Wurzelstöcken.353
10.5.4 Flechtwerksbuhnen. 354
10.5.5 Steinkastenbuhnen. 355
10.6 Sicherung gegen Tiefenerosion. 357
10.6.1 Totholzschwellen.357
10.6.2 Sohlen- und Grundschwellen.358
10.6.3 Sohlenrampen. 360
10.7 Fischwanderhilfen.36?
10.7.1 Planungsgrundlagen. 368
10.7.2 Natumahe Bauweisen. 370
10.7.3 Technische Bauweisen. 373
10.7.4 Fischschutz-und Fischabstiegsanlagen.375
10.7.5 Wanderfischprogramme.376
10.8 Deiche. 377
10.8.1 Gestaltung und Unterhaltung.377
10.8.2 Gehölze auf Deichen.380
10.8.3 Rückverlegung von Deichen.381
10.9 Freizeit und Erholung. 383
Literatur .383
11 Baumaterialien im naturnahen Wasserbau und in der Ingenieurbiologie . 393
11.1 Pflanzen.393
11.1.1 Rasen. 393
11.1.2 Röhrichte.398
11.1.3 Gehölze.399
11.2 Steine . . 407
11.2.1 Chemismus.407
11.2.2 Grundsätze des Arbeitens mit Steinen .408
11.3 Weitere Baustoffe.411
11.3.1 Holz. 411
11.3.2 Metalle. 411
11.3.3 Geotextilien .412
Literatur .412
12 Gewässerunterhaltung.415
12.1 Unterhaltungslast, Eigentumsverhältnisse und Duldungspflichten.415
12.2 Aufgaben der Gewässerunterhaltung.416
12.3 Unterhaltungsmaßnahmen.417
12.3.1 Regelmäßig wiederkehrende Unterhaltungsmaßnahmen.417
Inhaltsverzeichnis
XVII
12.3.2 Unregelmäßig wiederkehrende Unterhaltungsmaßnahmen . 427
12.3.3 Sonstige Unterhaltungmaßnahmen.432
12.3.4 Zeitrahmen für Unterhaltungsarbeiten im Jahresgang.434
12.3.5 Gewässerunterhaltungsplan.435
Literatur .436
DIN Normen.441
Symbolverzeichnis.445
Abkürzungsverzeichnis.449
Glossar .451
Sachverzeichnis
463 |
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