Grundlagen Der Wasserwirtschaft Und Gewässerkunde

ISBN-13: 9783642531835 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 466 str.

Otto Streck

Opis

Das vorliegende Buch ist gedacht, einmal als Behelf fur die Stu dierenden; daruber hinaus soll es aber auch dem in der Praxis stehenden Ingenieur als Nachschlagewerk bei wasserwirtschaftlichen bzw. ge wasserkundllchen und wasserbaulichen Fragen dienen. Es hat zum Ziele, das sachlich und methodisch Wesentliche, das die Grundlagen fur das in Frage stehende grosse Ingenieurgebiet bildet, moglichst voll standig und in ubersichtlicher Gliederung zusammenfassend darzustellen. Ich glaube damit eine Lucke in der wasserbaulichen Literatur zu schliessen. Da die Gewasserkunde im Grunde den vielfaltigen, umfangreichen und sich weit spannenden wasserwirtschaftlichen Aufgaben zu dienen hat, wird im ersten Abschnitt zunachst einmal Wesen und Zweck der Wasserwirtschaft in gedrangter Zusammenfassung dargestellt und durch einige ausgewahlte Beispiele geloster wasserwirtschaftlicher Auf gaben erlautert. Diese Beispiele verfolgen daruber hinaus den Zweck, von vornherein das Verstandnis dafur zu wecken, dass die nachfolgend behandelten sachlichen und methodischen Grundlagen zur Losung wasserwirtschaftlicher Aufgaben unentbehrlich sind. Die eigentliche Stoffbehandlung setzt bei den meteorologischen Faktoren an, die die Gestaltung des atmospharischen Teiles des Wasser kreislaufes bestimmen (zweiter Abschnitt) und verfolgt dann in weiteren 9 Abschnitten den ober- und unterirdisch verlaufenden terrestrischen Teil des Wasserkreislaufes vom Hochgebirge bis zum Meer, und zwar mengenmassig, morphologisch und hinsichtlich der Wassergute."

Spis treści

Erster Abschnitt. Wesen und Zweck der Wasserwirtschaft.- I. Das Wasserdargebot aus dem Wasserkreislauf.- II. Die Nutzungen des Wassers.- III. Schadenverhütung bei Wasser.- IV. Wesen und Aufgabe der Wasserwirtschaft.- V. Praktische Beispiele für die Wasserbewirtschaftung.- 1. Wasserwirtschaft an der Ruhr im rheinisch-westfälischen Industriegebiet.- 2. Hochwasserschutz durch Talsperren in Schlesien.- 3. Teilung der Wasserkraftnutzung längs der Rheingrenzstrécke Bodensee—Basel (Zwischenstaatliche Wasserwirtschaft).- 4. Die Ausnützung des Colorado-Flusses im Boulder-Canon.- VI. Die gewässerkundlichen Aufgabengebiete.- Zweiter Abschnitt. Die atmosphärischen Elemente des Wetters und das Wettergeschehen.- I. Die atmosphärischen Elemente des Wetters.- 1. Lufttemperatur (Luftwärme).- Zustandekommen der Lufttemperatur.- Messung der Lúfttemperatur.- Gang der Temperatur.- 2. Luftströmungen.- Entstehungsursachen. Windarten.- Land- und Seewind.- Berg- und Talwind.- Föhn.- Bora, Mistral.- Samum, Schirokko.- Das barische Windgesetz.- Windmessung.- 3. Luftfeuchte.- Begriffsbestimmung (Wasserdampf der Luft).- Gang der Luftfeuchte (Sättigungsfehlbetrag) in der Norddeutschen Tiefebene und in den Alpen.- Feuchtemessung.- 4. Luftdruck.- Messung des Luftdruckes.- Luftdruckmessung in Millibar.- 5 Klimatypen (nach Hettner).- Tropenklimate.- Subtropisches Klima.- Klimate der gemäßigten Zonen.- II. Das Wetter.- 1. Klima und Wetter.- 2. Zusammenhang zwischen Luftmassenverteilung und Wetter.- Hochdruckgebiet.- Die Wetteraktionszentren Europas.- 3. Einige Beispiele für typische Wetterlagen in Mittel- und Westeuropa.- Schleifzone.- Herbststürme.- Sommerlandregen.- Dritter Abschnitt. Der Wasserhaushalt und seine Elemente.- I. Niederschlag.- 1. Entstehung und Auftreten der Niederschläge.- 2. Messung des Niederschlags.- Messung des Schneeniederschlags.- Schneeanteil am Gesamtniederschlag.- 3. Größe der Niederschläge und ihre zeitliche und örtliche Verteilung (Niederschlagsgang).- 4. Niederschlagsgebiet. Regenkarten. Bestimmung der mittleren Niederschlagshöhe. Zusammenhang zwischen Niederschlag und Höhenlage.- 5. Begriffsbestimmungen für den Niederschlag.- 6. Außerordentliche Tages-, Stunden- und Minutenregen. Land- und Dauerregen.- 7. Niederschlagshäufigkeit. Niederschlagswahrscheinlichkeit.- II. Verdunstung.- 1. Verdunstungsbedingungen.- 2. Messung der Verdunstung.- 3. Größe und Verteilung der Verdunstung. Verdunstungstag.- III. Versickerung.- 1. Versickerungsbedingungen.- 2. Messung der Versickerung.- 3. Größe der Versickerung an Land und aus Gewässern. Versickerungsgang.- 4. Künstliche Versickerung.- IV. Abfluß.- 1. Begriffsbestimmung für den Abfluß.- Flächenhafter Abfluß. (Abflußvorgang des gesamten Einzugsgebietes.).- Beobachtung des Abflusses an einer Stelle des Vorfluters.- 2. Die Einflüsse auf den Abfluß.- 3. Ermittlungen der Abflußmengen.- V. Beziehung zwischen Niederschlag, Abfluß und Verdunstung.- 1. Wasserhaushaltbilanz.- Wasserhaushalt für das Weserquellgebiet.- Wasserhaushaltsuntersuchungen von Wundt und Trossbach.- Wasserhaush altsuntersuchung des Saalachgebietes durch Ertl.- 2. Beziehung zwischen Niederschlag, Abfluß, Verdunstung und Temperatur — Abflußvermögen — nach Keller, Fischer, Wundt, Ertl.- Vierter Abschnitt. Allgemeine Eigenschaften oberirdisch fließender Gewässer.- I. Talbildung und Flußlaufgestaltung.- II. Laufentwicklung, Bett, Längs- und Querprofil.- 1. Laufentwicklung und Bettausbildung.- 2. Längsschnitt der Flüsse.- 3. Der Flußquerschnitt.- Querschnittsform. Beschaffenheit des Bettes.- Wasserspiegellinie im Flußquerschnitt.- Größe des Querschnitts. Seine geometrischen und hydraulischen Größen.- Erfassung der Abflußverhältnisse für natürliche geschiebeführende Flüsse nach van Rinsum.- III. Vermessung des Flußlaufes und ihre kartographische Verarbeitung.- 1. Geodätische Vorarbeiten.- 2. Hydrometrische Aufnahmen.- Festlegung des Wasserspiegels ini Längenschnitt.- Querprofilaufnahmen.- 3. Planlegung.- Fünfter Abschnitt. Wasserstände und Abflußmengen oberirdisch fließender Gewässer.- I. Wasserstände (Pegelstände).- 1. Begriff und wasserwirtschaftliche Bedeutung der Wasserstände.- 2. Größe der Wasserstandsschwankungen und vereinbarte Kennzeichnung der Grenz- und Mittelwerte der Wasserstände und Abfluß-mengen.- Größe der Wasserstandsschwankungen.- Vereinbarte Kennzeichnung der Grenz- und Mittelwerte der Wasserstände (in cm) und Abflußmengen (in m3/sek).- 3. Wahl des Pegelprofils. Meßeinrichtungen zur Bestimmung des Pegelstandes.- 4. Auswertung der Pegelstandsaufzeichnungen.- Pegellisten.- Wasserstandsganglinie hP = f(t).- Wasserstandshäufigkeitslinie (Häufigkeitsstufen).- Wasserstandsdauerlinie (Über- bzw. Unterschreitungsdauerlinie).- Pegelbezugslinien.- II. Abflußmengen.- 1. Übersicht der Verfahren zur unmittelbaren Messung der oberirdisch abfließenden Wassermengen.- 2. Abflußmengenmessung mit Hilfe des hydrometrischen Flügels (Meßflügels).- Der Meßflügel und seine Eichung.- Durchführung der Flügelmessung und ihre Auswertung.- Feststellung des mittleren Meßwasserstandes.- 3. Abflußkurven (Q = f(hP)) Ihre Entstehung und Beurteilung.- Abflußkurven bei offenen Gewässern (ungehemmter Abfluß).- Abflußkurve bei Eisstand (gehemmter Abfluß).- 4. Auswertung der Wassermengenermittlungen.- Abflußmengenliste.- Wassermengenganglinie (Q = f(t)).- Abflußmengenhäufigkeitslinie und Abflußmengendauerlinie.- Aufgelöste Jahresmengen-Dauerlinien (Monats-, Vierteljahres-, Halbjahres-Dauerlinien).- Sechster Abschnitt. Weitere wasserwirtschaftliche Verfahren.- I. Wasserwirtschaftliche Kennwerte.- 1. Grundwerte hinsichtlich des wasserwirtschaftlichen Betriebes.- 2. Kennwerte nach dem Grad der Beständigkeit des Wassermengendargebotes.- 3. Kennwerte für Ausbau und Ausnutzung.- 4. Weitere Kennwerte für die Wasserwirtschaft.- II. Leistungsplan eines Flußkraftwerks (nicht speicherfähiges Laufwerk).- 1. Arbeit (Energie) und Leistung einer Wasserkraft.- 2. Größen des Leistungsplanes.- 3. Flußkraftwerk als einfaches Beispiel.- III. Speicherung und Wasserwirtschaftspläne dafür.- 1. Zusammenhang zwischen Wasserdargebot und Wasserbedarf.- 2. Speicherwirtschaft.- Gestaltung der Speicher.- Beziehungswerte und Ausbaugrößen der Speicher 300. Beckenschaubild (Spiegelflächen- linie und Speicherinhaltslinie).- Verwendete Speichergrößen.- Wasserwirtschaftsplan (Wasserhaushaltplan) und Bestimmung der Speichergröße.- Beispiele für Speicherbemessung und Wasserwirtschaftspläne.- Tagesspeicher für durchgehenden n-ständigen Betrieb.- Tagespumpspeicher einer Wasserversorgungsanlage.- Pumpspeicherwerk für die Elektrizitätsversorgung.- Wochenspeicher.- Überjahresspeicher mit unbeschränkter Speichergröße und Vollausgleich.- Überjahresspeicher bei beschränkter (gegebener) Beckengröße Sn.- Graphische Ermittlung der Zufluß- und Abflußsummenlinie für ein künstliches Hochwasserrüekhaltbecken. (Nach Schaffernack.).- Siebenter Abschnitt. Hochwasser. Gewässervereisungen. Wasserstandsnachrichtendienst.- I. Hochwasser.- 1. Arten der Hochfluten.- Sommerhochwasser.- Winter- bzw. Frühjahishochwasser.- Außerordentliche Hochwasser.- 2. Die Hochwasserwelle und ihr Ablauf.- Darstellung der Hochwasserwelle.- Fortbewegungsschnelligkeit der Hochwasserwelle.- II. Gewässervereisung.- 1. Gletschereis.- 2. Eis in stehenden Gewässern.- 3. Eis in fließenden Gewässern.- Vorgang der Eisbildung.- Eisstand, Eisaufbruch, Eisversetzung (Eishochwasser).- III. Wasserstandsnachrichtendienst.- 1. Aufgabenstellung.- 2. Verfahren der Vorhersage.- Vorhersage aus der Wetterlage.- Vorhersage aus den Niederschlägen.- Voraussage aus den Pegelständen.- Langfristige Vorhersage.- 3. Organisation des Vorhersagedienstes.- Achter Abschnitt. Die Schwerstoffe in den offenen Gewässern.- I. Herkunft der Schwerstoffe.- II. Der Schweb (Sinkstoff, Schwemmstoff).- III. Das Geschiebe.- 1. Vorgang bei der Geschiebebewegung.- 2 Einflußgrößen auf die Geschiebebewegung.- 3. Schleifwirkung des Geschiebes.- 4. Geschiebemessungen.- 5. Rechnerische Erfassung der Geschiebebewegung.- Schleppkraft.- Grenzwerte für den Beginn der Geschiebebewegung.- Geschiebebetrieb. MaB der Geschiebebewegung.- Bettbildender Wasserstand. Bettbildender Durchfluß. Geschiebefracht.- Neunter Abschnitt. Grundwasser.- I. Entstehung und Vorkommen des Grundwassers.- 1. Entstehung und Wesen des Grundwassers.- 2. Bodendurchlässigkeit. Grundwasserstockwerke.- 3. Grundwasserbewegung.- 4. Speisung der Flüsse aus dem Grundwasser. Trockenwetterkurve.- 5. Quellen.- 6. Bedeutung künstlicher Grundwasserspeicher.- II. Aufsuchen von Grundwasser, Messung und Berechnung.- 1. Aufsuchen von Grundwasser.- 2. Grundwasserbeobachtung und ihre Auswertung.- 3. Grundwassermessung.- Filtergesetz.- Bestimmung des Durchlässigkeitsbeiwertes.- Bestimmung der Grundwassergeschwindigkeit.- Bestimmung der Grundwassermenge.- Zehnter Abschnitt. Das Meer im Küstengebiet.- I. Beschaffenheit des Meerwassers.- 1. Salzgehalt.- 2. Schlickgehalt.- 3. Temperatur.- II. Winde und Wellen.- III. Die Gezeiten (Tiden).- 1. Bezeichnungen.- 2. Entstehen der Gezeiten.- 3. Feststellung der Gezeitenwasserstände.- IV. Meeresströmungen.- 1. Gezeitenströmungen.- 2. Driftströmungen.- 3. Strömungen infolge Gewichtsausgleiches des Meerwassers.- Elfter Abschnitt. Qualitative und biologische Gewässerkunde (Wassergütewirtsch aft).- I. Wesen und Aufgabe.- II. Qualitative Eigenschaften des Wassers.- 1. Physikalische Eigenschaften.- 2. Chemische Eigenschaften.- III. Biologischer Bereich der Gewässer.- 1. Das Plankton (Geschwebe).- 2. Die Bakterien.- 3. Die Bodenproben.- 4. Die Abwasserproben.- 5. Vegetation und Fauna. Landschaftsgestaltung.- Namen- und Sachverzeichnis.