Wasserbau

Grundlagen, Gestaltung von wasserbaulichen Bauwerken und Anlagen

Autor	Heinz Patt, Peter Gonsowski
Verlag	Springer-Verlag
Erscheinungsjahr	2010
Seitenanzahl	413 Seiten
ISBN	9783642119637
Format	PDF
Kopierschutz	DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	69,99 EUR

Das bewährte Nachschlagewerk für den projektierenden Bauingenieur vermittelt das Grundwissen des konstruktiven Wasserbaus im Binnenland. Studierende des Bauwesens führt das Buch in die Grundlagen des Wasserbaus und der Wasserwirtschaft ein. Die Ausführungen zum Feststofftransport, zur Gewässerbettdynamik und zur Fließgewässertypologie beschreiben die Entwicklungsdynamik der Fließgewässer und bilden eine wichtige Grundlage für die aktuellen Ausbaumethoden und Anlagengestaltungen im Flussbau. Dazu gehören natürlich auch die Gestaltungsmöglichkeiten beim Hochwasserschutz. Weitere Kapitel des Buches widmen sich den Bauwerken und Anlagen des technischen Wasserbaus. Dazu gehören die Wehre und Stauanlagen, die Wasserkraftnutzung mit ihren Nebenanlagen, wie Wasserfassungen, Kanäle, Druckleitungen und Speicher. Den Turbinen und Pumpen sind eigene Abschnitte gewidmet. Des Weiteren behandelt das Buch das landwirtschaftliche Wasser und den Verkehrswasserbau.

Professor Dr.-Ing. habil. Heinz Patt war bis Dezember 2008 Leiter des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der Universität Duisburg-Essen. Er ist heute als Berater und Gutachter tätig, u. a. am College of Associated Scientists and Advisors (CASA) der United Nations University (UNU) in Bonn. Professor Dr.- Ing. Peter Gonsowski studierte an der TU Karlsruhe Bauingenieurwesen und promovierte anschließend an der TH Darmstadt in Wasserbau. Nach Ingenieurtätigkeit in der Wasserbaupraxis wurde er Anfang 2000 an die Fachhochschule beider Basel, seit 2006 Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) als Professor für Wasserbau berufen und leitet dort das Institut Bauingenieurwesen. Für seine länderübergreifenden Aktivitäten in der Ingenieurausbildung erhielt er 2005 den Prix Bartholdi; er ist außerdem Gewinner des Swiss Mountain Water Award 2009.

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Blick ins Buch

Inhaltsverzeichnis

Vorwort zur 7. Auflage	5
Inhalt	6
Kapitel 1	10
Einleitung	10
1.1 Teilgebiete des Wasserbaus	11
1.2 Inhalte des vorliegenden Buchs	13
Kapitel 2	14
Hydrologische Grundlagen	14
2.1 Wasservorräte der Erde	14
2.2 Wasserhaushaltsgleichung	15
2.3 Abflusskoeffizient	17
2.4 Einzugsgebiet	17
2.5 Niederschlag	18
2.5.1 Niederschlagsmessung	19
2.5.2 Auswertung von Niederschlagsmessungen	20
2.6 Verdunstung	23
2.7 Rückhalt	25
2.7.1 Rückhalt in der Schneedecke	26
2.7.2 Rückhalt in Gletschern	26
2.7.3 Rückhalt auf Böden und Pflanzen	26
2.7.4 Rückhalt in Oberflächengewässern	27
2.7.5 Rückhalt im Grundwasserleiter	27
2.8 Abfluss	28
2.9 Hydrometrie – Vermessung von Gewässern	30
2.9.1 Wasserstandsmessung (Pegelmessung)	31
2.9.2 Abflussmessung	34
2.9.3 Durchflussmessung	43
2.9.4 Auswertung von Wasserstandsund Abflussmessungen	48
2.9.5 Abflussmessnetz	50
2.9.6 Übertragung von Abflussmessungen	51
2.9.7 Abschätzung der Hochwasserspitzen	54
Kapitel 3	65
Feststofftransport, Gewässerbettdynamik und Fließgewässertypologie	65
3.1 Feststofftransport	65
3.1.1 Theorie der Feststoffbewegung	65
3.1.2 Transportformen	67
3.1.3 Schubspannungen	72
3.1.4 Begriffe zum Geschiebetransport	74
3.1.5 Transportbeginn	74
3.1.6 Geschiebemessung	79
3.1.7 Dynamik der Gewässersohle	80
3.2 Fließgewässertypologie	83
3.2.1 Charakteristische Merkmale	83
3.2.2 Fließgewässerlandschaften, Fließgewässertypen	88
3.2.3 Gewässerstrukturkartierung	95
Kapitel 4	97
Ausbaumethoden und Anlagen im Flussbau	97
4.1 Ausbaumethoden	97
4.1.1 Bauweisen	98
4.1.2 Querbauwerke	99
4.1.3 Buhnen, Leitwerke	104
4.1.4 Uferböschungen	105
4.1.5 Ufermauern und alternative platzsparende Lösungen	111
4.1.6 Wildbachverbauung	111
4.2 Wehre	129
4.2.1 Feste Wehre	129
4.2.2 Bewegliche Wehre	140
4.2.3 Schützentypen	141
4.2.4 Dichtungsschirme	154
4.2.5 Stabilität des Wehrkörpers	155
4.2.6 Fischpässe	160
Kapitel 5	166
Technischer Hochwasserschutz – Bauvorsorge	166
5.1 LAWA-Leitlinien Hochwasserschutz	167
5.2 Risikoanalyse, Hochwasserschadenspotenziale	168
5.3 Strategien und Maßnahmen	169
5.3.1 Übersicht	170
5.3.2 Technischer Hochwasserrückhalt	173
5.3.3 Gerinneausbau	180
5.3.4 Gerinneentlastungen	182
Kapitel 6	185
Wasserkraftnutzung	185
6.1 Das Prinzip der Wasserkraftnutzung	185
6.2 Anlagentypen	189
6.2.1 Niederdruckanlagen	191
6.2.2 Mittelund Hochdruckanlagen	194
6.2.3 Pumpspeicherwerke	197
6.3 Wasserfassungen	202
6.3.1 Fassbare Wassermengen	203
6.3.2 Flussoder Bachwasserfassungen	205
6.3.3 Geschiebeabweisung und -spülung	210
6.3.4 Schwebstoffverminderung durch Entsander	213
6.3.5 Geschwemmselbeseitigung	220
6.3.6 Eisprobleme	224
6.3.7 Seewasserfassungen	225
6.4 Kanäle	229
6.4.1 Offene Kanäle	230
6.4.2 Geschlossene Kanäle und Freilaufstollen	251
6.4.3 Sonderbauwerke	262
6.5 Speicher	266
6.5.1 Speicherbemessung	266
6.5.2 Stauseen	273
6.5.3 Künstliche Becken	282
6.6 Druckleitungen	283
6.6.1 Hydraulische Bemessung	283
6.6.2 Wirtschaftliche Bemessung	286
6.6.3 Druckstöße	292
6.6.4 Bemessungsdrücke	300
6.6.5 Rohre	305
6.6.6 Druckstollen und Druckschächte	314
6.6.7 Ausrüstung der Druckleitungen	319
6.7 Turbinen	321
6.7.1 Konstruktive Merkmale	321
6.7.2 Allgemeine Anordnung und Regulierung	325
6.7.3 Leistungsabgabe	327
6.8 Pumpen	329
6.8.1 Kreiselpumpen (Turbopumpen)	329
6.8.2 Schneckenpumpen	343
6.8.3 Kolbenpumpen	344
Kapitel 7	346
Landwirtschaftlicher Wasserbau	346
7.1 Bewässerung	346
7.1.1 Stauverfahren	347
7.1.2 Rieselverfahren	349
7.1.3 Beregnung	350
7.1.4 Tropfbewässerung	353
7.1.5 Unterflurbewässerung	354
7.2 Entwässerung	356
7.2.1 Ziel der Entwässerung – Dränung	356
7.2.2 Grabenentwässerung und Dränung	357
7.2.3 Grabenentwässerung	358
7.2.4 Dränung	361
Kapitel 8	369
Verkehrswasserbau, Schifffahrt	369
8.1 Regelschiffe	369
8.2 Das Schiff im Fahrwasser	371
8.2.1 Geradeausfahrt	371
8.2.2 Kurvenfahrt	372
8.2.3 Fahrt am Ufer, Begegnen, Überholen	373
8.2.4 Fahrwasser und Fahrrinne	373
8.3 Wasserstraßen	374
8.3.1 Natürliche Gewässer	374
8.3.2 Schifffahrtskanäle – Künstliche Wasserstraßen	376
8.4 Hafenanlagen	377
8.5 Schleusen	379
8.5.1 Schleusung	379
8.5.2 Füllund Entleerung	380
8.5.3 Schleusentore	381
8.5.4 Grenzhubhöhe	382
8.6 Kleinschifffahrt – Sportschifffahrt	383
Literaturverzeichnis	385
Symbolverzeichnis	394
Griechische Symbole:	401
Sachverzeichnis	404

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