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E-Book

Wasserbau

Grundlagen, Gestaltung von wasserbaulichen Bauwerken und Anlagen

AutorHeinz Patt, Peter Gonsowski
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl413 Seiten
ISBN9783642119637
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis69,99 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. Auflage5
Inhalt6
Kapitel 110
Einleitung10
1.1 Teilgebiete des Wasserbaus11
1.2 Inhalte des vorliegenden Buchs13
Kapitel 214
Hydrologische Grundlagen14
2.1 Wasservorräte der Erde14
2.2 Wasserhaushaltsgleichung15
2.3 Abflusskoeffizient17
2.4 Einzugsgebiet17
2.5 Niederschlag18
2.5.1 Niederschlagsmessung19
2.5.2 Auswertung von Niederschlagsmessungen20
2.6 Verdunstung23
2.7 Rückhalt25
2.7.1 Rückhalt in der Schneedecke26
2.7.2 Rückhalt in Gletschern26
2.7.3 Rückhalt auf Böden und Pflanzen26
2.7.4 Rückhalt in Oberflächengewässern27
2.7.5 Rückhalt im Grundwasserleiter27
2.8 Abfluss28
2.9 Hydrometrie – Vermessung von Gewässern30
2.9.1 Wasserstandsmessung (Pegelmessung)31
2.9.2 Abflussmessung34
2.9.3 Durchflussmessung43
2.9.4 Auswertung von Wasserstandsund Abflussmessungen48
2.9.5 Abflussmessnetz50
2.9.6 Übertragung von Abflussmessungen51
2.9.7 Abschätzung der Hochwasserspitzen54
Kapitel 365
Feststofftransport, Gewässerbettdynamik und Fließgewässertypologie65
3.1 Feststofftransport65
3.1.1 Theorie der Feststoffbewegung65
3.1.2 Transportformen67
3.1.3 Schubspannungen72
3.1.4 Begriffe zum Geschiebetransport74
3.1.5 Transportbeginn74
3.1.6 Geschiebemessung79
3.1.7 Dynamik der Gewässersohle80
3.2 Fließgewässertypologie83
3.2.1 Charakteristische Merkmale83
3.2.2 Fließgewässerlandschaften, Fließgewässertypen88
3.2.3 Gewässerstrukturkartierung95
Kapitel 497
Ausbaumethoden und Anlagen im Flussbau97
4.1 Ausbaumethoden97
4.1.1 Bauweisen98
4.1.2 Querbauwerke99
4.1.3 Buhnen, Leitwerke104
4.1.4 Uferböschungen105
4.1.5 Ufermauern und alternative platzsparende Lösungen111
4.1.6 Wildbachverbauung111
4.2 Wehre129
4.2.1 Feste Wehre129
4.2.2 Bewegliche Wehre140
4.2.3 Schützentypen141
4.2.4 Dichtungsschirme154
4.2.5 Stabilität des Wehrkörpers155
4.2.6 Fischpässe160
Kapitel 5166
Technischer Hochwasserschutz – Bauvorsorge166
5.1 LAWA-Leitlinien Hochwasserschutz167
5.2 Risikoanalyse, Hochwasserschadenspotenziale168
5.3 Strategien und Maßnahmen169
5.3.1 Übersicht170
5.3.2 Technischer Hochwasserrückhalt173
5.3.3 Gerinneausbau180
5.3.4 Gerinneentlastungen182
Kapitel 6185
Wasserkraftnutzung185
6.1 Das Prinzip der Wasserkraftnutzung185
6.2 Anlagentypen189
6.2.1 Niederdruckanlagen191
6.2.2 Mittelund Hochdruckanlagen194
6.2.3 Pumpspeicherwerke197
6.3 Wasserfassungen202
6.3.1 Fassbare Wassermengen203
6.3.2 Flussoder Bachwasserfassungen205
6.3.3 Geschiebeabweisung und -spülung210
6.3.4 Schwebstoffverminderung durch Entsander213
6.3.5 Geschwemmselbeseitigung220
6.3.6 Eisprobleme224
6.3.7 Seewasserfassungen225
6.4 Kanäle229
6.4.1 Offene Kanäle230
6.4.2 Geschlossene Kanäle und Freilaufstollen251
6.4.3 Sonderbauwerke262
6.5 Speicher266
6.5.1 Speicherbemessung266
6.5.2 Stauseen273
6.5.3 Künstliche Becken282
6.6 Druckleitungen283
6.6.1 Hydraulische Bemessung283
6.6.2 Wirtschaftliche Bemessung286
6.6.3 Druckstöße292
6.6.4 Bemessungsdrücke300
6.6.5 Rohre305
6.6.6 Druckstollen und Druckschächte314
6.6.7 Ausrüstung der Druckleitungen319
6.7 Turbinen321
6.7.1 Konstruktive Merkmale321
6.7.2 Allgemeine Anordnung und Regulierung325
6.7.3 Leistungsabgabe327
6.8 Pumpen329
6.8.1 Kreiselpumpen (Turbopumpen)329
6.8.2 Schneckenpumpen343
6.8.3 Kolbenpumpen344
Kapitel 7346
Landwirtschaftlicher Wasserbau346
7.1 Bewässerung346
7.1.1 Stauverfahren347
7.1.2 Rieselverfahren349
7.1.3 Beregnung350
7.1.4 Tropfbewässerung353
7.1.5 Unterflurbewässerung354
7.2 Entwässerung356
7.2.1 Ziel der Entwässerung – Dränung356
7.2.2 Grabenentwässerung und Dränung357
7.2.3 Grabenentwässerung358
7.2.4 Dränung361
Kapitel 8369
Verkehrswasserbau, Schifffahrt369
8.1 Regelschiffe369
8.2 Das Schiff im Fahrwasser371
8.2.1 Geradeausfahrt371
8.2.2 Kurvenfahrt372
8.2.3 Fahrt am Ufer, Begegnen, Überholen373
8.2.4 Fahrwasser und Fahrrinne373
8.3 Wasserstraßen374
8.3.1 Natürliche Gewässer374
8.3.2 Schifffahrtskanäle – Künstliche Wasserstraßen376
8.4 Hafenanlagen377
8.5 Schleusen379
8.5.1 Schleusung379
8.5.2 Füllund Entleerung380
8.5.3 Schleusentore381
8.5.4 Grenzhubhöhe382
8.6 Kleinschifffahrt – Sportschifffahrt383
Literaturverzeichnis385
Symbolverzeichnis394
Griechische Symbole:401
Sachverzeichnis404

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