Flussaufweitungen als flussbauliche Methode-Grundsätze und Werkzeuge

摘要

In attempting to achieve long-term riverbed stabilization and to improve ecological conditions in and on them, numerous renaturation projects involving alpine and prealpine gravel-bed rivers have been launched. Here, the goal is to restore more room for rivers by activating (self-forming) lateral erosion processes. The following article focuses on river widening and associated terminology, processes and options for mor-phodynamic modeling and measuring. So as to allow an effective differentiation between . key hydraulic and numerical models / investigations, a list of prominent research papers in the context of river widening is presented. The experimental studies discussed concern themselves both with the mechanical widening of short river sections and with the self-forming dynamic lateral expansion of channel width in longer river sections. With regard to the numerical models, the relevant mathematical processes involved in the lateral channel evolution are first discussed. Standard software products (1D, 2D and 3D) are subsequently assessed in terms of their suitability for and application limits in the modeling of river widening projects. Self-forming widening is often used in combination with hy-draulically effective transverse structures at the downstream or upstream end of the section to be widened. As such, the following article examines the hydraulic and drift-related factors that can be used to shape river-widening processes. In addition to the classic approach of creating boulder ramps, river-based hydroelectric plants represent a variant that offers excellent, feasible control of the relevant factors, and accordingly of the widening processes themselves.%Mit dem Ziel einer langfristigen Sohlstabilisierung und der Aufwertung des ökologischen Zustandes im und am Gewässer werden an alpinen und voralpinen Klesflüssen zahlreiche flussbauliche Rückbauprojekte durchgeführt. Es wird versucht, den Gewässern durch die Aktivierung (eigendynamischer) lateraler Erosionsprozesse wieder mehr Raum zu geben. Der vorliegende Artikel befasst sich mit Flussaulweitungen und den damit einhergehenden Begriffen, Prozessen und Möglichkeiten der morphody-namischen Modellierung und Bemessung. Im Sinne einer Gliederung hydraulischer und numerischer Modelle bzw. Untersuchungen erfolgt eine Zusammenstellung wesentlicher Forschungsarbeiten im Kontext mit Aufweitungen. Die angeführten experimentellen Untersuchungen befassen sich sowohl mit maschinellen Aufweitungen in kurzen Gewässerabschnitten als auch mit der eigendynamischen lateralen Entwicklung der Gerinnebreiten in längeren Gewässerabschnitten. Hinsichtlich der numerischen Modelle wird zunächst auf die für die laterale Entwicklung der Gewässerstruktur relevanten mathematischen Prozesse eingegangen. Gängige Softwareprodukte (1D, 2D, 3D) werden im Hinblick auf deren Eignung und Anwendungsgrenzen bei der Modellierung von Flussaufweitungen bewertet. Eigendynamische Aufweitungen werden häufig in Kombination mit hydraulisch wirksamen Querbauwerken am unter- bzw. oberstro-migen Ende der Aufweitungsstrecken projektiert. Der vorliegende Artikel beschreibt diesbezüglich auch jene hydraulischen und geschiebetechnischen Faktoren, mit denen der Aufweitungsprozess gesteuert werden kann. Neben der klassischen Anordnung rauer Rampen stellt das Konzept des Fließgewässerkraftwerkes in diesem Zusammenhang eine Variante dar, die eine sehr gute und praktikable Steuerung der relevanten Prozesse und damit des Aufweitungsvorganges erlaubt.