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HANDBUCH der

INGENIEURWISSENSCHAFTEN

in vier Bänden.

Dritter Band:

Der Wasserbau.

Herausgegeben von

L. Franzius und Ed. Sonne.

Leipzig,

Verlag von Wilhelm Engelmann. 1879.

Der

WASSERBAU.

Handbuch der Ingenieurwissenschaften III. Band.

In Verein mit

G. Franzius, A. Frühling, H. Garbe, A. Hess, F. Lincke, K. Pestalozzi,

J. Schlichting, Ed. Schmitt

bearbeitet und herausgegeben von

und

L. Franzius,

Ed. Sonne,

Oberbaudircctor in Bremen,

Bauratb,

Professor am Polytechnikum zu Darmstadt.

Mit 325 Holzschnitten,

vollständigem Sachregister und einem Atlas von 68 Zeichnungstafeln.

Leipzig,

Verlag von Wilhelm Engelmann. 1879.

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Inhalts-Verzeichniss,

Seite

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Einleitung .

I. Capitel.

Voruntersuchungen hinsichtlich der Wasserversorgung und der

Entwässerung.

Bearbeitet von A. Friililing, Baumeister in Breslau.

(Hierzu Tafel I und- ein Holzschnitt.)

§ 1. Geschichtliche Einleitung

A. Kreis lauf des Wassers, liegenmenge, Versickerung und

Verdunstung.

§ 2. Kreislauf des Wassers ..................

§    3^    Allgemeines über Regenhöhen...............

§ 4. Instrumente zur Messung der Regenhöhen.........

§ 5. Aufstellung der Regenmesser...............

§ 6. Beobachtete Regenmengen.................

§ 7. Apparat zur Messung der Versickerung und Grösse derselben

§    8.    Allgemeines über Verdunstung..............

§    9.    Apparate zur Messung der Verdunstung    einer    freien Wasserfläche    und Grösse derselben 19

§    10.    Apparat zur Messung der Verdunstungshöhe    des    mit    Wasser    gesättigten    Bodens    und

Grösse derselben

10

10

12

13

18

19

. 21

B. Grundwasser, Zusammensetzung und Bewegung desselben.

§11. Entstehung des Grundwassers........................

§ 12. Zusammensetzung des Grundwassers.....................

§13. Bewegung des Grundwassers .........................

22

22

24

c.

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Wasserverbrauch in Wohnungen und Städten.

Classificirung des Wasserverbrauches..................

Wasser für häusliche Bedürfnisse...................

Wasserverbrauch in Fabriken.....................

Wasserverbrauch für öffentliche Zwecke...............

Monats-, Tages- und Stunden-Maximum................

26

27

29

30

32

D. Allgemeines über Wasserversorgung der Städte.

§ 19. Qualität des Wassers . § 20. Entnahme des Wassers Literatur.......

34

36

II. Capitel.

Anlagen zur Sammlung, Reinigung und Aufspeicherung des

Wassers.

I

Bearbeitet von Ed. Sonne, Baurath, Professor am Polytechnikum zu Darmstadt. (Hierzu Tafel II —IV und 8 Holzschnitte.)

§    1. Uebersicht der zu besprechenden Gegenstände und der bei den generellen Vorarbeiten

für eine Wasserversorgung vorkommenden Untersuchungen............

39

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A. Anlagen zur Gewinnung und Sammlung des Wassers.

Zweck der Anlagen zur Gewinnung und Sammlung des Wassers ; Eintheilung derselben 42

Sickercanäle und Sammelcanäle mit geschlossenem Boden..............

Allgemeine Bemerkungen über Sammelbrunnen. Sammelbrunnen mit dichtem Mantel.

Ausführung derselben..............................

Sammelbrunnen mit durchlässigem Mantel. — Telescop-Brunnen. — Bohrbrunnen . .    49

Sammelcanäle mit offenem Boden (Filtergänge)

43

46

52

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B. Anlagen zur Reinigung des Wassers.

Allgemeines über die Anlagen zmn Reinigen des Wassers. Geschichtliche Entwickelung der Anlagen zur Reinigung des Wassers im Grossen............

Reinigung des Wassers durch Ablagerung.....................

Blech- und Drahtsiebe. — Filter mit verticalen Schichten, Kohlenfilter und dergl. . Sandfilter....................................

55

56

57

59

§ 14. § 15. § 16. § 17. § 18. § 19.

C. Anlagen zur Aufspeicherung des Wassers (Reservoire).

Allgemeine Bemerkungen über Reservoiranlagen..................

Verschiedene Arten der bei der Wasserversorgung vorkommenden Reservoire. Ermittelung des Cubikinhaltes derselben .......................

Form der Reservoire. Allgemeine Regeln für die Construction derselben......

Mittel zur Erzielung der Wasserdichtigkeit.....................

Sammelteiche und durch Ausgrabung hergestellte Reservoire............

Gemauerte Reservoire...............................

Eiserne Reservoire................................

Schlussbemerkung . : . . :........... . . ...............

Literatur ................ .....................

63

64

68

71

73

75

77

80

82

III. Capitel.

Anlagen zur Leitung und Vertheilung des Wassers. (Hierzu Tafel V, VI, VD, VII—IX und 21 Holzschnitte.)

A.

Bewegung des Wassers in offenen und geschlossenen Leitung en.

Bearbeitet von Dr. Eduard Schmitt, Professor am Polytechnikum zu Darmstadt.

Bewegung des Wassers in offenen Leitungen...................

Günstigstes Profil einer offenen Leitung.....................

Bewegung des Wassers in geschlossenen Leitungen...............

Widerstandscoefficienten.............................

Richtungs- und Querschnittsänderungen; grössere Leitungssysteme........

Literatur über die Bewegung des Wassers in geschlossenen Leitungen.......

83

85

87

89

91

95

B. Anla g en zur Leitung des Wassers. Bearbeitet von demselben.

Seite

§ 6-§ 7. § 8. § 9.

§ io.

§ 11.

§ 12.

Allgemeines......................

Zuführung des Wassers fiir städtische Wasserversorgungen

Gräben und bedeckte Leitungen.............

Offene und bedeckte Leitungen.............

Rohrleitungen......................

Besondere Anlagen fiir Quellwasserversorgungen.....

Besondere Anlagen für Flusswasserversorgungen.....

Literatur........................

96

98

190

102

104

104

105

107

C. Die Regulirung der Wasser menge und die Anlagen zur

V er theilung.

Bearbeitet von F. Lincke, Professor am Polytechnikum zu Darmstadt.

'    § 13.

§ 14. § 15. § 16. § 17. § 18. § 19. S 20. § 21.

Ueberblick.................

Die Regulirung der Wassermenge......

Die Abgabe des Wassers an die Consumenten

Die Anordnung des Röhrennetzes......

Druckzonen.................

Wasserwerke für grosse Städte. Gleichzeitige Versorgung mehrerer Ortschaften . . . 124

Die Pumpstation......................

Das Hochreservoir in seinen Beziehungen zum Leitungssystem Das Entwerfen und Berechnen des Röhrennetzes.......

107

109

112

115

118

128

136

141

D.

C onstruction der Rohrleitung en und ihrer besonderen Bestandth eile.

Bearbeitet von demselben.

§ 22. § 23. § 24. § 25. § 26. § 27. § 28. § 29. § 30. § 31.

Festigkeit der cylindrischen Rohre Gusseiserne Wasserleitungsrohre . .

Probiren der Rohre........

Rohrverbindungen.........

Schutz gegen Oxydation......

Legen der Rohre .........

Reinigen der Rohre........

Unterführungen und Ueberführungen Besondere Theile der Leitungen . . Privatleitungen..........

148

151

154

154

157

158

159

159

159

160

E. Wasserwerksbetrieb. Bearbeitet von demselben.

§ 32. § 33.

§ 34.

Betrieb der Zuleitung........

Betrieb der Hochreservoire.....

Betrieb der Pumpstation.......

Betrieb des Rohrnetzes.......

Besondere Verwendungen des Wassers Wassermesser............

162

163

163

§ 35,

§ 36.

§ 37.

§ 38. Controle der Reinheit des Wassers § 39. Kosten der Wasserversorgung . .

164

165

166

168

169

F. Beschreibung einer ausg ef ährten Anlage (Wasserversorgung der

Stadt Salzburg).

Bearbeitet von demselben.

§ 40. Zuleitung und Hochreservoire § 41. Das Rohrnetz........

169

IV. Capitel.

Entwässerung der Städte.

Bearbeitet von A. Frühling, Baumeister in Breslau. (Hierzu Tafel X — XII und 10 Holzschnitte.)

§ 1. Nothwendigkeit und Zweck der Entwässerung der Städte......

§ 2. Vorarbeiten............................

§ 3. Vorarbeiten (Fortsetzung).....................

§ 4. Materialien zur Herstellung der Canäle...............

§ 5. Ausführung der Canäle......................

§ 6. Ausführung der Canäle (Fortsetzung)................

§ 7. Anlagen zur Revision und Reinigung der Canäle..........

§ 8. Anlagen zur Einführung des Wassers in die Canäle.........

§ 9. Ventilation der Canäle......................

§ 10. Beseitigung des Canalwassers...................

Literatur .............................

171

174

180

189

194

199

203

206

212

213

218

V. Capitel.

Voruntersuchungen über die Gewässer des Binnenlandes. Bearbeitet von Dr. Eduard Schmitt, Professor am Polytechnikum zu Darmstadt. (Hierzu Tafel XIII — XVI und 35 Holzschnitte.)

A. Allgemeine Eigenschaften der Flüsse und Ströme.

§ 1. Quellen und Bäche.............

§ 2.    Flüsse und Ströme.............

§ 3.    Teiche und Landseen............

§ 4.    Wasserstand................

§    5.    Gefälle...................

§ 6. Geschwindigkeit..............

§ 7.    Wassermenge................

§ 8.    Anschwellungen und Ueberschwemmungen    .    .

§ 9. Fluss- und Strombetten...........

§ 10.    Sinkstotfe.................

§ 11.    Veränderung und Ausbildung    der    Strombetten

§ 12. Ideales Stromprofil, Normalprofil......

§ 13. Einfluss des Eises............ . .

Literatur ..................

220

220

222

222

224

225

226

229

231

231

234

237

238

240

B. B eivegung des JVassers in Flüssen und Strömen.

§ 14. Querprofil...............

§ 15. Wassermenge.............

§16. Geschwindigkeit in einem Querprofile . . § 17. Geschwindigkeit in einer Stromstrecke . § 18. Theorie der Bewegung des Wassers . . § 19. Theorie der gleichförmigen Bewegung . § 20. Neuere Geschwindigkeitsformeln . . . . § 21. Stetige und nicht stetige Stromprofile . § 22. Theorie der ungleichförmigen Bewegung Literatur ...............

240

243

244

252

253

254

257

264

. 265

267

C. Hydrometrische Arbeiten.

§ 23. Geodätische Arbeiten . . . . § 24. Wasserstands-Beobachtungen

268

Seite

§ 25.

§ 26. § 27. § 28.

Geschwindigkeits-Messungen. — Apparate zum Messen der Geschwindigkeit in beliebiger Tiefe............................*......

Geschwindigkeits-Messungen. — Apparate zum Messen der Oberflächen-Geschwindigkeit 288 Consumtionsmessungen. Directe Bestimmung der Wassermenge Consumtionsmessungen. Berechnung der Wassermenge ....

Literatur..........................

278

291

295

297

VI. Capitol.

Flösserei und Binnenschiffahrt in ihren Beziehungen zum Wasserbau.

Bearbeitet von Ed. Sonne, Baurath, Professor am Polytechnikum zu Darmstadt. (Hierzu Tafel XVI — XVIII und 3 Holzschnitte.)

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§ 9. § 10.

§ 11.

Wasserverkehr und Wasserstrassen.........................

Flüsserei . . ...................................

Flösserei-Anlagen.................................

Intermittirende Schiffahrt.............................

Schiffahrtsanlagen zur Ueberwindung starker Gefälle. — Entstehung der künstlichen

Wasserstrassen.................................

Fluss- und Canalschiffe..............................

Der Schiffswiderstand...............................

Allgemeines über die bei der Binnenschiffahrt üblichen Motoren. — Fortschaffung der

Schiffe durch Leinenzug. — Leinpfade......................

Dampfschiffahrt..................................

Ketten- und Seilschleppschiffahrt. Rückblick auf die verschiedenen Arten des Schiffahrtsbetriebes .................................

Sonstige Arten des Schiffahrtsbetriebes. — Kleine Schiffahrtsanlagen........

298

301

303

306

307

310

315

318

321

324

329

§ 13. Transport der Schiffe auf Seilebenen. — Schiffsschleusen mit beweglichen Kammern . 334 Literatur

336

VII. Capitol.

Stauwerke.

Bearbeitet von K. Pestalozzi, Professor am Polytechnikum zu Zürich. (Hierzu Tafel XIX —XXIV und 26 Holzschnitte.)

§    1. Zweck der Stauwerke. — Nutzen und Nachtheile derselben

§ 2. Die Anordnung der Stauwerke im Allgemeinen......

§ 3. Wirkung der Stauwerke.................

§ 4. Theorie des Staues...................

§ 5. Verschiedene Arten von Stauwerken ...........

§ 6. Feste hölzerne Wehre..................

§ 7. Wehre aus Holz und Stein zusammengesetzt.......

§ 8. Steinerne Wehre....................

§ 9. Schleusenwehre....................

§ 10. Nadel wehre.......................

§11. Klappenwehre......................

§ 12. Klappenwehre mit Gegenklappen.............

§ 13. Klappenwehre mit Aufziehvorrichtungen.........

§ 14. Selbstwirkende Wehre..................

§ 15. Wehre, welche unter Benutzung des Wasserdrucks aufgestellt und niedergelegt werden 383 § 16. Specialconstructionen für Stauanlagen zur Herstellung von Reservoiren Literatur.............................

337

339

. 339 . 341

351

352

357

358

. 363

375

380

. 381 . 381

382

384

YIII. Capitel.

Schiffahrtscanäle.

Bearbeitet von Ed. Sonne, Baurath, Professor am Polytechnikum zu Darmstadt. (Hierzu Tafel XXY — XXYII und 10 Holzschnitte.)

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§ 4.

§ 5. § 6. § 7. § 8. § 9.

§ io.

§ 11.

§ 12.

§ 13. § 14. 3 15. § 16-

Geschichte des Canalbaues............................

Die verschiedenen Arten der Schiffahrtscanäle. — Neuere Canalprojecte.......

Wirtschaftliche Erwägungen über den Bau von Schiffahrtscanälen. — Anforderungen

hinsichtlich des Betriebes derselben.......................

Normaldimensionen — Allgemeine Bemerkungen über das Längenprofil und das Alignement der Canäle................................

Bemerkungen über die Canalschleusen......................

Wasserverbrauch der Canäle............................

Generelle Tracirung der Canäle..........................

Specielle Tracirung der Canäle..........................

Querprofile. — Befestigung der Böschungen der Canäle...............

Uebersicht der bei Canälen vorkommenden Kunstbauten. — Bemerkungen über die

Erdarbeiten..................................

Anlagen zur Speisung der Canäle.........................

Entlastungsanlagen. — Durchlässe.........................

Sonstige Anlagen (Sicherheitsthore, Canalhäfen u. s. w.)    ..............

Dichtung der Canäle ...............................

Bemerkungen über den Betrieb der Schiffahrtscanäle und die Technik desselben . . . 438 Bau- und Unterhaltungskosten

391

394

398

403

408

411

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417

420

423

42G

430

433

435

440

IX. Capitel.

Regulirung und Canalisirung der Flüsse.

Bearbeitet von J. Schlichting, Künigl. Wasserbaumspector in Wesel. (Hierzu Tafel XXYIII-XXX1I und 16 Holzschnitte.)

A. Regulirung.

§    1. Zweck der Regulirung.........................

§ 2. Regulirungsaufgaben..........................

§    3.    Vorarbeiten..............................

§ 4. Regulirungsmittel. Verschiedene Arten derselben...........

§ 5. Allgemeine Anordnung. Ausführung und Wirkung der Regulirungswerke

§ 6. Vortheile und Nachtheile der^Regulirungswerke............

§ 7. Vorschläge zur anderweitigen Regulirung der Flüsse..........

§ 8. Baumaterialien zur Herstellung der Regulirungswerke..........

§ 9. Bauconstructionen zur Herstellung der Regulirungswerke incl. Materialbedarf .... 482 § 10. Construction der Regulirungswerke . .

§11. Durchstiche.............

§ 12. Flusspaltungen und Flusseinmündungen

§ 13. Flusschnellen............

§ 14. Flusshäfen .............

§ 15. Hülfsarbeiten............

§ 16. Unterhaltungsarbeiten........

441

442

457

458

460

475

477

480

492

503

509

512

. . 514

516

518

B. Canalisirung.

§17. .Zweck der Canalisirung § 18 Canalisi rungsaufgaben .

519

Seite

§ 19. Vorarbeiten .......................

§ 20. Canalisirungsanlagen im Allgemeinen. — Canalisirungsmittel §21. Anordnung und Ausführung der Canalisirungswerke. . . .

§ 22. Fischpässe.......................

Literatur ........................

522

522

523

535

536

X. Capitel.

Verbauung der Wildbäche und Regulirung der Gebirgsflüsse. Bearbeitet von K. Pestalozzi, Professor am Polytechnikum zu Zürich. (Hierzu Tafel XXXIII und 20 Holzschnitte.)

A.

Verbauung der Wildbäche.

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Verschiedene Formen der Ablösung der Materialien und Bildung der Schuttkegel . . .

Schaden, welchen die Wildbäche verursachen...................

Mittel zur Beseitigung der Uebelstände..................... . .

Erhöhung der Wildbachsohle vermittelst Anlage von Flechtzäunen..........

Construction der Thalsperren...........................

Construction der Schalen und Anlage der Ablagerungsplätze............

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545

540

548

B.

Regulirung der Gebirgsflüsse.

§ 7. Sinkstoffbildung ........................

§ 8. Sinkstoffbewegung .......................

§ 9. Natürliches Gefälle des Gebirgsflusses..............

§ 10. Zustand der Thalsohle, wenn der Fluss vollständig ungeregelt ist .

§ 11. Wasserstände; Normalprofil...................

§12. Mittel zur Regulirung......................

§ 13. Construction der Parallelwerke..................

§ 14. Ableitung der Binnengewässer..................

§ 15. Sinkstoffablagerungen in Seen. — Einmündung der Seitengewässer Literatur ............................

551

552

554

556

557

560

562

564

564

567

XI. Capitel.

Deiche.

Bearbeitet von H. Garbe, Königl. Baurath, Professor am Polytechnikum zu Hannover. (Hierzu Tafel XXXIV — XXXVI und 19 Holzschnitte.)

§ 1. Fluss- und Seedeiche. Zweck der Deiche. Marsch Geest. Polder.........

568

A.

Flussdeic h e.

§ 2. § 3. § 4. § 5. § 0. § V § 8. § 9. § 10. § 11. § 12.

Eintheilung der Flussdeiche . . . Nachtheile der Flussdeiche . . . Geschichtliches über Flussdeiche .

Lage der Flussdeiche......

Das Querprofil. Allgemeines . . Das Querprofil der Winterdeiche . Ueberlaufdeiche. Flügeldeiche . . Das Querprofil der Sommerdeiche Deichrampen. Durchfahrten . . . Herstellung der Flussdeiche . . . Die Sicherung der Oberfläche . .

569

571

. 573

575

579

581

584

585

586

587

Seite

§ 13. Zeit der Ausführung........

§ 14. Unterhaltung der Flussdeiche ....

§ 15. Die Deichvcrtheidigung.......

§ 16. Deichbrüche und Schliessung derselben

592

592

594

596

B.

Seedeiche.

§ 17. Vorkommen der Seedeiche..........

§ 18. Eintheilung und Nachtheile der Seedeiche . .

§ 19. Geschichtliches über Seedeiche.......

§ 20. Die Lage der Seedeiche . ..........

§ 21. Das Querprofil (Bestick) der Seedeiche ....

§ 22. Die Bennen. Sicherung des Deiches ....

§ 23. Sanddeiche. Ueberlaufdeiche. Sommerdeiche

§ 24. Herstellung der Seedeiche..........

§ 25. Unterhaltung der Seedeiche. Deichvertheidigung. Schliessen der Deichbrüche . . .616 § 26. Deichgenossenschaften und Deichschauungen der Fluss- und Seedeiche Literatur ..............................

598

599

600

601

603

. 607

611

612

619

621

XII. Capitel.

Meliorationen.

Bearbeitet von A. Hess, Wasserbau-Inspector und Meliorations-Bauinspector für die

Provinz Hannover.

(Hierzu Tafel XXXVII—XXXIX und 8 Holzschnitte.)

§    1. Die Vorarbeiten für Landes-Meliorationen....................

622

A.

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Die Entwässerung der Ländereien.

Die Unterhaltung der natürlichen WasserzUge...............

Die Entwässerung einzelner Grundstücke durch offene Gräben........

d] Die Entwässerung einzelner Grundstücke durch Drains.

Definition der Drainage und historische Einleitung.............

Nachtheile der zu grossen Nässe im Boden und Bezeichnung der für die Drainage geeigneten Bodenarten..............................

Die Vortheile der Drainage und die Nachtheile derselben..............

Die älteren Methoden der Drainage. Die Drainröhren und die Fabrikation derselben. 630 Das Project der Drainage. Die Vorarbeiten. Die Tiefenlage, Entfernung und Gefälle.

Die lichte Weite der Drains und die Lage derselben

Die Ausführung der Drainage............

Verstopfungen der Drains..............

. 624

626

626

627

628

632

637

638

b) Die Entwässerung ausgedehnter Flächen.

Einleitung....................................

Nachtheile der mangelhaften Entwässerung und unzeitiger Ueberschweunnung und Schutzmittel..................................

639

§ 13. § 14. § 15. § 16. § 17. § 18. § 19.

Das Entwässerungsproject.............

Entwässerung durch Ableitung des fremden Wassers Entwässerung durch Verbesserung der Flussläufe oder durch Anlage eines Parallelcanals 642 Entwässerung durch Senkung des Wasserspiegels im Recipienten . . .

Die Binnenentwässerung.......................

Die natürliche Entwässerung bedeichter Küstenmarschen.......

Verhältnis des Niederschlags zum Abfluss..............

c) Die künstliche Entwässerung der Niederungen.

641

643

643

643

64 t

§ 20. § 21. § 22.

Einleitung................

Bestimmung der zu hebenden Wassermengen Die Betriebskraft.............

645

646

647

§ 23.

Beispiele grösserer Entwässerungsanlage!!

650

B. Die Colmation.

Seite

§ 24. § 25.

§ 26. § 27.

Einleitung....................................

Gehalt der Flüsse an Sinkstoffen und chemisehe Zusammensetzung der aufgelösten und

suspendirten Stoffe...............................

Die Projectirung der Colmation..........................

Die Kosten und Erfolge der Colmation.......................

652

652

656

658

C. Die Bewässerung der Ländereien.

§ 28. § 29. § 36. § 31. § 32. § 35. § 34. § 35. § 36.

§ 37.

§ 38.

Einleitung...............................

Der Nutzen der Bewässerung und die Wirkung des Wassers......

Kennzeichen eines guten Bewässerungswassers und der Boden.....

Die wiederholte Benutzung des Wassers................

Mittel, um das Wasser für Bewässerungszwecke zu erlangen......

Der Zuleitungscanal und die Bauwerke.................

Die Methoden der Bewässerung und die Anlagen im Bewässerungs-Object

Die Entwässerung...........................

Die zur Bewässerung erforderliche Wassermenge und die Wasserverluste

Die Vertheilung des Wassers.....................

Die Bewässerung mit städtischem Abfallwasser.............

Literatur ...............................

658

660

661

661

662

665

668

671

671

672

673

676

XIII. Capitel.

Deichschleusen (Siele).

Bearbeitet von H. Garbe, Königl. Baurath, Professor am Polytechnikum zu Hannover. (Hierzu Tafel XL — XLII und 3 Holzschnitte.)

§ 1-

§ 2.

$ 3.

§ 4.

§ 5.

§ 6.

§ 8.

§ 9.

Zweck, Benennungen, Geschichtliches

Lage der Siele...........

Construction der Siele im Allgemeinen

Pumpsiele.............

Hölzerne Siele............

Massive bedeckte Siele.......

Massive offene Deichschleusen ....

Thore...............

Ausführung.............

677

679

680

683

684

686

688

689

691

XIV. Capitel.

Die Eigenschaften des Meeres mit Rücksicht auf Ufer, Häfen

und Schiffahrt.

Bearbeitet von L. Franzius, Oberbaudirector in Bremen.

, (Hierzu Tafel XLIII — XLVI und 17 Holzschnitte.)

§    1. Einleitung........................

§ 2. Wichtigste Eigenschaften des Meeres............

§ 3. Die im Meere vorkommenden Bewegungen und die Winde .

§ 4. Entstehung der Wellen..................

§ 5. Form, Tiefe, Geschwindigkeit der Wellen.........

§ 6. Kreuzung und Durchdringung der Wellen.........

§ 7. Anlaufen der Wellen...................

§ 8. Stosskraft der Wellen...................

§    9. Bewegung der einzelnen Wassertheilchen oder Wellentheorie

693

694

694

695

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Seite

§ 1". § 11. § 12. § 13.

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Allgemeine Erscheinungen und Bezeichnungen der Ebbe und Fluth Allgemeine Betrachtung der Ursachen der Ebbe und Fluth ....

Specielle Betrachtung der Ursachen der Ebbe und Fluth.....

Störung der theoretischen Fluthen durch die unregelmässige Erdoberfläche und durch

Wind......................................

Thatsächliche Flutherscheinungen und deren Darstellung..............

Säculare Fluth..................................

Meeresströmungen . . ................................

Die Ursachen und Erscheinungen der Strömungen..................

Winde. Ursachen und Erscheinungen.......................

Wirkungen des Windes auf die Höhe des Wassers oder Sturmfluthen........

Messung, Benennung und Darstellung der Winde..................

Meeresspiegel...................................

Salzgehalt und Temperaturverhältnisse.......................

Schlickgehalt ....................................

Die Organismen des Meeres............................

Hydrographie...................................

Seeschiffahrt. Entwickelung und Fortschritte...................

Seeschiffahrt. Allgemeines über Bezeichnungen, Segeln und Steuern........

Schiffsarten, Segel, Maste, Tauwerk , Ketten und Anker..............

Das Holzschiff und die gewöhnliche Ausrüstung des Decks.............

Das Eisenschiff..................................

Das Dampfschiff.................................

Vermessung, Grösse, Zahl und Verhältnisse der Schilfe, Bemannung........

Einiges über Schiffahrtsbetrieb und Nautik.....................

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XV. Capitel.

Einwirkungen des Meeres auf Küsten und Strommündungen. Seeuferbau, Stromcorrection im Fluthgebiete und Seescliif-

fahrtscanäle.

Bearbeitet von L. Franzius, Oberbaudirector in Bremen.

(Hierzu Tafel XLV1I, XLVIII und 9 Holzschnitte.)

§ 1. Allgemeine Uebersicht........................

§ 2. Wirkung der Wellen, Strömung und Fluth auf Ablagerung......

§ 3. Zerstörung oder Abbruch......................

§ 4. Seeuferbauten im Allgemeinen....................

§ 5. Parallele Schutzwerke........................

§ 6.    Vorspringende Schutz werke.....................

§ 7.    Dünencultur.............................

§ 8.    Beförderung der Marschbildung...................

§ 9.    Stromcorrection im Fluthgebiete    der    Flüsse.    Allgemeine Betrachtungen

§ 10. Das Verhalten der Fluthwelle im Flusse ...............

§11. Die Wassermenge und deren Messung................

§ 12. Wechselwirkung zwischen Wassermenge und Flussbett. Die vorzüglichsten Mängel

desselben................

§ 13. Projectirung und Hülfsmittel der Regulirung

§ 14.    Ausführung................

§ 15.    Baggerungen...............

§ 16.    Beispiele von Correctionen im Fluthgebiet    .

§17. Seeschilfahrtscanäle............

§ 18. Beispiele von Seeschiffahrtscanälen ....

Literatur

. 775 . 776 . 782 . 786

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§ 1.

§ 2.

§ 4.

§ 5.

§ 6.

§ 7.

§ 8.

XVI. Capitel.

Schiffsschleusen.

Bearbeitet von L. Franzius, Oberbaudirector in Bremen. (Hierzu Tafel XLIX —LVI und 52 Holzschnitte.)

Seite

Einleitung....................

Arten, Formen und Benennungen.........

Anwendung und Lage der verschiedenen Arten...

Dimensionen. Weite, Tiefe, Kammerlänge und Höhe

Construction des Schleusenkörpers im Allgemeinen. Untergrund, Bauweise, Material,

Bedeutung der Schleuse und Kostenvergleichung.................

Construction der Thore im Allgemeinen. Arten derselben. Einflügelige und zweiflügelige Thore, Fächerthore, Klappthore, Schiebethore, Pontons u. s. w.....866

Theoretische Betrachtungen

Hölzerne Böden.....

Steinerne Böden.....

Hölzerne Wände.....

Steinerne Wände.....

846

848

852

.    858

Stil

877

887

6 9.

§ 10.

§ 11.

§ 12. Besondere Constructionen von Böden und Wänden §13. Einfahrten, Flügel, Dammfalze, Treppen ....

§ 14. Hölzerne Drehthore...............

§ 15. Eiserne Drehthore...............

§ 16. Sonstige Thore: Doppelthore, Fächerthore, Klappthore, Schiebethore, Pontons . .    935

§ 17.

§ 18.

§ 19.

§ 29. Besondere Einrichtungen zur Wasserersparniss und Erleichterung des Durchschleusens 959 §21. Nebenanlagen (Signale, Erleuchtung, Brücken, Schleusenwärterwohnungen)

§ 22. Betrieb und Unterhaltung . .......................

Literatur. ...............................

Zapfen, Pfanne und Verankerung..........

Bewegungsvorrichtungen.............

Füllen und Leeren der Kammern. Spülvorrichtungen

XVII. Capitol.

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§ 1. § 2. § 3. § 4. § 5. § 6. § 7. § 8. § 9.

§ io. § 11. § 12. § 13. § 14. § 15. § 16.

Seehäfen.

Bearbeitet von L. Franzius, Oberbaudirector in Bremen und G. Franzius, Marine-Hafenbaudirector in Gaarden bei Kiel.

(Hierzu Tafel LV1I — LXY und 50 Holzschnitte.)

Allgemeine Erfordernisse eines Seehafens.....................

Voruntersuchungen. Arten und Benennungen der Häfen..............

Benennung der einzelnen Theile der Häfen....................

Die Reede....................................

Einfahrt. Lage und Richtung, Sicherung durch Molen und Bezeichnung durch Marken 985

Bassins für verschiedene Zwecke......

Ufer. Form und Ausstattung........

Ladevorrichtungen.............

Anlandevorrichtungen............

Befestigung der Schilfe...........

Construction der Hafendämme im Allgemeinen Construction der Hafendämme im Speciellen .

Ausführung der Hafendämme........

Construction und Ausführung der Ufermauern

Schiffsbauanstaltcn.............

Schilfsreparatur-Anstalten..........

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§ 17. Verflachung der Häfen. Erhaltung der Tiefe im Allgemeinen § 18. Erhaltung der Tiefe durch natürliche und künstliche Strömung oder Spülung .... 1083 § 19. Baggerung Literatur .

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XVIII. Capitel.

Schiffahrtszeichen.

Bearbeitet von G. Franzius, Marine - Hafenbaudirector in Gaarden bei Kiel. (Hierum Tafel LXVI, LXVI1 und 15 Holzschnitte.)

Zweck und Arten der Seezeichen........

Geschichtliches.................

Sichtbare Zeichen. Ihre Stellung und Sichtweite

Landmarken. 1. Tagesmarken.........

Landmarken. 2. Nachtmarken. Der Thurm . . .

Nachtmarken. Das Licht............

Nachtmarken. Benennung der Leuchtfeuer . . .

Nachtmarken. Der optische Apparat......

Schwimmende Seezeichen............

Hörbare Seezeichen...............

Literatur ....................

Anhang. Ueber Weite und Höhenlage der Deichschleusen (Siele). Von Baurath Professor H. Garbe in Hannover. (Mit 2 Holzschnitten)..................

§ 1. § 2. § 3. § 4. § 5. § 6. § 7. § 8. § 9.

§ io.

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Sachregister

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Einleitung.

Die ältesten Spuren der Cultur weisen schon das Bestreben der Menschen nach, sich das für alles irdische Lehen unentbehrliche Wasser dienstbar zu machen und von Jahrhundert zu Jahrhundert, Hand in Hand gehend mit dem weiteren Fortschreiten der Cultur, vergrössert sich das Gebiet Gemeinwohl fördernder Wasserbauten.

Für die Cultur Indiens waren die vor mehreren Tausend Jahren ausgeführten zahlreichen Sammelteiche eine Vorbedingung. Diese Teiche sind mit so gewaltigen Staudämmen versehen, dass aus den bei ihrem Bau bewegten Erdmassen ein Damm von ein bis zwei Meter Höhe um den Erdball geschüttet werden könnte. Aegypten war bereits im Alterthume berühmt durch eine grossartige Staubewässerung und die damit in Verbindung stehenden Anlagen, das römische Reich durch meilenlange Wasserleitungen mit gewaltigen Aquaducten und durch geräumige Hafenanlagen. Leuchtthürme wurden schon von den Griechen erbaut. Nach dem Verfall des oströmischen Reiches fanden bedeutendere Wasserbauten eine Stätte vorzugsweise im byzantinischen Kaiserreich, dessen Anlagen in der Nähe Constantinopels vorzugsweise durch eine eigenthtimliche Verwendung der von den Römern nur selten gebrauchten Rohrleitungen Interesse erregen.

Die mittelalterliche Cultur brachte neben der weiteren Ausbildung der älteren auch die Entstehung neuer wasserbaulicher Anlagen. Im Hügellande wurden die Burgen mit Brunnen versehen, deren Tiefe und Festigkeit wir noch heute bewundern, die ebenen Gegenden der Küsten wurden dem Meere durch Deichanlagen abgerungen, bereits im elften Jahrhundert waren die Niederlande mit Deichen vollständig umschlossen. Mindestens ebenso alt sind auch die Stauwerke, zum wenigsten ist das Vorkommen von Wassermühlen im genannten Jahrhundert mit ziemlicher Sicherheit nachgewdesen. An der Grenze zwischen Mittelalter und Neuzeit brachte das Jahrhundert der grossen Entdeckungen und Erfindungen auch die Erfindung der Kammerschleuse und damit die Möglichkeit die Schiffahrtscanäle, die ersten künstlichen Verkehrswege des Binnenlandes, von der ebenen Gegend in das Hügelland zu verpflanzen. Regelrecht angelegte „Wasserkünste“ finden wir in fast allen Städten der Hansa und im Anschluss an dieselben in den Hauptstrassen der Stadt ein Röhrennetz zur Ver-theilung des Wassers.

Noch im vergangenen Jahrhundert waren der Kunststrassenbau und das Maschinenwesen so wenig entwickelt, dass dieselben im Vergleich mit dem Wasserbau kaum in Betracht kamen. Es gab desshalb neben der „Arcliitectura“ — dem Landbau, nur noch die „Arcliitectura liydraulica“ — den Wasserbau. Letzterer umfasste vom Bauwesen Alles, was füglich nicht zur Architectur gerechnet werden konnte nebst den in Betracht kommenden grundlegenden Wissenschaften. Belidor behandelt in seiner Arcliitectura liydraulica ausser den Gegenständen, welche heute noch zum Wasserbau gerechnet werden, die Mechanik, sämmtliclie Mühlenanlagen, die Maschinen

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

„so durcli Feuers Kraft bewegt“, die Windmühlen, die Pumpen und Feuerspritzen, die Verzierung der Gärten, die gemauerten Castelle der Seehafenplätze, den Gehraucli des Wassers im Kriege, selbstverständlich auch die Brücken u. s. w.

Bei der Entwicklung der Technik wachsen aus einem gemeinsamen Stamme fortwährend neue Zweige und gestalten sich nach und nach zu einem mit dem Stamm zwar in Verbindung bleibenden, aber doch selbstständigen Ganzen. Diese Entwicklung führte dahin, dass sich vom Wasserbau (im Sinne des vergangenen Jahrhunderts) zunächst das Maschinenwesen, dann der Brückenbau lostrennte. Heutzutage wird der Begriff'jenes Wortes in der Pegel noch enger gefasst und man pflegt jetzt schon ziemlich allgemein die Lehre von den Gründungen als einen besonderen Zweig der Ingenieurwissenschaft zu behandeln. Es geschieht somit nur im Verfolg der historischen Entwickelung, wenn wir bei unserem Handbuche in der angegebenen Richtung noch einen Schritt weiter gehen. — Wir werden weiter unten diejenigen Gegenstände namhaft machen, welche, obwohl sie bislang ziemlich allgemein zum Wasserbau gerechnet wurden, doch bei der vorliegenden Behandlung von einer eingehenden Besprechung ausgeschlossen werden mussten.

Wenn wir nun auch das Gebiet des Wasserbaues so eng wie möglich begrenzen, so ist dasselbe immer noch sowohl im Studium wegen seiner zum Tlieil ge-lieimnissvollen Tiefen schwieriger zu durchforschen, als auch in der Praxis wegen der grossen Mannigfaltigkeit und Veränderlichkeit der zeitlichen und örtlichen Umstände weniger sicher zu beherrschen, als irgend ein anderer Theil des Ingenieurwesens.

So kann zum Beispiel der für den Wasserbau grundlegende Theil der Mechanik, die Hydraulik, als eine noch in den Windeln liegende Wissenschaft bezeichnet werden, deren Hilfsmittel bei jedem einigermassen complicirten Fall fast versagen. In dieser Beziehung mag hingewiesen werden auf die Schwierigkeiten, welche sich den Untersuchungen über die ungleichförmige Bewegung des Wassers, über die Ausflussmengen der Entwässerungssiele, über die Einwirkungen der Wellen auf feste Körper entgegenstellen.

Sodann ist in Betreff der Baumaterialien hervorzuheben, dass manche derselben im süssen und namentlich im salzigen Wasser Erscheinungen zeigen, welche ihren Gebrauch wesentlich erschweren und beschränken. Es möge, um hierfür einen Beleg zu liefern, nur erinnert werden an den zerstörenden Einfluss, den der Wechsel von Nässe und Trockenheit auf alle Hölzer ausübt, an die Angriffe des Bohrwurms, an die electrischen Wirkungen zwischen verschiedenen Metallen, welche der Feuchtigkeit ausgesetzt sind u. s. w. Andererseits werden auch bei Wasserbauten nicht selten Materialien (Thon, Busch, Moos u. s. w.) gebraucht, welche bei anderen Ausführungen wenig oder gar keine Verwendung finden.

Hinsichtlich der vorerwähnten Schwierigkeiten in der Ausführung dürfen wohl die Arbeiten des Strombaues als Beispiel gelten, deren Wirkung nicht allein ungewiss, deren eigener Bestand sogar nicht immer auf längere Zeit gesichert erscheint, die aber gleichwohl mit möglichst geringen Kosten auch bei ungünstigen Umständen einen bedeutenden Erfolg bezwecken. In diesem Falle macht sich namentlich der Wechsel der örtlichen Verhältnisse geltend und man kann im Allgemeinen sagen, dass jene Verhältnisse, obwohl dieselben auch bei anderen Zweigen des Ingenieurwesens eine grosse Rolle spielen, doch nirgends so viele Schwierigkeiten bereiten, als gerade bei den Wasserbauten.

Audi den Anforderungen hinsichtlieh möglichster Oeconomie des Baues und des Betriebes ist heim Wasserbau noch weit schwieriger zu genügen, als hei den sonstigen Ausführungen des Ingenieurs. Schon hei Anlage einer Eisenbahn, also in einem Falle, wo Weg, Fahrzeug und Motor ein in sich abgeschlossenes Ganzes bilden, kann die Aufgabe in der Kegel nur unvollkommen gelöst werden, eine Bahn herzustellen, bei welcher die Summe von Anlagecapital und capitalisirten Betriebskosten ein Minimum wird. Stellt man aber eine ähnliche Forderung bei Wasserwegen, so fehlen namentlich desslialb, weil Bau und Betrieb getrennt sind, fast alle Anhaltspunkte zu einer rationellen Behandlung der einschlägigen Fragen. Selbst bei den Untersuchungen über Wasserversorgung, welche doch vergleichsweise einfach sind, ist es sehr hinderlich, dass unsere Kenntnisse der Betriebs- und Unterhaltungskosten, ohne welche der öconomische Gesammteffect sich nicht beurtlieilen lässt, zur Zeit noch lückenhaft sind.

Ein fernerer Vergleich der Wasserbauten mit anderen Werken des Ingenieurs ergibt, dass nahezu Alles, was der Ingenieur an sonstigen Bauten schafft, Brücken, Strassen, Eisenbahnen u. s. w., der Förderung des Verkehrs dient. Es haben somit die entsprechenden Werke des Ingenieurwesens einen bestimmten einheitlichen Zweck. Nun kann man zwar sagen, dass auch bei den wasserbaulichen Anlagen der Schwerpunkt in denjenigen Ausführungen liegt, welche den Verkehr zu heben bestimmt sind. Jene Anlagen dienen aber keineswegs nur den Verkehrszwecken, es kommen vielmehr, abgesehen von verschiedenen, vergleichsweise untergeordneten Verwendungen derselben noch drei andere Hauptpunkte in Betracht.

In dieser Hinsicht sind namhaft zu machen:

Die Anlagen für die Zwecke der Wasserversorgung, nebst den hiermit in naher Verbindung stehenden Ausführungen, welche die Ableitung des gebrauchten Wassers (des s. g. Hauswassers) zum Ziele haben; ferner die Anlagen, welche im Interesse der Landwirthschaft gemacht werden, wobei es sich in der Mehrzahl der Fälle um Schutz vor den nachtheiligen Einwirkungen des Wassers und um Ableitung des überflüssigen Wassers, oft aber auch um Zuleitung von Wasser handelt, und endlich

diejenigen Anlagen, welche im Interesse der Industrie zum Zwecke der Gewinnung von Wasserkraft hergestellt werden.

Es kommt nun nicht selten vor, dass ein und dieselbe Anlage in verschiedenen, mitunter in sämmtlichen der in Obigen genannten Richtungen verwendet wird. Letzteres trifft u. A. bei den Stauwerken und ganz besonders bei jenen Staudämmen zu, welche zum Zwecke der Herstellung von Sammelteichen angelegt werden.

gleichzeitig beansprucht, während in

Aus diesen Verhältnissen ergibt sich nun wiederum eine Eigentliümlichkeit und eine Schwierigkeit der wasserbaulichen Anlagen. Das Wasser des Baches oder Flusses wird oft von verschiedenen Seiten, — vom Verkehr, von der Industrie, von der Landwirthschaft und von der Wasserversorgung, anderen Fällen eine Partei dasselbe zurückhalten, eine andere Partei es entfernen will. Die Folge hiervon ist, dass bei keinem anderen Zweige der Technik so viele und so schwierige Conflicte entstehen, wie bei der Ausführung und dem Betriebe von Wasserbauten. Es gehört somit auch die Schlichtung der in Folge von wasserbaulichen Anlagen entstehenden Differenzen und die Entscheidung über die betreffenden Rechtsstreite zu den schwierigsten Aufgaben der technischen Sachverständigen, wie der rechtskundigen Beamten.

Ausser den im Obigen namhaft gemachten finden die Wasserbauten, wie bereits angedeutet, noch mancherlei vergleichsweise untergeordnete Verwendungen, so z. B. für militärische Zwecke (bei der Fortification), beim Bergbau, zur Beförderung der Fischzucht und Erleichterung des Fischfanges, beim Gartenbau (als Fontainen, Cascaden u. s. w.). Es wird indess nicht beabsichtigt, die hieraus sich ergebenden besonderen Constructionen in unserem Handbuche eingehend zu erörtern.

Bei der Anordnung desselben ist nun die Einrichtung so getroffen, dass die dem Zwecke nach zusammengehörenden baulichen Anlagen soweit möglich im Zusammenhänge besprochen sind.

Die Anlagen, welche behufs der Wasserversorgung und der Entwässerung der Städte hergestellt werden, sind in den ersten vier Capiteln behandelt und es soll daselbst bei denjenigen Ausführungen, welche verschiedenen Zwecken dienen, wie z. B. bei den Reservoiranlagen, nur eine gelegentliche Erwähnung der sonstigen Verwendungen statt finden.

Die Anlagen, welche in erster Linie der Landwirtschaft dienen, werden im Xten, Xlten und Xllten Capitel, einige auch im XIVten Capitel besprochen. Es erschien uns zweckmässig, die Lehre von der Entwässerung und der Bewässerung der Ländereien (die s. g. Lehre von den Meliorationen) erst an genannter Stelle aufzunehmen, weil dieselbe mehr zu Anfang eingeschaltet nicht ebenso gründlich zu erledigen gewesen wäre.

Das Vllte Capitel, welches die Lehre von den Stauwerken behandelt, enthält in Folge der mannigfaltigen Verwendung derselben die Besprechung von Anlagen, welche vorzugsweise für die Industrie und für denVerkehr, nicht selten aber auch für die anderen, oben genannten Zwecke hergestellt werden.

Die sämmtlichen im Vorstehenden nicht besonders namhaft gemachten Capitel beschäftigen sich mit Ausführungen, welche in erster Reihe dem Verkehr dienen und es sind hierbei in üblicher und naturgemässer Weise die Anlagen für den Verkehr auf den Wasserstrassen des Binnenlandes und die Anlagen für den Verkehr auf der See von einander getrennt.

Es erübrigt jetzt noch, diejenigen Gegenstände namhaft zu machen, welche — zum wenigsten in selbstständiger Weise — in unserem Handbuche nicht besprochen werden sollen, obwohl dieselben in naher Beziehung zum Wasserbau stehen und bislang in das Gebiet desselben eingeschlossen zu werden pflegten.

S.

Wir unterscheiden zwischen dem eigentlichen Wasserbau und den Htilfsarbeiten desselben (Bohren, Sprengen, Baggern, Tauchen, Rammen, Abdämmen u. s.w.), welche zugleich bei Ausführung-der Gründungen als Htilfsarbeiten auftreten. Dieselben sind im zweiten Bande dieses Handbuches behandelt. Die dort stattfindende Besprechung der Bohrarbeiten hatte für den vorliegenden Band eine Verzichtleistung auf die ausführlichere Erörterung der artesischen Brunnen im Gefolge. In Betreff der Uferschälungen gedenken wir uns auf eine kurze Erwähnung gelegentlich Besprechung der Seehäfen zu beschränken und diesen Ausführungen somit kein besonderes Capitel zu widmen. In diesem Falle tritt das fünfte Capitel des ersten Bandes dieses Handbuchs, welches die Futtermauern behandelt, ergänzend ein. Die Besprechung der Anwendung von Drains und Sickercanälen beim Strassen- und Eisenbahnbau überlassen wir der Lehre von Erdbau und die Erörterungen Uber Landungsbrücken und verwandte Anlagen der Lehre vom Brückenbau.

I. Capitel.

Voruntersuchungen hinsichtlich der Wasserversorgung

und der Entwässerung.

Bearbeitet von

A. Frühling,

B. Grundwasser, Zusammensetzung und Bewegung desselben.

wurde der Durchmesser jenes Kreises zu reichlich 2

Schmiedeiserne wie gusseiserne Reservoire müssen m

§ 5. Richtungs- und Querschnittsiinderungen, grössere Leitungssysteme.

C. Die Regulirung der Wassermenge und die Anlagen zur Yertheilung.

Eine Ueberschreitung des höchsten Wasserspiegels,

D. Construction der Rohrleitungen und ihrer besonderen Bestandtheile.

F. Beschreibung einer ausgeführten Anlage. Wasserversorgung der

Da bei der meistens bedeutenden Länge der Canäle d

In den Figuren 41 und 42, Taf. XII ist die Anlage

Literatur

Da die Bazin’sehen Formeln nur auf der Variation d

£8) Vergl. Gordon, R. On the theory of the flow of

2 J '

Uhl and. Der practische Maschinen-Constructeur. 18

s V \ \

Abgesehen von den Befestigungsmitteln für die Aufz

Breite der Mauerkrone

Auf den Elsass-Lothringischen Canälen entfielen na

Literatur.

Von besonderem Interesse sind die durch die Buhnen

Bulinen aus Senkfaschinen. Sie sind bisher vorzugs

B. Canalisirung.

K. Pestalozzi,

Diesen Bedingungen entsprechend, mündet die Zulg u

^0,01

Die äussere Coupirung wird endlich, falls das Mate

Ein Beispiel derartiger Meliorationen gewährt die

2. Die wilde Berieselung. Diese Methode besteht in

L. Franzius,

§ 14. Tliatsächliche Flutherscheimmgen und deren Darstellung.

Für die praktische Nautik werden der Sicherheit we

Um über alle wichtigeren Verhältnisse von Dampfsch

Das in Fig. 3 dargestellte Schutzwerk auf der holl

Im Allgemeinen erscheint es am vortheilliaftesten

Neben dieser Unterscheidung in commercieller und n

§ 5. Constriiction tles Schleusenkörpers im Allgemeinen. Untergrund, Bauweise, Material, Bedeutung der Schleuse und Kostenvergleichung. Im

Bei Schwimmthoren, bei denen der Auftrieb grösser

Bei den in Fig. 2, Taf. L und Fig. 5, Taf. L1I dar

Die Zapfenplatte besteht am besten aus starkem Gus

§ 21. Nebenanlagen. (Signale, Erleuchtung, Brücken

Es darf deshalb hier auch von den veralteten Metho

■iE

Zum Transport der Blöcke vom Helling nach der Verw

lis

Weil in Flüssen wenigstens grössere Prahme nur sei

tigsten Feuer in ihrer Erscheinung dargestellt. Si

68, 112.

A. Frühling,

Baumeister in Breslau.

(Hierzu Tafel I und ein Holzschnitt.)

§ 1. Geschichtliche Einleitung. Die atmosphärischen Niederschläge sind eine unerlässliche Bedingung zur Existenz des pflanzlichen und thierisclien Lehens auf dem festen Theile der Erdoberfläche. Von ihnen hängt die Fruchtbarkeit unserer Felder, die Ergiebigkeit unserer Quellen und Flüsse ah; sie zwingen uns aber auch, Wohnungen zu hauen und üben durch den Wechsel heiterer und trüber, trockener und feuchter Witterung den grössten Einfluss auf unser tägliches Leben aus.

Es liegt nahe, dass dieser Einfluss die Frage über den Ursprung und den Verbleib dieser Niederschläge anregen musste. Nach zahlreichen unhaltbaren Hypothesen wurde als einzig richtige Beantwortung jener Frage zu Anfang dieses Jahrhunderts der „Kreislauf des Wassers“ festgestellt, d. h. das Aufsteigen des Wassers als Dampf von der Meeresfläche in die Höhe der bewegten Atmosphäre, seine Fortbewegung durch die Luftströmungen und sein Niederschlag auf die Oberfläche der Erde, von welcher das Wasser in Bächen und Flüssen wieder zum Meere zurückkehrt.

Die ersten Anfänge der bezüglichen, vorbereitenden Beobachtungen datiren allerdings aus weit früherer Zeit. So wurden Apparate zur Messung der Kegenmenge schon von Leonardo da Vinci am Ende des 15. Jahrhunderts construirt. Mit der fortschreitenden Erkenntniss der Wichtigkeit solcher Messungen mehrte sich dann die Zahl der Beobachter; Townsley (1677) undDerham (1697) in England, De la IJire (1699) in Frankreich machten sich um die Meteorologie besonders durch Ermittelung der Höhe der atmospärischen Niederschläge verdient.

Gross war die Zahl ihrer Nachfolger; aber ihre Beobachtungen blieben vereinzelt und ohne wissenschaftlichen Zusammenhang. Es ist das Verdienst Alexanders von Humboldt, diesen nicht blos hergestellt, sondern auch dazu beigetragen zu haben, dass die Beobachtungen selbst an einer grossen Anzahl fast über die ganze Erdoberfläche verbreiteter Stationen vorgenommen werden. Der Aufschwung, den dadurch die Meteorologie gewonnen hat, wurde noch erhöht durch die rastlose ThätigkeitDove’s,

unter dessen Leitung regelmässige Beobachtungen in wissenschaftlicher und einheitlicher Weise namentlich auf den meteorologischen Stationen des deutschen Reichs angestellt werden.

Weniger häufig, als die Untersuchungen über den Ursprung, die Menge und Vertheilung der atmosphärischen Niederschläge waren diejenigen über das spätere Schicksal derselben, dem sie durch denProcess der Versickerung und Verdunstung entgegen geführt werden. Die Veränderungen, denen das Meteorwasser bei seinem Einsickern in den Boden unterworfen ist, blieben lange unbeachtet. Zwar wurde auf die grossen Uebelstände, welche dadurch entstehen, dass die in den Boden eindringenden Niederschläge, indem sie unsere Brunnen speisen und dann als Trinkwasser dienen, durch die Jahrhunderte lang fortgesetzten Verunreinigungen des Untergrundes der Städte inficirt werden und dadurch Veranlassung zur Entstehung und Verbreitung von Epidemieen geben, schon im Anfang dieses Jahrhunderts namentlich in England aufmerksam gemacht. Aber es bedurfte erst der grossen Fortschritte, welche die Chemie in den letzten Decennien machte, um den Zusammenhang zu erkennen, in dem die Gesundheitsverhältnisse einer Stadt mit der Lage und Beschaffenheit ihres Untergrundes stehen. Diese Erkenntniss veranlasste in England im Jahre 1844 die Bildung einer aus Autoritäten der Wissenschaft und Technik bestehenden Commission, welche 1844 und 1845 an das Parlament zwei umfangreiche Berichte erstattete, in denen jene Uebelstände dargelegt und Mittel zu ihrer Beseitigung in Vorschlag gebracht wurden. Diese Vorschläge führten 1848 zum Erlass eines Gesetzes zur Beförderung der öffentlichen Gesundheit, welches den Behörden bedeutende Machtvollkommenheit zur Durchführung der erlassenen Vorschriften verlieh und dessen segensreiche Wirksamkeit vorzugsweise darin bestand, dass geregelte Zu- und Abführung des Wassers, also Unabhängigkeit von dem Grundwasser, in einer grossen Anzahl von Städten eingeführt wurde.

Wenn auch Deutschland in der Ausführung sanitärer Reformen dieser Art weit hinter England zurücksteht, so hat sich doch in neuester Zeit die Erkenntniss der Nothwendigkeit derselben überall Bahn gebrochen. Vorzugsweise ist dies den Untersuchungen Pettenkofer’s in München zuzuschreiben, der den Einfluss der Grundwasserschwankungen im inficirten Boden auf den Gesundheitszustand der Bewohner desselben namentlich für München statistisch nachzuweisen suchte. Seitdem haben viele Männer von wissenschaftlichem Ruf sich eingehend mit diesen Fragen beschäftigt und dazu beigetragen, in zahlreichen deutschen Städten die wichtige sanitäre Reform der Zuleitung von frischem Wasser und die Vermeidung der ferneren Inficirung des Untergrundes durch Abführung der schädlichen Effluvien mittelst eines Canalsystems durchzuführen.

Die Technik hat die Ansprüche, welche die Wissenschaft in dieser Beziehung an sie stellte, mit immer grösserem Erfolge zu lösen gewusst. Namentlich gilt dies von der Versorgung der Städte mit frischem Wasser, zu der es freilich an Vorbildern aus vergangenen Zeiten nicht fehlte. Die Römer, deren Anlage der cloaca maxima -zeigt, wie grossen Werth sie ai^cli auf schleunige Entfernung der Abfallstoffe legten, versorgten nicht blos mit enormen Kosten und mit Ueberwindung bedeutender Schwierigkeiten ihre Hauptstadt mit einer reichlichen Menge des besten Quellwassers, sondern Hessen den Segen solcher Anlagen auch der Mehrzahl der grösseren Städte in der Provinz zu Theil werden. Viele erhaltene Ueberreste sind Zeugen von der Grossartigkeit der zu diesem Zwecke ausgeführten Bauten und liefern den Beweis, wie

hoch die Römer die Versorgung mit gutem Wasser schätzten. Obgleich das Cultur-leben des Mittelalters ebenfalls zeitweise zu hoher Bliithe gedieh, so hat es doch für Anlagen von so hervorragendem öffentlichen Nutzen verhältnissmässig wenig gethan. Erst der Neuzeit blieb es Vorbehalten, das Versäumte nachzuholen und namentlich durch Einführung der Rohrleitungen mit hohem Druck allen Einwohnern grosser und dichtbebauter Städte auch in den höchstgelegenen Wohnungen das Wasser in 'einem Grade zugänglich zu machen, wie es bei dem System der Römer, die Metallröhren in dieser Weise nicht anzuwenden verstanden, auch nicht annähernd der Fall sein konnte.

A. Kreislauf des Wassers, Regenmenge, Versickerung und Verdunstung.

§ 2. Kreislauf des Wassers. Der Kreislauf des Wassers ist nach Obigem derjenige Vorgang, durch den dasselbe in Form von Dampf von der Meeresfläche und aus den Niederungen in die Luft steigt, durch den Wind fortbewegt und durch den Temperaturwechsel wieder an die Oberfläche der Erde in Gestalt von atmosphärischen Niederschlägen abgegeben wird. Die Hauptfragen, die sich an die Betrachtung dieses Kreislaufs knüpfen, betreffen desshalb die Entstehung der Niederschläge, die Menge derselben und die Ermittelung derjenigen Quantitäten, welche durch Verdunstung und durch unterirdischen und oberirdischen Abfluss wieder abgeführt werden.

Die Fähigkeit der Luft, Wasserdampf aufzunehmen, hängt von der Temperatur der Luft ab, und nimmt bei höheren Graden derselben bedeutend zu.

Regnault hat in dieser Beziehung verdienstvolle Versuche angestellt; ihnen schliessen sich die Berechnungen von Munke *) an, wonach in 100 Gewichtstheilen mit Wasserdunst gesättigter atmosphärischer Luft bei einem Barometerstände von 0,728m enthalten sind:

Bei—5°    0°    +5°    +10°    +15°    +20°    +25°    •f30°C.

0,20    0,30    0,45    0,66    0,95    1,35    1,88    2,57 Gewichtsth. Wasserdampf.

Die mit Wasserdampf gesättigte Luft, welche Temperatur sie auch haben möge, ist vollkommen durchsichtig; erst wenn sie abgekühlt wird, scheidet sich ein Tlieil des Wassers als Nebel oder in Form von Wolken aus; und indem die feinen Wasser-theilchen sich nach und nach verbinden, fallen sie schliesslich je nach ihrem Aggregatzustande als Regen, Schnee oder Hagel etc. nieder. Diese Ausscheidung ist bei dem bedeutenden cubischen Gehalt unserer Lufthülle sehr beträchtlich; sie variirt aber, wie die obige Zusammenstellung zeigt, je nach der Temperatur der Luft. Wird z. B. atmosphärische Luft von 30° C., die mit Wasserdampf vollständig gesättigt ist, bis auf 25° abgekühlt, so scheiden sich 2,57 — 1,88 = 0,69 Procent Wasser aus, während die ausgeschiedene Wassermenge nur 0,95 — 0,66 = 0,29 Procent beträgt, wenn eine Temperaturerniedrigung von 15° auf 10° stattfindet. Hieraus folgt zunächst allgemein, dass die atmosphärischen Niederschläge im Sommer und in der heissen Zone reichhaltiger sein müssen, als im Winter und in der kalten Zone. Es erklärt • sich daraus auch die reichliche Thaumenge, die in heissen Gegenden und in trockenen Sommern oft während mehrerer Monate allein im Stande ist, die Pflanzen zu erhalten. Umgekehrt wird die mit Wasser dunst bereits gesättigte Luft durch Erhöhung ihrer Temperatur wieder in den Stand gesetzt, noch mehr Wasser in sich aufzunehmen.

l) Gehlers physikalisches Wörterbuch. 2. Auflage. Artikel: „Dampf.“

Weiter geht eine bemerkenswerthe und in ihren Folgen wichtige Erscheinung aus obiger Tabelle hervor. Mischen sich z. B. zwei mit Wasser gesättigte Luftmassen von 10° und 20°, so zeigt das Gemenge zwar eine Temperatur von etwa 15°, allein Luft von 15° vermag nur 0,95 Procent Wasserdampf in sich aufzunehmen, während doch V² (0,66 -f- 1,35) == 1,005 Procent vorhanden sind, so dass demnach 0,055 Procent Wasser ausscheiden. Wenn nun zwar in Wirklichkeit die atmosphärische Luft nicht immer mit Feuchtigkeit gesättigt erscheint, so ist dies auch nach Vor-* stehendem zur Herbeiführung von Niederschlägen nicht durchaus nothwendig; es bedarf dazu nur bei einem gewissen Gehalt an Wasserdampf einer entsprechenden Herabminderung der Temperatur.

Durch die Luftströmungen ist sodann dafür gesorgt, dass ein Ausgleich der über den Continenten und den Meeren befindlichen Luftschichten stets eintritt, und dass das Wasser, welches von den grossen Meeresflächen der südlichen Hemisphäre aufgestiegen ist, den Landflächen der nördlichen Hemisphäre in Form atmosphärischer Niederschläge zugeführt wird. Die Luftströmungen entstehen durch die Verschiedenheit der Temperatur an einzelnen Stellen der Erdoberfläche, indem namentlich die Luft in der Zone der Wendekreise durch den Einfluss der Sonne viel stärker erwärmt wird, als in den Polargegenden, dadurch empor steigt und in beträchtlicher Höhe nach den Polen überfliesst, von welchen die kältere Luft in den tieferen Kegionen wieder dem Aequator zuströmt.

Wenn die Oberfläche der Erde gleichmässig beschaffen und gestaltet wäre, so müssten in dem Verhältniss, wie die geographische Breite der verschiedenen Orte zu-nimmt, stets grössere Luftmassen aus dem äquatorialen Oberstrom in den polaren Unterstrom übergehen. Eine derartige Regelmässigkeit in den Luftströmungen wird aber durch die Lage und Form der Continente und deren Gebirge gestört und es wird hierdurch einerseits Veranlassung zu complicirten Erscheinungen in den Witterungsverhältnissen der gemässigten Zone gegeben, andererseits aber auch das Auftreten der s. g. Monsuns d. i. halbjährlich wechselnder Land-, bezw. Seewinde, hervorgerufen.

Die Abweichung, welche der Polarstrom sowohl, wie der Aequatorialstrom in Folge der Axendrehung der Erde erfährt, ist ebenfalls nicht geeignet, jene Erscheinungen zu vereinfachen. Bekanntlich beruhen diese Abweichungen darauf, dass die von einem Punkte der Erde ihren Weg in der Richtung eines Längengrades beginnende Strömung gleichzeitig die von Westen nach Osten gerichtete Umfangsgeschwindigkeit des Ortes beibehält. Es wird daher der Polarstrom nicht mehr als aus Norden resp. Süden, sondern um so mehr aus Osten kommend erscheinen, je näher er sich dem Aequator befindet. In den Gegenden, in welchen die Sonne nahe im Zenith steht, herrscht desshalb ein beständiger Wind, der nahezu aus Osten kommt; mehr nach Norden oder Süden wird die Richtung desselben — des sogenannten Passatwindes — nordöstlich und südöstlich. In gleicher Weise wird die anfänglich südnördliche, bezw. nordsüdliche Richtung der Aequatorialströmungen in eine südwestliche, bezw. nordwestliche umgewandelt.

Es kann hier nicht der Ort sein, das Capitel der Luftströmungen, das mehr der Meteorologie angehört, eingehender zu behandeln, da es nur darauf ankam, als Ursache der Circulation des Wassers den Kreislauf in der Atmosphäre nachzuweisen. Kaum braucht aber darauf aufmerksam gemacht zu werden, dass die eigentliche Ursache dieser unaufhörlichen Bewegung in der Sonnenwärme gesucht werden muss, der Quelle aller irdischen Kraft. Der unscheinbare Bach verdankt so gut wie der gewaltige Strom sein Dasein der Wärme der Sonnenstrahlen; und es mag an dieser Stelle auf

das bedeutende Maass von Arbeit hingewiesen werden, welches in der bewegten Luft und in dem bewegten Wasser vorhanden ist und fast völlig unabhängig vom Willen des Menschen zur Umgestaltung der Erdoberfläche verwandt wird. Allein der Niagara entwickelt auf einer kurzen Strecke seines Laufs eine Leistung von 12 Millionen Pferdekräften, die etwa der Kraft der Hälfte sämmtliclier Dampfmaschinen der Erde gleichkommt.¹)

Dem bedeutenden Einfluss gegenüber, welchen die Luftströmungen in Verbindung mit der geographischen Vertheilung der Meere und des Festlandes auf den Kreislauf des Wassers ausüben, können die Einwirkungen der Bodenbeschaffenheit selbst erst in zweiter Linie in Frage kommen. Dass und in welchem Maasse dieselben sich jedoch bemerkbar machen, zeigen die ausgedehnten Sandflächen der Sahara, welche die Bildung jedes Regens verhindern. Wenn Wasserdampf enthaltende Luft über die stark erhitzte, wasserlose Fläche derselben streicht, so erhitzt sie sich noch mehr und erhält dadurch die Fähigkeit, noch grössere Wassermengen in sich aufzunehmen. Ein Niederschlag entsteht desshalb auch dann nicht, wenn der erhitzte Luftstrom mit einem kälteren zusammen trifft, der selbst mit Wasserdampf gesättigt sein kann.

Wenn demnach eine öde, von den Strahlen der Sonne stark erwärmte Gegend die Bedingung zur Fernhaltung des Regens in sich selber trägt und sie stets neu erzeugt, so wirkt andererseits eine entsprechende Vegetation, welche den Sonnenstrahlen eine übermässige Erwärmung des Erdbodens nicht gestattet, günstig auf die Hervorbringung des atmosphärischen Niederschlages. Dies gilt namentlich -von den Flächen der Erde, welche in grosser Ausdehnung mit Waldungen bedeckt sind, und den über ihnen circulirenden Luftstrom kühler, feuchter und desshalb zur Abgabe der in ihm enthaltenen Wassermenge geneigter zu machen im Stande sind. Indessen scheint der Einfluss der Wälder auf die absoluten Mengen der atmosphärischen Niederschläge manchmal überschätzt zu sein. Denn* wenn auch einzelne Thatsachen, z. B. die anscheinend vorhandene Abnahme der Regenmenge in Aegypten, Griechenland und Kleinasien durch Vernichtung der Wälder den Einfluss derselben in dieser Beziehung zu bestätigen scheinen, so zeigen andere Erfahrungen doch wieder das Gegentlieil. Jedenfalls fehlt es zur richtigen Beurtheilung dieser Frage noch an genügend ausgedehnten Beobachtungen und es bleibt zur Zeit noch fraglich, ob ähnliche Einflüsse sich durch Verminderung der Regenmenge auch in der gemässigten Zone geltend machen, nachdem die Cultur des Landes in einzelnen Gegenden vielfache Veränderungen erlitten hat. Es scheint im Allgemeinen, als ob bei uns die ungleichmässige Vertheilung der Niederschläge vorzugsweise von den Luftströmungen abhängig bleibe indessen ist nicht zu bezweifeln, dass mit der zunehmenden Bodencultur der Abfluss des Wassers durch Abzugsgräben, Drainage etc. erheblich beschleunigt wird, während die Erdoberfläche unter dem Schutze des Waldes sich entweder mit einer Moosdecke überzieht, oder in ihrer Oberfläche durch das herabfallende und in Verwesung übergehende Laub eine schwammartige Beschaffenheit erhält, die sie befähigt, eine bedeutende Wassermenge aufzunehmen und allmählig wieder abzugeben, theils durch Verdunstung, theils durch freien Abfluss. Dies gilt besonders von den Bergabhängen, von welchen nach der Entwaldung die Niederschläge ohne Weiteres abfliessen und den Flüssen eine bedeutende Wassermenge in kurzer Zeit zuweisen, die früher zwar in derselben Menge, aber in längerer Zeit abgeführt wurde.

In neuerer Zeit werden an verschiedenen Orten, so namentlich in Bayern seit dem Jahre 1868, regelmässige Beobachtungen vorgenommen, um die Bedeutung des Waldes in knmatischer Hinsicht und als Regulator der Gewässer festzustellen, deren Resultate in dem unten genannten Werke niedergelegt sind²) und in der Hauptsache auch in den statistischen Veröffentlichungen von Dove berücksichtigt werden.

§ 3. Allgemeines über liegenhöhen. Die atmosphärischen Niederschläge bestehen vorzugsweise aus Regen, Schnee und Hagel. Der Thau, an dessen Stelle in kalter Jahreszeit der Reif tritt, ist von diesen Niederschlägen in sofern verschieden, als seine Entstehung und seine Reichhaltigkeit von der Beschaffenheit der Körper abhängt, auf denen er sich niederschlägt. Darum ist die Ermittelung der durchschnittlichen jährlichen Thau- und Reifmenge für eine verschieden cultivirte Gegend schwierig und unsicher; sie kommt aber bei der Bestimmung der gesammten Niederschlagsmenge deshalb wenig in Betracht, weil sie an Quantität ganz bedeutend hinter derjenigen der übrigen Niederschläge zurückbleibt. Ausserdem gelangt auch nur selten ein Thautropfen auf den Boden, weil der grösste Theil desselben verdunstet und es kann deshalb die Ermittelung der Thaumenge im Interesse wasserbaulicher Zwecke unberücksichtigt bleiben.

Die Menge des durch die atmosphärischen Niederschläge auf die Erdoberfläche gelangenden Wassers bestimmt man nun in der Weise, dass man die Höhe der Wasserschicht angibt, welche aus dem Regen etc. entstehen würde, wenn er auf eine horizontale Bodenfläche fiele und weder durch Abfluss, noch durch Verdampfung verringert würde. Diese Höhe nennt man die Regenhöhe, indem man sich sämmtliche Niederschläge in Regen verwandelt denkt. Hierdurch entgeht man vielen Weitläuf-tigkeiten, weil man es nun nur mit Wasser in flüssiger Form zu thun hat, dessen specifisches Gewicht sich nicht wesentlich ändert, während das Volumen des Schnee’s ein sehr veränderliches ist, und zwischen der Hälfte und dem vierundzwanzigsten Theil des daraus durch Schmelzung entstandenen Wassers variirt. Auch fällt häufig Regen und Schnee gemischt mit einander und endlich schmilzt der Schnee oft sofort an der Erdoberfläche.

Messungen der Regenmenge sind für die Hydrotechnik von grosser Bedeutung und ihre Kenntniss ist z. B. bei Anlage von Ent- und Bewässerungen, Speisebassins, Stromcorrectionen etc. nicht zu entbehren. Hierbei kommt namentlich auch in Betracht, wie viel Wasser in einer bestimmten Zeit nieder fällt und wie viel davon den Recipienten zugeführt wird. Der letztere Theil der Frage hängt mit den Untersuchungen über Versickerung und Verdunstung zusammen; in Bezug auf den ersteren begnügt man sich in der Regel mit Tagesbeobachtungen und stellt nur bei aussergewöhnlich starken Niederschlägen annähernd die Dauer derselben fest. Soll der Zusammenhang der Regenmenge mit der Zeit entsprechend genau ermittelt werden, so dürften sich selbstthätige Registrirapparate empfehlen, wie sie auch bei den Beobachtungen der Winde vielfach in Anwendung kommen.

§ 4. Instrumente zur Messung der Regenhöhen. Die Apparate zur Messung der Regenhöhen heissen Ombrometer, Udometer, Hyetometer oder Pluviometer. Sie gehen sämmt-lich von dem Grundsätze aus, den Regen aufzufangen, der auf eine Fläche von bestimmter Ausdehnung niederfällt und bestehen demzufolge aus einem horizontal aufgestellten Gefässe von bestimmter Oberfläche, in welchem sich der Regen ansammelt. Wohl dadurch, dass die ersten regelmässigen Messungen des herabfallenden Regen- und Schneewassers in Frankreich angestellt wurden, und derartige Beobachtungen in Paris seit 1699 bis auf die gegenwärtige Zeit fortgeführt sind, ist der Gebrauch entstanden, für diese Oberfläche eine nach altem Pariser Maass abgerundete Grösse anzunehmen und auch die Regenhöhen selbst in Pariser Zollen oder Linien anzugeben. So besteht auch das Auf-fangegefäss der von dem meteorologischen Institut in Berlin angewandten Regenmesser, wie solche auch zum Theil auf den meteorologischen Stationen des preussischen Staates angewendet werden, aus einem kupfernen quadratischen Trichter von 1 Pariser Quadratfuss Oeffnung. Dieser führt das aufgefangene Wasser in ein cylindrisclies, kupfernes Sammelgefäss von etwa 0,14“ Durchmesser und 0,45m Länge, das unten mit einem Hahn verschlossen ist, durch welchen der gefallene Regen dann von Zeit zu Zeit in einen nach Cubikzollen eingetheilten, gläsernen Cylinder abgelassen und gemessen werden kann. Die Messung der Regenmenge in einer cubicirten Röhre empfiehlt sich desshalb, weil der Regen oft nur in einer Höhe von wenigen Millimetern fällt; die directe Messung dieser Höhe aber Veranlassung zu bedeutenden Fehlern geben würde. Die Einfügung eines Sammelgefässes gestattet die Messung der Niederschlagsmenge in Zwischenräumen und vermindert durch die Enge der Com-municationsöffnung zwischen Trichter und Sammelgefäss den Einfluss der Verdunstung.

Der Regenmesser, welcher auf der Sternwarte zu Jena angebracht ist, wird seiner bequemen Einrichtung wegen mehrfach gerühmt.³¹¹) Er ist auf Tafel I in Fig. 1 und 2 dargestellt und hat als Auffangegefäss A einen viereckigen Kasten mit trichterförmigem Boden aus lackirtem Weissblech, dessen obere Oeffnung durch einen genau gearbeiteten Messingrahmen a auf */i Pariser Quadratfuss (0,0264 □“) normirt ist. Durch die 0,007“ weite Oeffnung am Boden des Trichters führt ein Stab von 0,0045ra Durchmesser in das gleichfalls aus lackirtem Weissblech bestehende Sammelgefäss S; er ist an seinem Ende mit einem Stöpsel versehen und schliesst dadurch den Boden des Sammelgefässes von der mittelst Bajonnetverschlusses angebrachten gläsernen Maassröhre M ab. Die letztere hat eine solche Weite, dass eine bestimmte Regeuhöhe einem fünfmal grossem Theilungs-Intervall entspricht und eine solche Länge, dass 0,054m Regenhöhe aufgenommen werden können. Soll das an dem Stabe in das Sammelgefäss herabgeflossene und hier vor stärkerer Verdunstung geschützte Regenwasser gemessen werden, so wird der Stöpsel gezogen und dann die Ablesung vorgenommen.

Zur Correction der Messung ist diejenige Wassermenge hinzuzuaddiren, welche erforderlich war, um die nach jedem einzelnen Regen trocken gewordene Innenseite des Auffangegefässes wieder anzufeuchten, und dasjenige Wasser, welches nach jeder Messung an den Wänden des Sammelcylin-ders zurückbleibt. Die Regenhöhe, welche zur Anfeuchtung des Auffangegefässes erforderlich ist, beträgt nach der citirten Quelle bei dem beschriebenen Pluviometer neun, und die im Sammelgefäss zurückbleibende zwei Hunderttheile eines Millimeters. Endlich kann noch die verdunstete Wassermenge berücksichtigt werden, welche durch die schmale Oeffnung zwischen dem Auffange- und dem Sammel-gefässe entweicht. Sie beträgt angestellten Versuchen zufolge bei 18—22° Reaurn. in 24 Stunden etwa ⁴/ioo Millimeter Regenhöhe.

Der Apparat befindet sich in einem Behälter von starkem Holz, dessen Thür T behufs Herausnahme der Maassröhre geöffnet werden kann, (siehe Fig. 2 auf Tafel I.) Das Postament P dient dazu, um das Instrument in richtiger und bequemer Höhe aufzustellen. Wir werden weiter unten sehen, dass diese Höhe eine grosse Rolle spielt und schon geringe Niveaudifferenzen erhebliche Verschiedenheiten in den ermittelten Regenhöhen zur Folge haben.    *

In Fig. 2 ist ausserdem der Apparat mit einem zum Sammeln von Schnee bestimmten Auf-fangegefässe dargestellt. Dasselbe ist höher als der Regentrichter und gegen den Windstoss durch einen übergeschobenen Holzrahmen B geschützt. Hagen empfiehlt zum Auffangen des Schnee’s ein Gefäss mit breiter Basis von trapezförmigem Querschnitt, Avelches das Verwehen des gesammelten Schnee’s besser verhindern soll.⁴)

Soll abgelesen werden, so hebt man das Auffangegefäss ab, setzt es wohl zugedeckt in ein warmes Zimmer und giesst das Schmelzwasser in die Maassröhre. Es empfiehlt sich, während der hierzu erforderlichen Zeit ein Reservegefäss in Anwendung zu bringen.

3a) Schmid, Lehrbuch der Meteorologie. Leipzig 1860, S. 688.

⁴) Hagen, Handb. der Wasserbaukunst. 3. Aufl. Theil I S. 10.

Andere künstlichere Einrichtungen sind an verschiedenen Orten angewandt wordens), während ein in Breslau auf einem freien Platze des botanischen Gartens angebrachter Kegenmesser wegen seiner einfachen Construction und namentlich wegen der Kleinheit der Auifangefläche Erwähnung verdient* Dieselbe ist kreisförmig und hält nur ¹jio Pariser Quadratfuss (0,01055 □“). Das Sammelgefäss c d f g h (siehe Tafel I, Fig. 3) hat denselben Querschnitt und ist mit dem Auffangegefäss bei c d durch Bajonnetverschluss verbunden. Ein gleicher Verschluss verbindet den ganzen Regenmesser bei i Je mit dem Umhüllungsgefäss i Je l m, welches so tief in den Boden eingelassen ist, dass der obere horizontale Rand a b nur 0,15m über dem Terrain hervorragt. Die Basis des Umhüllungsgefässes steht auf einer quadratischen Grundfläche n o, um unbefugte Herausnahme desselben etwas zu erschweren. Der ganze Apparat ist aus Zink hergestellt. Bei jeder Beobachtung wird der Regenmesser durch Drehung um 180° (behufs Lösung des Verschlusses) herausgehoben und das Wasser aus dem Sammelgefäss mittelst des Hahnes Ji in die Maassröhre eingelassen; das Sammelgefäss selbst wird nur gelöst, wenn eine Besichtigung oder Reinigung desselben im Innern vorgenommen werden soll. Im Winter wird ein tieferes Schneegefäss aufgesetzt und während des Schmelzens des eingesammelten Schnee’s durch das zum Auffangen des Regens bestimmte Gefäss ausgewechselt.⁶)

Die Grösse des SammelcyAnders im Verhältniss zur Oberfläche des Auffangegefässes lässt sich immer so bemessen, dass bei nicht allzu seltener Beobachtung auch bei sehr heftigem Regen der Apparat nie überfüllt werden kann. Nichtsdestoweniger hat man Constructionen mit selbsthätiger Wirkung ersonnen und wird namentlich die von Horner vorgeschlagene Einrichtung durch Kämtz empfohlen.⁷) Dieselbe dürfte jedoch wegen ihrer Complicirtheit weniger genaue Resultate geben, um so mehr, da sie den Schneefall nicht registrirt, dieser also besonders gemessen werden müsste.

Für meteorologische Beobachtungen ist es oft von grosser Wichtigkeit, den Zusammenhang zwischen Regenfall und Windrichtung zu kennen. Directe Beobachtungen zu diesem Zwecke erfordern besondere Aufmerksamkeit und sind wegen der häufig vorzunehmenden Messungen fast unausführbar. Für hydrotechnische Zwecke kommt es jedoch vorzugsweise auf die absolute Menge der Niederschläge an und darf deshalb lediglich auf die unten angegebene Quelle verwiesen werden.⁸)

Dagegen ist es für die Hydrotechnik von Interesse, die Zeit kennen zu lernen, innerhalb deren ein bestimmter Regenfall stattgefunden hat. Ein Instrument, welches durch graphische Darstellung die Zeit angiebt, innerhalb welcher eine bestimmte Regenmenge fiel, ist von Kr eil angegeben. Da wir indess über die Ausführung des Apparats und die practische Brauchbarkeit desselben Nichts ermitteln konnten, so genügt auch in diesem Falle der unten befindliche Nachweis. ⁹)

§ 5. Aufstellung (1er Regenmesser. Selbstverständlich ist ein genaues Messungsresultat nur dann zu erzielen, wenn die Aufstellung des Regenmessers so erfolgt, dass weder von Bäumen noch von Hausdächern etc. Regen hineinspritzen oder durch den Wind hineingetrieben werden kann. Ebenso muss der obere Rand des Auffangekastens in horizontaler Lage sich befinden. Sehr wichtig ist ferner die Höhenlage des Regenmessers über dem Boden. Es ist nämlich die Verschiedenheit der Regenmenge in verschiedenen Höhen über der Erdoberfläche so gross, dass ohne eine bestimmte Angabe in dieser Beziehung Messungen an verschiedenen Orten nicht wohl vergleichbar sind und manche ältere Bestimmungen dadurch wesentlich an Werth verlieren. Grund der Thatsaclie, dass die Regenmenge in grösserer Nähe des Bodens im Allgemeinen auch grösser wird, ist wohl vorzugsweise der Umstand, dass die

s) Gehlers physikalisches Wörterbuch, Artikel Regen.

⁶)    Bei'icht der Schlesischen Gesellschaft für vaterländische Cultur im Jahre 1859 S. 197.

⁷)    Kämtz Lehrbuch der Meteorologie. Bd. I. S. 413. Leipzig 1831, Auch mitgetheilt in Schmidt’s Meteorologie, S. 690.

⁸)    Derselbe S. 691.

⁹)    Kreil, Entwurf eines meteorologischen Beobachtungssystems für die österreichische Monarchie. Wien 1850, S. 204, auch mitgetheilt in Schmid’s Meteorologie. S. 692.

Man vergl. ferner: Pluvioscop mit Uhrwerk von Mangon, Ann. du Conservatoire des arts et metiers.

1864. October.

fallenden Regentropfen durch Niederschlag aus der umgehenden feuchten Luft sich immer mehr vergrössern. Hierzu kommt noch, dass in der Nähe der Erdoberfläche die Luftfeuchtigkeit am grössten ist und die Tropfen hei ihrem Anwachsen dem sich niederschlagenden Wasserdampf eine immer grössere Fläche darbieten. Endlich kühlt sich noch die Luft durch die aus höheren Regionen kommenden Tropfen ah und veranlasst dadurch Condensation der Luftfeuchtigkeit und Bildung neuer kleiner Tropfen.

Die Verschiedenheit der Regenmenge an ein und demselben Orte bei verschiedener Höhe der Regenmesser wurde bereits im vorigen Jahrhundert constatirt und haben seitdem angestellte Messungen sehr erhebliche Differenzen in dieser Beziehung nachgewiesen. St> ergaben die Messungen von Bugge in den Jahren 1783—1788 auf dem Observatorium zu Kopenhagen und in einem ca. 40m tiefer liegenden Garten eine Verschiedenheit der Regenmengen von etwa ¹kw). Von 1817 ab wurden genauere Versuche auf der Terrasse der Pariser Sternwarte und in dem 28,76“ tiefer liegenden Hofe vorgenommen. Eine dreissigjährige Beobachtung ergab folgende Resultate

Jan. Febr. März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Octbr. Nov. Dec. Jahr

Terrasse der

Milli-

Sternwarte 33,87 34,28 33,45 39,14 50,06 49,39 46,96 46,35 54,08 40,95 46,13 34,87 507,41 meter Hof der

Sternwarte 40,37 41,17 39,52 45,22 55,37 53,24 50,22 50,54 59,35 48,25 54,56 41,52 576,79    „

Verhältniss 0,831 0,833 0,847 0,866 0,904 0,928 0,935 0,917 0,911 0,849 0,846 0,840 0,880

Neuerdings sind derartige Versuche an verschiedenen Orten wiederholt und u. A. auch in Breslau vorgenommen. Der auf der Sternwarte daselbst aufgestellte Regenmesser, mittelst dessen seit langen Jahren die Beobachtungen vorgenommen wurden, lag-32 Meter höher, als das umgebende Terrain. In Folge dessen figurirt Breslau in den meisten tabellarischen Zusammenstellungen als ein Ort von verhält-nissmässig geringer Regenliölie, in Sclimid’s Meteorologie z. B. nur mit 13,86 Zoll = 37,52cm, als arithmetisches Mittel aus einer Beobachtungsreihe von 56 Jahren. Erst vom Jahre 1854 ab wurde eine neue Beobachtungsreihe mit einem zweiten Regenmesser ausgeführt, der in etwa 1,9“ Höhe über dem Bo dem auf dem Hofe des Universitätsgebäudes aufgestellt wurde. Aus den 3J/2 Jahre lang fortgesetzten Beobachtungen ergab sich denn eine Regenhöhe, die sich zu der auf der Sternwarte gefundenen verhält wie 1,3033:1.“) Als nun im Jahre 1858 der oben beschriebene Regenmesser des botanischen Gartens in nur 0,15“ Höhe über dem Boden angebracht wurde, ergab sich jenes Verhältniss gar zu 1,4892:1 und die Regenmenge Breslau’s zu 19,4 pariser Zollen oder zu 52,5 Centimeter.

Ein Regenmesser vermag deshalb die in einer Gegend niederfallende Regenmenge nur dann richtig anzugeben, wenn er im mittleren Niveau der Gegend auf-

gestellt ist.

§ 6. Beobachtete Regenmengen. Zusammenstellungen der beobachteten Regenmengen sind in Bezug auf Europa zuerst in den zwanziger Jahren unseres Jahrhunderts vorgenommen, während Kämtz zuerst im Jahre 1831 eine Sammlung von Beobachtungen veröffentlichte, welche sich auf Regenmengen von Orten bezogen, die über die ganze Erdoberfläche vertheilt waren.³ 4 5) Seitdem haben die Beobachtungen eine immer grössere Ausdehnung gewonnen.

Die Regenmengen sind im Uebrigen so sehr von localen Verhältnissen abhängig, dass sie weder mit der Breite des Ortes, noch mit der Jahreszeit in einem genau bestimmbaren Zusammenhänge stehen. Auch die jährlichen Niederschlagsmengen an ein und demselben Orte sind nicht immer die nämlichen. Wie bedeutend dieselben variiren, zeigt folgende Zusammenstellung der jährlichen Niederschläge in Centi-metern für die Jahre 1861 —1870 für Tilsit, Königsberg, Stettin, Frankfurt a. 0., Berlin, Erfurt und Köln.

Jahr.

Tilsit

Königsberg

Stettin

Frankfurt a. 0.

Berlin

Erfurt

Köln

cm.

cm.

cm.

cm.

cm.

cm.

cm.

51,51

48,37

39,74

48,11

46,54

53,60

58,83

52,00

54,97

53,35

64,59

48,11

57,79

69,82

48.11 61,19 83,68 61,37 60,33

43.12

53,60

55,70

45,24

44,97

39,74

55,96

61,45

49,40

53,76

53,84

67,99

48,37

55,17

54,39

51,25

78,18 63,28 68,51

65.11 55,70 96,75

105,64 81,10

79.11 53,78

Die nachfolgenden Zusammenstellungen sind den meteorologischen Mittheilungen des Jahres 1874 von Dove entnommen und enthalten das Mittel der Beobachtungen vom Jahre 1848 bis zum Jahre 1870, geordnet nach den einzelnen Jahreszeiten, mit der Modification, dass die im Original in Pariser Zollen angegebenen Regenhöhen in Centimeter umgerechnet wurden. Die Anzahl der Jahre, in denen die Beobachtung stattgefunden hat, ist gleichfalls angegeben.

1861

1862

1863

1864

1865

1866

1867

1868

1869

1870

Lauge

der

- 1S)

64,59

59,26

60,23

70,99

43,93

65,37

55,43

45,50

42,10

45,50

54,65

56,80

43,67

51,08

43.93

66.94 50,20 41,84 40,27 58,83 51,77 64,64 58,69 66,87

Stationen.

Beobacht

ungszeit

Jahre.

Höhe der atmosphärischen Niederschläge Centimeter.

Winter Frühling Sommer

Herbst

Jahr

Arnstadt .    .    .

Brocken . . . Braunschweig Bonn . . . . Berlin .    .    .    .

Crefeld . . . . Cöln . . . . Coblenz . . . Carlsrulie . . . Danzig . , . .

42

23

23

10

37

M.

OS tO O* OS

23

23

54¹/*

16

9,18

14,8

24,33

13,75

11,70

13,31

10,58

16,21

8,85

11,29

16,90

44,49

12,75

16,28

13,05

10,41

15,80

7,86

23.36

11.34 14,24

13.34 10,76 14,98 10,70

12.37 13,15 31,62 11,88

14.34 13,32 12,03 17,18

9,50

21,29

44,23

18.72

19.72

20.78 18,98 23,05 20,36 19,70 19,56 41,60 18,04

19.78 19,09 18,84 21,75 17,44

12.57

32.29

14.77 13,92

12.30

12,20

16.70 11,05

14.75 30,49 31,40

14.71

16.78 14,18 11,48

17.57

12.75

57,12

124,21

58.58

59.58 59,73 52,52 70,94 50,96 58,11 80,10

149,11

57,38

67,18

59,64

52,76

72,30

47,55

ls) In den monatlichen Zusammenstellungen fehlt die Regenhöhe für den Monat Juli.

Länge

der

Stationen.

Beobacht

ungszeit

.Talire.

Höhe der atmosphärischen Niederschläge Centimeter.

Winter

Frühling Sommer Herbst

Jahr

Frankfurt a. 0. Freiburg i. S. Frankfurt a. M. Glückstadt . . Görlitz .... Göttingen . . . Giessen .    .    .

Ratibor . . . Stettin .... Stralsund . . . Schwerin . . . Stuttgart . . . Strassburg .    .

Tilsit .... Torgau .... Trier ....

Ulm.....

Zittau ....

28

18

23

• 39

23

14

12

20

16

19

38

23

ir

19²/₃

6V-2

19

SO¹/-

17³/4

16

10

32¹/2

23

17

18^4

23

23

05 CO

-CD,

COiO^OCO(MI>l> tH rH lO CM CM rH t—1

14,50

14,15

15.84

20,70

10,36

9,60

12,66

18,25

12,07

11.76 12,42 16,38 10,82 11,63

13.76

8,54

11,24

14,54

12,18

9,27

10,56

9,32

13,13

15,00

9,55

18,17

10,27

14,61

14,40

16,44

9,39

10,36

9,93

8,73

9,18

12,69

13,82

10,05

10,33

11,64

10,49

15,21

10,52

10,35

15.87

15.32 13,50 11,75

11.87 12,49 13,14 13,70

14.32 11,73 13,34 13,91

11.88 12,68 16,08 11,48

9,82

12.57 12,80 11,68 10,72 13,65 13,30 14,20 12,17 11,46

13.57 14,13 13,05 15,80

9,63

11,87

7,91

12.13 10,18 11,05 12,07 14,80 18,03 12,34 12,11 15,97

14.14 12,27

23,99

20,60

22,66

17,67

20,66

22,26

21,26

26,82

24.71 19,58

22.17 20,14

19.96 20,23

21.18

19.63 19,65 20,47 21,39

15.64 20,07 21,84 20,62

22.65 21,62 14,88

20.37 18,28 21,45 23,52 20,50

20.66

13.97 22,92 18,78

15.72

14.37 21,81 26^35 24,11 19.17

21,44

22,89

19,61

15,41

16,37

19.78 24,31

10.79 10,57 14,30 21,45

13.76 11,56

13.77 22,63

11.85 12,88 18,24

14.86

19.95

17.60

12.61 11,40 14,29

11.95 13,67 16,28 10,88

15,49

13,49

17.79 17,84 17,50 10,86

10.79 11,07

13.13 11,09 20,09 13,59 14,45 17,47

18.14 11,49 17,05 14,83 10,96

69,77

66,44

71.43

74.43 53,68 54,92 61,36 80,22 64,86

54.63

61.70 73,06 54,51 57,42

69.26 54,51 60,66

65.18

58.98

47.99

55.64 56,76 60,72

68.13

54.22 60,00

57.71 64,81 66,74

73.26 50,38 53,68 42,88 56,91

49.23 59,55 53,85 61,11

72.18

66.13

53.26 69,67 62,58

53.19

Ueber die Regenmengen in einigen anderen, namentlich auch ausser deutschen Orten folgt folgende Zusammenstellung, die grösstentheils Schmid’s „Lehrbuch der Meteorologie“ und dem Werke: „Die Regenverhältnisse Deutschlands; im Aufträge der naturforschenden Gesellschaft zu Görlitz bearbeitet von G. v. Möllendorf, Görlitz 1862“ entnommen ist und deshalb vorzugsweise ältere Ermittelungen enthält.

Länge

der

Stationen.

Beobacht

ungszeit

Jahre.

Höhe der atmosphärischen Niederschläge Centimeter.

Winter Frühling Sommer Herbst Jahr

Bergen

Dublin

17

Edinburgh

27

Genf

29

Liverpool......

Mailand......

Marseille......

Montpellier.....

Ofen.......

Orenburg (Russland) . .

Paris.......

Petersburg.....

Prag.......

Regensburg.....

Rom.......

Stockholm .....

Trier.......

Triest.......

Upsala.......

Warschau......

Wien.......

Zürich.......

18

68

26

11

11

30

16

52

70

40

36

35

16

87

11

18

59,68

17.24 17,73

13.25

18.57

20.57

13.26 23.28

8,28

9,12

10,26

7,44

5,68

10,96

23,65

6,44

14,26

18.16

5,63

8,55

7,93

ll²/s 13,69

CO^COHiOHCOCOC5CDCOCCOi(MHCOCC^(MO(MQ CL    T-H_ 03 t> CO; CO^ OS 03 CO^ CO^ CO^    OS^ GC_ rfL 03 ^ tH^

cT    io“ cg io co r-T ccT cT cT —^ cT of ocT crT tjT co ctT h cT oT

rH vH -t—( vH 03 rH tH tH tH v-H    tH tH vH 03 tH rH rH

47,50

23,06

20,35

22,82

24,87

23,33

78,12 21,25 22,63 27,82 27,47 29,80 5,49    20,54

30,07 12,77

10,47 11,39 14,07 12,83    13,50

14,07 16,54 43,15

16,05

20,22

25,31

11,74

21,19

16,35

30,18

225,33 76,49

75.84 82,10 86,66 96,71 51,12 82,20

43.43 9,71    43.16

48,25 44,73 7,90    38,86

58.43

78.48

43.49

65.85 110,09

9,47    33,06

57,70 45,41 84,19

16,51

11,01

20,73

Es mag nocli darauf hingewiesen werden, dass unter sonst gleichen Umständen die Regenmenge mit der grösseren Höhe über dem Meeresspiegel zuzunehmen scheint. Doch findet wahrscheinlich diese Zunahme nur bis zu einer bestimmten Grenze statt, weil das als Regen u. s. w. niederfallende condensirte Wasser in dem Maasse, wie sich die Lufttemperatur lieht, wieder aufgenommen wird.⁶)

Die grössere Regenmenge trifft in Mitteleuropa auf die Sommermonate. Nur in solchen Gegenden, welche, wie z. E. Triest und Laibach, Seeklima oder eine bedeutende Höhenlage über dem Meeresspiegel haben, sind die Niederschläge im Herbst grösser. Auch für die Gegenden längs der Ostsee ist die Regenmenge des Herbstes nicht sehr verschieden von der des Sommers.

Im grossen Durchschnitt beträgt die Regenhöhe in Deutschland G7—68c,n; da

von fallen:

Sonst sind, wie schon bemerkt, die Regenmengen sehr von localen Verhältnissen abhängig. Auch die Nähe des Meeres ist nicht von entscheidendem Einfluss. So hat Bergen eine Regenmenge von 225,3cm, Christiania nur von 49,3cra, während dieselbe in The Stye in Mittelengland nach allerdings nur einjähriger Beobachtung eine Höhe von 467cm erreichen soll.⁷) Die stärkste beobachtete Regenmenge dürfte aber wohl Cherraponjee in der Dacca-Gruppe in Ostindien mit 1550cm haben (auch nur nach einjähriger Beobachtung).⁸)

Die nachfolgende Zusammenstellung der mittleren atmosphärischen Niederschläge für verschiedene deutsche Stromgebiete aus dem Werke „die Regenverhältnisse Deutschlands etc.“ dürfte namentlich in hydrotechnischer Beziehung von Interesse sein und hat deshalb hier Aufnahme gefunden.

Mittlere atmosphärische Niederschläge

der einzelnen Monate für die verschiedenen Stromgebiete.

Bezeichnung

CS

bJO

O:

B⁴

CD

cc

g

der

Stromgebiete.

December

Januar

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August

Septbr.

October

November

Jahr

I.    Stromgebiet des ltliems.

Neckar-Gebiet ....

Main-Gebiet.....

Mosel-Gebiet .... Von d. Mündung d. Mosel bis Emmerich . . .

II.    Stromgebiet der Ems.

III.    Stromgebiet d. Weser.

Leinegebiet.....

Weser bis Bremen . .

IV.    Stromgebiet d. Elbe.

Eger-Gebiet.....

Mulde-Gebiet ....

Saale-Gebiet.....

Spree- und Havel-Gebiet Elb-Gebiet i. Mittel . .

V.    Stromgebiet d. Oder. Glatzer-Neisse-Gebiet . . Bober-Gebiet .... Lausitzer-Neisse-Gebiet . Oder-Gebiet i. Mittel

Küsten der Nordsee im

Mittel......

Küsten der Ostsee i. Mittel

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1,23

0,58

cs" oo

9,28 7,90 9,71 8,77 9,12 7,76 7,57 7,39

9,66

8,87

11,23 10,31 10,69 9.8r 8,72^11 11,47 10,01

9,3lic5

OT JjO JJi JCT    JC* CJT    Ol

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C- Ol    c    o o

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71,13

75,50

07,03 78,81 70,48 58,88 71,01

TO CO* TO CO    CO

o o    oi    co    co    -+    m

co E-    ci    l—    co    Ol    co

rjT co"    Ol    co"    oo'    cd'    co"

66,25

54,64

59,89

57,31

89,33

51,28

49,59

Endlich verdient noch diejenige Regenmenge besondere Berücksichtigung, welche während einer kürzeren Zeitperiode niederfällt. Wenn auch dieselbe im nördlichen Deutschland im Allgenieinen nicht so bedeutend ist, wie in der heissen Zone, so zeigt doch die nachfolgende Zusammenstellung, dass in einzelnen Fällen binnen wenigen Stunden hier ebenso bedeutende Nieder selige stattfinden, wie in den südlichen Theilen von Europa, ja selbst in tropischen Gegenden.

Ausserordentliche Regenfälle.

Dauer

Ort.

Jabr und Datum.

des

Regenfalls

Regenmenge

im Ganzen pro Stunde

cm.

cm.

Catsldl am Hudson (Staat New-York)

Breslau..........

Genf...........

Marseille...../.....

% Berlin...........

Salzwedel i. d. Altmark Clausthal a. Harz . . Havanna .....

26. Juli 1819 6. August 1858 30. Mai 1827 21. September 1838 11. Juli 1858 3. & 4. Mai 1858 2. August 1854. 18. August 1862 Juni 1861 18. Juli 1854

7 7-2 Stunden

25 Minuten 14 Stunden

CO CO

CO

2>/a

>5

45,72

9,47

16,24

4,06

6,67

5,33

2,60

7,83

11,56

7,15

6,1

4,73

5,41

9,7

0,47

0,24

0,32

2,84

0,32

2,86

§ 7. Apparat zur Messung der Versickerung und Grösse derselben.

Man nimmt gewöhnlich ohne genauere Begründung an, dass ungefähr J/³ der gesummten atmosphärischen Niederschläge verdunste, */s in den Boden versickere und das letzte Drittheil oberflächlich ablaufe. Weil nun nicht alles versickerte Wasser wieder zu Tage tritt, vielmehr ein Theil unterirdisch abfliesst, so schätzt man gewöhnlich die Wassermenge, welche durch die Bäche und Flüsse abgeführt wird, nur auf etwa die Hälfte der Regenmenge, während sie ohne jenen Verlust, dem sich noch ein anderer durch Verdunstung während des Ablaufs des Wassers hinzugesellt, etwa ²/3 derselben betragen müsste.

Leider ist die Anzahl der Beobachtungen über die versickernde Wassermenge nicht bedeutend und hat sich dieselbe, wie wohl nicht anders zu erwarten stand, nicht nur von der Bodenneigung, sondern auch von der Bodenbeschaffenheit, von der durch die grössere oder geringere Lufttemperatur beschleunigten oder verzögerten Verdunstung und ferner von der Vertlieilung des Regens auf die einzelnen Jahreszeiten abhängig erwiesen.

Am umfangreichsten sind noch die bezüglichen Beobachtungen in England, welche mittelst eitfA/D alt on’s clien Infiltrationsmessers angestellt wurden. Derselbe besteht aus eitfeiTr-Gefass von verzinntem Eisenblech von etwa l,n Höhe, das in die Erde eingegraben, mit etwas Kies und darüber mit der zu beobachtenden Bodenart, möglichst der ^/jirlichcn Lagerung entsprechend, angefüllt wird. Der Boden des Gefässes ist nach' Mitte zu geneigt und an der tiefsten Stelle mit einer Oeff-nung versehen, von üer aus eine Röhre nach unten in einen verscliliessbaren Sammelbehälter mündet. Der Kies hat den Zweck, das Verstopfen der Oeffnung zu verhindern; noch besser wird dies .vermieden durch einen zweiten Boden, der über dem unteren liegt und siebartig durchlöchert ist.

Durch einen in der Nähe aufgesfwlten Pluviometer wird die Höhe des atmosphärischen Niederschlags beobachtet und    den Apparat ermittelt, wieviel von

dem Niederschlage filtrirt wird. Diese Filtration wird der im natürlichen Erdreich stattfindenden nur dann entsprechen, wenn man voraussetzt, dass in 1 Meter Tiefe des Erdreichs jede Verdunstung aufhöre, was für unser Klima auch zutreffend erscheint.

Nacli den von Dickinson in Apsleg-Mill bei Watford in II erfordshire mittelst dieses Apparates in sandigem, kieshaltigem Lelim in den Jahren 1836—1843 angcstellten Beobach-

April 21,0%,

tungen⁹) betrug das Verhältniss der Filtrations- zu der Niederschlagsmenge in den Monaten Januar 70,7 °/o, Februar 78,5 %,

Juli 1,8%,

Juni 1,7 °/oj

März 66,6 °/o, August 1,4 %, Sept. 13,9 %,

Mai 5,8 %,

Nov.84,9%, Dec. 100°/^

Oct. 49,5 %,

demnach im Mittel für das Sommerhalbjahr vom April bis September 7,1 °/o und für das Winterhalbjahr vom October bis März 74,5 %• !m Ganzen betrug die Filtrationsmenge etwa 42 % der Regenmenge. Die Beobachtungen der nächsten 16 Jahre dagegen ergaben das Quantum nur zu 24 °/o, so dass die Vernmthung nahe liegt, es sei entweder die Auffüllung im Filtrationsmesser verändert worden, oder ein Zusammensinken des Füllmaterials eingetreten.

Das Resultat der zuletzt genannten Beobachtungen stimmt übrigens auch mit dem von.D al to n in den Jahren 1793 und 1796 ermittelten überein, wonach die Filtration nur etwa 25 % der Regenmenge betrug.

Versuche von Charles Charnock in Homfieldhouse neben Ferrybridge in der Grafschaft York, angestellt in den Jahren 1842 — 1846 in Boden, der ein Product der Verwitterung von Dolomit war, ergaben nur 20 % als Filtrationsmenge. Dagegen weisen die Versuche von v. Möllendorff und Waege zu Görlitz vom 1. Mai 1853 bis dahin 1851 die Filtrationsmenge

in Thon zu 28,1 °/o, in Lehm zu 41 °/o in gemischtem Sande zu 40,5 %

nach.

Interessant und wichtig- sind die Untersuchungen, die auf den forstlich-meteorologischen Stationen des Königreichs Bayern im Jahre 1868 über das Verhältniss der versickerten Wassermengen im Freien zu den Versickerungsmengen im Walde angestellt wurden. Obwohl die Regenmenge im Walde nur etwa % niedriger ist, als auf freiem Felde, so wird die absolute Menge des Sickerwassers im nackten Boden doch durch diejenige im Walde erreicht und selbst übertroffen, namentlich wenn der letztere mit einer Streudecke versehen war. Es lässt sich hieraus der Schluss ziehen, dass die absolute Wassermenge der Quellen und Flüsse eines Landes durch die grössere oder geringere Bewaldung desselben nicht wesentlich influirt wird. Dagegen weisen die Beobachtungen nach, dass der Wald im Sommer das 2% bis 3-faclic, im Winter aber ein weit geringeres Wasserquantum liefert, als das freie Feld. Der Wald vertritt also im Sommer die Stelle eines grossen Wasserreservoirs, aus welchem Quellen, Flüsse und Bäche nachhaltig gespeist werden; gleichzeitig vermindert er aber auch die Hoch wassermengen des Frühjahrs.

§ 8. Allgemeines über Verdunstung. Die Beantwortung der Frage, wie viel Wasser von irgend einem Tlieile der Erdoberfläche als Dampf in die Atmosphäre übergeführt wird, ist nicht minder wichtig, als die Bestimmung der Mederschlagsund Versickerungsmengen. Die zu diesem Zweck angestellten Beobachtungen sind indessen aus verschiedenen Gründen in ihren Resultaten unsicher, da auf die Ver-• dunstung die grössere oder geringere Bewegung der Luft, der Wassergehalt und die Temperatur derselben, die Richtung und Stärke des Windes, sowie die Tiefe des Wassers, der Luftdruck und die Grösse der Wasserfläche, welche verdunstet, von nicht geringem Einfluss sind.

§ 9. Apparate zur Messung (1er Verdunstung einer freien Wasserfläche und Grösse derselben. Die Apparate, welche bei der Messung der Verdunstung des Wassers zur Anwendung kommen, heissen Verdunstungsmesser, Atmido-meter, Atmometer oder Evaporometer und bestehen meistens aus Gelassen von bestimmtem Querschnitt, welche durch einen Schirm gegen das Einfallen von Regen, Schnee etc. in das Gefäss geschützt werden. Die Höhe der verdunsteten Wasserschicht

wird entweder direct gemessen oder durch Abwiegung der im Gefässe zurückgebliebenen Wassermenge oder durch Ablassen derselben durch einen am tiefsten Punkte des Bodens angebrachten Hahn in einen cubicirten Glascylinder bestimmt. Aus der Differenz mit der ursprünglich vorhandenen ergiebt sich dann die verdunstete Wassermenge. Diese Messung wird im Sommer alle 8—14 Tage, im Winter alle Monate vorgenommen. Bedient man sich dazu einer eingetheilten Glasröhre, so lässt man im Winter vor dem Abmessen das gefronte Wasser in einem mässig erwärmten Zimmer auftliauen.

Neuerdings hat der Director der Münchener Sternwarte, Dr. v. Lamont einen Verdunstungsmesser construirt, welcher durch Fig. 4 Taf. I dargestellt ist und sich durch Einfachheit und grosse Genauigkeit auszeichnet.¹⁰) Mit einem Wasserbehälter a b c d communicirt mittelst der Röhre R R die Verdunstungsschaale e f g li. Der Wasserspiegel in der Verdunstungsschaale kann durch die Verticalbewegung des Kolbens m n o p, welche mittelst der Schraube S S erfolgt, beliebig geändert werden. Die Grösse der Kolbenbewegung zeigt der Index k auf der Scala ss an. Beim Beginn der Beobachtungen wird der Index auf Null der Scala gestellt und die Verdunstungsschaale gefüllt, bis die Oberfläche des Wassers an der Oeffnung der Communicationsröhre bei A erscheint; dann bewegt man den Kolben abwärts, bis der Wasserspiegel die markirte Linie M N erreicht. Will man nach einiger Zeit die Höhe des verdunsteten Wassers messen, so schraubt man den Kolben so weit herauf, bis das Wasser wieder bei A steht und liest den Stand des Index an der Scala ab, deren Theilung so eingerichtet ist, dass die Höhe des verdunsteten Wassers unmittelbar angegeben wird. Das Instrument gewährt deshalb eine grosse Genauigkeit, weil die Bewegung der Schraube eine genaue Normirung des Wasserspiegels gestattet und die Fläche der Verdunstungsschaale bedeutend grösser sein kann, als diejenige des Kolbens.

Abgesehen davon, dass der Verdunstiingsmesser vor atmosphärischen Niederschlägen zu schützen ist, — wenn man es nicht vorzieht, diese besonders zu messen und in Abzug zu bringen — muss er gleichzeitig, um den in Wirklichkeit stattfindenden Verhältnissen zu entsprechen, dem gewöhnlichen Luftzuge ausgesetzt werden. Das Letztere ist am schwierigsten, weil der Einfluss der Luftbewegung auf die Verdunstung sehr bedeutend ist. Daher stimmen auch bezügliche Messungen benachbarter Beobachtungsstationen wenig überein und es ist in der That fraglich, ob man die nachfolgenden Beobachtungen, die noch dazu nicht das Resultat langjähriger Beobachtungen sind, als der Wirklichkeit entsprechend anselien darf.

Nach Schübler und Kämtz beträgt die jährliche Verdunstung in:

cm.

Mittl.

Temperatur

Celsius

cm.

Mittl.

Temperatur

Celsius

Augsburg .

Berlin . .

Breslau

London

Manchester

Mannheim

^^'    /--N ^^-S

*cO    *cO »cO . -O

•W v-✓    ' v-'w'

Marseille Rom .    .

Rotterdam Tübingen Würzburg

In unsern Gegenden ist die Verdunstung am geringsten während der kälteren Jahreszeit, nimmt während des Frühlings zu und erreicht im Juni, Juli oder August ihr Maximum. An einzelnen heiteren Sommertagen ist die Verdunstung einer den Sonnenstrahlen ausgesetzten Wassermasse zuweilen 4 bis 5 mal grösser, als im Schatten.

Bei seinen dreijährigen Versuchen in Tübingen beobachtete Schübler das Minimum der täglichen Verdunstung mit 0,11 Millimeter im Januar 1826 bei einem Temperaturmittel dieses Jahres von 6,57 l) R., das Maximum von 116,6 Millimeter am 11. Juli 1827 bei einer Mitteltemperatur dieses Tages von 16,3° R.

Ferner sind in Augsburg vergleichende Versuche angestellt über den Einfluss, den die Einwirkung des Sonnenlichtes auf die Verdunstung ausübt.

Nach diesen 14 Jahre lang von Stark fortgesetzten Versuchen ³⁰) hat die Verdunstung des Wassers im Mittel unter Einwirkung des Sonnenlichtes betragen in den Monaten:

September lD^⁰“1, October ll,5cm* November 7,6CM>

20,5cm-

Juni Juli August

Die Beobachtungen wurden während der eigentlichen Frostmonate ausgesetzt, da das Instrument durch das Gefrieren des Wassers Schaden litt.

März ll,3cm' April 17,4cm-Mai 20,0em-

22,1C1U

22,3cra-

Interessante Beobachtungen wurden auf den forstlich-meteorologischen Stationen im Königreich Bayern über die Verdunstungsgrösse freier Wasserflächen im Walde und auf freiem Felde angestellt. Danach verdunsteten im Jahre 18⁶⁸/oo von einer freien Wasserfläche durchschnittlich:

im Freien 59,8°

im Walde 21,9C

§ 10. Apparat zur Messung der Yerdunstungshölie des mit Wasser gesättigten Bodens und Grösse derselben.

Zur Messung der Verdunstungshölle des mit Wasser gesättigten Bodens ist bei den Beobachtungen der bayrischen Stationen der unter Fig. 5, Tafel I dargestellte Apparat zur Anwendung gekommen. Derselbe besteht aus einem viereckigen Kasten aus Zinkblech, dessen Grundfläche 1 pariser Quadratfuss beträgt, er ist ca. 20cm- tief und 5cm- vom eigentlichen Boden entfernt befindet sich ein siebartiger zweiter Boden DD. Das cylinderförmige Gefäss zur Aufnahme des Wassers kann aus dem umgebenden Cylinder B herausgenommen und durch die Ventilöffnung bei E mit Wasser gefüllt werden. Der Sitz des Ventils liegt mit dem Siebboden in gleicher Höhe. Wird demnach das Gefäss mit Wasser gefüllt und in den Cylinder eingesetzt, so öffnet sich das Ventil und das Wasser fliesst so lange aus, bis cs den Spiegel DD, d. h. die Höhe des Ventilsitzes und damit diejenige des Siebbodens, erreicht hat. Dieser Spiegel wird auch durch Ersatz aus dem Gefäss immerfort constant erhalten, wenn die Wassermenge durch Berührung mit der in A eingefüllten Erde durch Aufsaugen vermindert wird.

Um die Beobachtungen in geeigneter Weise vornehmen zu können, muss bei der erstmaligen Füllung mit Erde der Zeitpunct abgewartet werden, bis die Erde mit Wasser capillarisch gesättigt ist und sich feucht anfühlt. Dann lässt man durch den unten angebrachten Hahn das nicht absorbirte Wasser ausfliessen, schliesst denselben und füllt wieder das Reservoir mit Wasser, dessen Menge erst genau festgestellt war. Misst man dann nach einer bestimmten Zeit das durch den Hahn ablaufende Wasser, so ergiebt sich durch Subtraction desselben von dem ursprünglichen Quantum das verdunstete; es ist jedoch genau darauf zu achten, dass das Reservoir niemals von Wasser leer wird.

Aehnlich wie bei dem Verdunstungsmesser muss das Dach, welches den Apparat vor Regen und eventuell auch vor der Sonne schützen soll, so angebracht sein, dass die Luft ungehindert durchstreifen kann. Ferner ist derselbe horizontal aufzustellen und darauf zu sehen, dass das Reservoir-gefäss in seinem oberen Theile auch vollständig dicht ist.

Die Resultate, die durch Anwendung eines Verdunstungsmessers für durchtränkten Boden sich ergehen haben, zeigten, dass im Grossen und Ganzen aus der mit Wasser gesättigten Bodenschicht etwas mehr Wasserdampf an die Luft abgegeben wurde, als von einer gleichgrossen freien Wasserfläche. Im Walde dagegen war

auf unbedecktem (streufreiem) Boden die Verdunstung um 62°/o und bei streubedecktem Boden sogar um 85°/o geringer als auf freiem Felde, ein Resultat, das auf den bedeutenden Einfluss des Waldes auf die Erbaltung der Bodenfeuchtigkeit und den dadurch bedingten Wasserreichthum einer Gegend hinweist.

Endlich mag noch eine Anzahl von Beobachtungen erwähnt werden, welche im Juli und August des Jahres 1826 durch Schüblcr ausgeführt wurden, und die sich auf die Grösse der Verdunstung einer mit Gras (Poa annua L.) dicht bestandenen Fläche beziehen²¹). Dieselbe war im Durchschnitt bei einer mittleren Temperatur von 18,4⁰ C. 2,2 mal grösser als die Verdunstung einer daneben befindlichen freien Wasserfläche, was wohl hauptsächlich der bedeutenden Gesammtoberfläche der Grashalme zuzuschreiben ist.

¹

) Nachtrag zu ,,Scholl“, Führer des Maschinisten. Braunschweig, 1870.

²

) S. „Die physikalischen Einwirkungen des Waldes auf Luft und Boden und seine klimatologische und hygienische Bedeutung“ von Dr. Ernst Ebermayer. I. Band. Berlin 1875,

ferner „Folgen der Ausrottung der Wälder“. Stummer’s Ingenieur 1875. 5. Febr.

³

) Schmid’s Meteorologie, S. 693.

⁴

n) Jahresbericht der Schlesischen Gesellschaft für vaterländische Cultur für das Jahr 1859, S. 196.

⁵

) Kämtz Lehrbuch der Meteorologie. Bd. I, S. 422. Leipzig 1831.

⁶

)    Man vergl.: „Die Regenverhältnisse der Seinebassins von Belgraud. Civiling. XII. S. 237—246.

⁷

)    Dove, Klimatologische Beiträge. Berlin 1857, S. 137.

⁸

)    Dove, Klimatologische Beiträge. Berlin 1857, S. 101.

⁹

) Bürkli. Anlage und Organisation städtischer Wasserversorgungen. Zürich 18G7.

¹⁰

) Ebermayer, die physikalischen Einwirkungen des Waldes auf Luft und Boden und seine klima-tologische und hygienische Bedeutung. Berlin 1873, S. 15. Entnommen aus: Wochenbericht der Münchener Sternwarte, No. 138, Jahrgang 1868.

B. Grundwasser, Zusammensetzung und Bewegung desselben.

§ 11. Entstellung des Grundwassers. Nur ein Tlieil der atmosphärischen Niederschläge kehrt, wie oben nachgewiesen ist, von der Stelle aus, wo er niederfiel, durch Verdampfung wieder zur Atmosphäre zurück; der Rest wird entweder von den Pflanzen aufgesogen, oder er vollendet seinen Kreislauf, indem er durch oberirdischen Abfluss oder durch Versickern in die Tiefe den Gesetzen der Schwere folgt und sich als Quelle, Bach und Strom oder als Grundwasser nach dem allgemeinenRecipienten hinbewegt.

Das versickernde Meteorwasser sinkt in den obern Schichten der Erde so lange nieder, bis es eine undurchlassende Schicht antrifft. E*s bewegt sich dann in der Richtung des grössten Gefälles auf dieser Schicht so lange weiter, bis es entweder an der Stelle, wo dieselbe an der Erdoberfläche zu Tage tritt, als Quelle wieder erscheint oder bis es einen offenen Wasserlauf erreicht, mit dem es sich vereinen kann.

Allerdings ist auch der Fall denkbar, dass eine undurchlassende Schicht gar nicht erreicht wird. In diesem Falle wird dem Eindringen des Wassers in grosse Tiefen nicht allein durch die mit der Temperaturzunahme verbundene Abnahme der Dichtigkeit und Veränderung des Aggregatzustandes ein Ziel gesetzt, sondern es wird auch die Wirkung der Schwerkraft dadurch zum Theil vernichtet, dass das wärmere Wasser der Tiefe stets das Bestreben hat, sich über das kältere der oberen Schichten zu ei’heben. Auf diese Weise sinkt das Wasser nur bis zu einer gewissen Tiefe herab und es findet in den oberen Theilen desselben eine ähnliche Bewegung statt, wie sie derjenigen auf einer undurchlässigen Bodenablagerung entsprechen würde, nur mit dem Unterschiede, dass die Temperatur des Wassers, die sonst der mittleren Bodentemperatur entspricht, eine höhere geworden ist.

Die Menge des versickernden Wassers ist, nach § 7, sehr bedeutend; und da die Geschwindigkeit, mit der es dem Recipienten zufliesst, nur eine geringe Grösse bat, so sind die bei anhaltendem Regen sich ansammelnden Vorräthe an Grundwasser im Stande, eine anhaltende Speisung der Wasserzüge zu bewirken. Das Grund'wasser kann also als Regulator derselben angesehen und das Gebiet eines Flusses zum Tlieil als unterirdisches Reservoir betrachtet werden, das seinen Inhalt nur ganz allmählig abgiebt.

§ 12. Zusammensetzung des Grundwassers. Auf alle Fälle durchfliesst das Grundwasser einen Tlieil der oberen Erdschichten und gelangt so mit den Stoffen, welche es daselbst findet, in innigste Berührung. Wenn nun auch im Laufe der Jahrtausende aus vielen jener Schichten, in denen sich das Grundwasser bewegt, allmählig die leicht löslichen Bestandtheile ausgelaugt sind, so ist es doch unvermeidlich, dass

bei der langen Zeit, welche die Bewegung des Wassers nach seinem Recipienten erfordert, auch schwerer auflösliche Stoffe mit aufgenommen werden. Rein im chemischen Sinne ist das Grundwasser deshalb nie, auch schon darum nicht, weil bereits der Regen nicht rein war, dem es seine Entstehung verdankt. Derselbe enthält nämlich stets etwa 4% eines Gemenges von Stickstoff und Sauerstoff, sowie ein veränderliches Quantum Kohlensäure; häufig auch nicht unbedeutende Mengen von kohlensaurem und salpetersaurem Ammoniak, sowie von schwefelsaurem Natron2i). Der Gehalt an Sauerstoff und Kohlensäure aber befördert vorzugsweise die chemische Einwirkung, welche das Meteorwasser auf die Bestandtheile der Erdschichten ausübt. Darum ist kein Grundwasser, keine Quelle und kein Fluss frei von dem Gehalt an mineralischen Salzen und das Wasser des Weltmeeres, wie aller derjenigen Seebecken, welche im Verlauf langer geologischer Perioden stets Zufluss, aber keinen Abfluss gehabt haben, ist eine Salzlösung, weil der, wenn auch noch so schwache Salzgehalt der ihnen zu-fliessenden Süsswassermengen sich in Folge der Verdampfung concentrirt. Die am leichtesten lösliche der allgemeiner verbreiteten Mineralmassen ist aber das Chlornatrium oder Kochsalz, so dass dieses den hauptsächlichsten Bestandtheil des Seesalzes ausmacht, während sich andere Verbindungen, z. B. die kohlen- und schwefelsauren Salze des Natrons, der Talk- und Kalkerde, nur in geringerer Menge vorfinden.

Es ist klar, dass die Zusammensetzung des Grundwassers den mannigfachsten Veränderungen unterliegt je nach den Bestandtheilen, mit denen es seit dem Niederfallen auf die Erdoberfläche in Berührung gekommen war. Stoffe, die der auflösenden oder absorbirenden Kraft des Wassers besonders zugänglich sind, wie Ablagerungen, von kalk- oder mergelhaltigen Gesteinen, Chlornatrium, von Eisenerzen etc., sowie im Innern der Erde vorhandene Gase üben den bedeutendsten Einfluss auf die Beschaffenheit des sie durchströmenden Wassers aus. Unsere Mineralquellen sind hierfür ein deutliches Beispiel. Es würde zu weit führen, diese näher zu besprechen; vielmehr verdient vorzugsweise das Wasser Erwähnung, welches in ausgedehnten wasserführenden Schichten sich vorfindet, und durch die Speisung der gewöhnlichen Hausbrunnen seine grösste Bedeutung erlangt.

Bewegt sich dieses Wasser, wie es sehr häufig der Fall ist, ausschliesslich in Kies- oder Sandschichten, so ist es meistens, weil es nur Avenige auflösliche Stoffe auf seinem Wege vorfand und die mechanischen Beimischungen durch die filtrirenden m Eigenschaften des Sandes vollständig entfernt sind, so rein, dass es ohne Nachtheile für die Gesundheit genossen werden kann. Auch wenn der Untergrund Dis zu einem gewissen Grade kalk- oder mergelhaltig ist, so bleibt das Wasser immer noch zum Genüsse tauglich, Aveil auf den menschlichen oder thierischen Organismus ein geAvisser Kalkgehalt des Wassers nicht nachtheilig einwirkt. Anders ist die Sache schon, wenn die undurchdringliche Schicht ganz oder auch nur theilweise so nahe unter der Erdoberfläche liegt, dass das Meteorwasser gezwungen war, seinen Lauf durch die oberen, mit organischen Stoffen durchsetzten Erdschichten zu nehmen, so dass eine Verunreinigung desselben durch Auflösung von Bodensalzen nicht ausbleiben kann. Weil aber nicht immer naclizuAveisen* ist, ob nicht ein Theil des auch aus Sand- oder Kiesschichten entnommenen Wassers einen ähnlichen Ursprung hat, so ist, falls solches Wasser dauernd zum Genüsse dienen soll, eine chemische Untersuchung desselben stets sehr wünschensAvertli.

Welche Bedingungen ein Wasser in Bezug auf den Gehalt an fremden Be-standtheilen erfüllen muss, damit es zum Genüsse tauglich bleibe, wird in den folgenden Paragraphen näher besprochen werden. Es möge jedoch gleich hier die Bemerkung Platz finden, dass das Grundwasser unserer Städte diesen Bedingungen nur selten entspricht. Die in den älteren Stadttheilen oft schon Jahrhunderte lang andauernde Verunreinigung des Bodens mit fäulnissfähigen Stoffen aller Art, namentlich mit dem durchsickernden Inhalt der undichten Senkgruben, hat ihn mit einer Fülle von Substanzen geschwängert, die sich dem Grundwasser mittheilen, so dass der Genuss desselben die nachtheiligsten Folgen für die Gesundheit der Bewohner mit sich führt. Die Thatsache, dass in den engen Höfen der innern Stadtviertel oft Senkgruben dicht neben den Trinkbrunnen stehen und sogar bei genauer Nachforschung in vielen Fällen eine unmittelbare Verbindung beider nachgewiesen werden kann, erklärt die manchmal auffallend starke Verunreinigung des aus dem Brunnen geschöpften Wassers und den ungenügenden Gesundheitszustand der Bewohner solcher Grundstücke, sowie die rasche Verbreitung von Epidemieen in den betreffenden Stadtvierteln. Mit Recht bemerken Wiebe & Veitmeier in ihrem Gutachten über die Reinigung und Entwässerung der Stadt Breslau:

„Man denke sich in der Stadt alle Häuser fort und die sämmtlichen Abtrittsgruben freigelegt, so würde es doch Niemandem einfallen, auf diesem Boden eine Stadt zu erbauen!“ Liebig sagt: „Die Brunnen sind zu Reservoirs für die abfiltrirte Stadtlauge geworden, welche von den Bewohnern tlieils unverdünnt, theils durch die Zuflüsse von Quellwasser verdünnt getrunken wird.“

Glücklicherweise bricht sich in den meisten Städten immer mehr die Erkenntniss

Bahn, dass Zustände, wie die beschriebenen, nicht mehr länger fortbestelien dürfen, dass der ferneren Inficirung des Bodens durch schleunige Entfernung aller Unreinlichkeiten mittelst eines Kanalsystems Einhalt geschehen und an Stelle des schädlichen Brunnenwassers eine Zuleitung frischen Wassers von Aussen treten muss.

§ 13. Bewegung des Grimdwassers. Unter dem Einfluss der Schwere bewegt sich das in den Boden eingedrungene Wasser auf der undurchlässigen Schicht dem nächsten Recipienten zu. Je nach der Spiegelhöhe des letzteren, dem vorhandenen Gefalle, vdcr abzuführenden Wassermenge und nach der Profilgrösse des Grundwasserbettes und der Beschaffenheit der durchlässigen Schicht modificirt sich auch die Bewegung des Grundwassers.

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Beispielsweise wird das Gefälle und demnach auch die Geschwindigkeit desselben auf der Strecke a—b (siehe nebenstehenden Holzschnitt) grösser sein müssen, als auf der Strecke b—c, nicht allein, weil das Durchfluss-Profil ein kleineres geworden ist, sondern aijch weil die Wassermenge auf dem Wege von c—a einen Zuwachs erhalten hat. Diese Skizze veranschaulicht auch den Einfluss, welchen das Steigen des Wasserspiegels im Recipienten auf die Bewegung des Grundwassers ausübt. Es geht daraus hervor, dass bei stärkerem Steigen ein Zurücktreten des Wassers aus dem Recipienten durch die durchlässigen Ufer bezw. ein Aufstau und Rückstau des Grundwassers eintritt, der Stand des Grundwassers

in der Nähe desselben also nicht allein durch die atmosphärischen Niederschläge, sondern auch noch durch das Steigen oder Fallen des Wassers im Recipienten be

dingt wird.

Der letztere Umstand gewinnt an Bedeutung in den an Flüssen und Strömen belegenen Ortschaften. Die Zunahme der atmosphärischen Niederschläge bewirkt zwar auch ein allgemeines Ansteigen des Grundwassers; im viel höheren Grade findet dies aber in der Nähe der Ufer in Folge des höheren Stromwasserstandes statt. Namentlich bei durchlässigem Boden und längerer Dauer der Anschwellung bildet sich allmählig ein Gefälle vom Wasserspiegel des Recipienten abwärts und es entspricht das Steigen und Fallen des Grundwassers bis auf einige Entfernung vom Stromufer dem Verhalten des Wasserspiegels im Strome, nur dass es um so viel später eintritt, als das Durchfliessen der Bodenschicht an Zeit erfordert. Es tritt daher häufig der bekannte Fall ein, dass das Grundwasser bei einiger Entfernung vom Flusse noch steigt, während es in diesem selbst bereits gefallen ist.

In neuerer Zeit, wo der Einfluss näher erkannt wurde, den der allzu hohe und namentlich der wechselnde Stand des Grund Wassers im inficirten Boden auf den

Gesundheitszustand der Bewohner desselben dadurch ausübt, dass er der Zersetzung der fäulnissfähigen Stoffe besonderen Vorschub leistet, hat man die Höhenlage desselben möglichst zu fixiren gesucht. Um die Wirkung der hierzu erforderlichen Entwässerungs-Anlagen angemessen controliren zu können, sind aber regelmässige Beobachtungen erforderlich, die entweder an offenen Brunnen oder besser mittelst besonderer Standröhren vorgenommen werden. Das letztere geschieht u. A. auch in Berlin, wo eine grössere Anzahl solcher Standröhren in regelmässigem Netze einen Theil der Stadt überzieht. Die gusseisernen Röhren haben 0,21ra lichte Weite, 0,02m Wandstärke und sind in den fast durchweg sandigen Untergrund bis etwa lm unter den niedrigsten Wasserstand abgesenkt. Das oberste Röhrenende hat eine horizontal abgedrehte Muffe, welche den oben geriffelten gusseisernen Verschlusskasten aufnimmt (siehe Tafel I, Fig. 6—9), der nach dem Zurückschieben der beiden Riegel r mittelst eines einzusetzenden Schlüssels abgehoben werden kann. Die Höhe der Muffen-Ober-kante ist durch ein Nivellement sorgfältig festgelegt. Die Ablesung wird mittelst eines, durch einen Schwimmer getragenen Maassstabs in Metermaass vorgenommen; die Eintauchungstiefe ist mittelst eingeschütteten Sandes so regulirt, dass der Nullpunct . des Maassstabes mit dem Wasserspiegel zusammenfällt. In das Innere des Rohres ist auf lm Höhe grober gewaschener Kies eingebracht, um das Auftreiben des feinen Sandes zu verhüten, die Beobachtungen werden täglich vorgenommen.¹)

Die verschiedenen Ablagerungen, welche das Grundwasser durchfliesst, setzen der Fortbewegung desselben je nach ihrer Beschaffenheit die verschiedenartigsten Widerstände entgegen. Eine allgemeine Betrachtung der BewegungsVerhältnisse ist deshalb völlig resultatlos und nur in dem Falle von Erfolg, wenn sie sich auf das Verhalten des Grundwassers im Sande bezieht, wie solchen u. A. die Diluvial-Gebilde der Norddeutschen Ebene in grösserer Menge enthalten; sonst bleibt nur übrig, in jedem einzelnen Falle besondere, auf Beobachtungen gestützte Untersuchungen anzustellen.

Indessen machen sich selbst bei Sandboden mannigfaltige Einflüsse, z. B. die verschiedene Grösse der Körner, die mehr oder minder dichte Ablagerung derselben, die dadurch bedingte grössere oder geringere Capillarität und die Beimischungen von

fremden Bestandtheilen, so sein* geltend, dass nur auf dem Wege der Beobachtung Resultate erzielt werden können und auch diese nur als Anhaltspunkte betrachtet werden dürfen.

In dieser Beziehung hat Hess beachtenswerthe Versuche angestellt, die sich namentlich auf die Ermittelung der Gefällverhältnisse des Grundwassers in dem Diluvialsande der Norddeutschen Ebene in der Nähe des Allerflusses beziehen. Sie ergeben als allgemeines Resultat eine Zunahme des Gefälles vom Scheitel ab nach dem Recipienten zu, sowie eine Veränderlichkeit desselben zu verschiedenen Zeiten, die vielleicht durch die Ab- oder Zunahme der abzuführenden Wassermengen erklärlich wird. ²⁴)

Das Nähere ist aus den auf Tafel I, Fig. 10 bis 12 dargestellten Profilen zu ersehen.

Fig. 10 zeigt das Profil der Grundwasserstände am linksseitigen Allerufer oberhalb der Lang-linger Allerbriicke. Der Scheitelpunkt des Grundwasserprofils liegt in massiger Entfernung vom Puncte lö desselben, das Profil konnte indess nicht bis dahin aufgenommen werden. Der Boden in der Linie des Profils ist zum Theil sandig, doch finden sich auch Stellen mit lehmiger Beimischung.

Fig. 11 zeigt das Profil der Grundwasserstände von dem Allerflusse bei einer Schäferei unterhalb Celle bis zum Fuhsecanal. Dieses Profil ist das vollständigste, welches beobachtet werden konnte, der Grundwasserstand liegt so tief unter Terrain, dass benachbarte Gräben einen Einfluss nicht ausübten, der Scheitelpunkt des Gefälles konnte ermittelt werden, endlich war es auch thunlich, die Verhältnisse zu verschiedenen Zeiten zu untersuchen. Der Boden besteht durchgängig aus reinem, ziemlich grobkörnigen Diluvialsand, an einzelnen Stellen finden sich Spuren von Ortstein, doch liegt der Grundwasserstand tief unter demselben in einem weissen, durchlassenden Sandboden.

Die Figuren 12a, 12b und 12C stellen Profile der Grundwasserstände in den Böhme-Wiesen, unterhalb Walsrode dar.

Die in Anmerkung 24 angegebene Quelle enthält Näheres über die Einzelnlieiten der Terrainverhältnisse und über die Gefälleverhältnisse des Grundwasserspiegels an den beobachteten Stellen. Eine weitere Ausdehnung solcher Beobachtungen kann dahin führen, dass — zunächst für Sandboden —■ die Curve ermittelt wird, nach welcher sich das Grundwasser bewegt. Die vorliegenden Ermittelungen genügen indess hierzu noch nicht.

Fig. 13 (Tafel D führt Beobachtungen vor, welche zwischen dem Fuhsecanal und der Aller über das Aufstauen des Grundwassers und das Eindringen desselben in das Terrain angestellt sind. Die Puncte, woselbst die Messungen gemäfcht wurden, sind No. 15, 16, 17, 19 und 20 des Profils, Fig. 11. Aus Fig. 13 ergiebt sich die Zeit, innerhalb welcher der höchste Wasserstand an den verschiedenen Stellen nach dem höchsten Stande des Allerflusses sich einstellte. Dieselbebetrug bei dem Hochwasser im März 1866:

in 47 bis 140m Entfernung vom Flusse 5 Tage, also Geschwindigkeit pro    Tag    ca.    10—28m

und ferner (nach anderen auf unserer Tafel nicht dargestellten Beobachtungen) bei dem Hochwasser im April 1866:

in 351“

in 468“ in 584“

17

19

21

bei 50“ Entfernung vom Flusse 4 Tage, also Geschwindigkeit pro Tag ca. 12,5“ bei 140“

„    „ ca. 28“

bei 351“

Darnach scheint die Geschwindigkeit in der Nähe der Flussufer geringer zu sein, als weiter landeinwärts, was vielleicht seinen Grund in der Ablagerung thoniger Stoffe durch das beim Eindringen sich filtrirende Flusswasser haben mag. Im Allgemeinen ist dieselbe ziemlich gering und dieser Umstand erklärt die auffallende Thatsache, dass Verunreinigungen des Grundwassers an einer bestimmten Stelle manchmal erst lange Zeit nachher sich an weit entfernten, stromabwärts liegenden Orten be-merklich machen.

10

„    „ ca. 35“

C. Wasserverbrauch in Wohnungen und Städten.

§ 14. Classiflcirung des Wasserverbrauchs. Die Bestimmung des zur Be-

²⁴) Zeitschrift des hannoverschen Architekten- und Ingenieur-Vereins, Jahrgang 1870. S. 231.

friedigung aller Bedürfnisse erforderlichen Wasserquantums ist sehr wichtig und kann nur durch sorgfältige Ermittelungen auf Grund der gemachten Erfahrungen festgestellt werden. Wenn auch nach diesen Erfahrungen bei verschiedenen Städten ein gewisses Wasserquantum zu allen Zwecken als ausreichend sich erwiesen hat, so dürfen bei gewissenhafter Beantwortung dieser wichtigen Frage doch locale Verhältnisse nicht ausser Acht gelassen werden. Nach dem Vorgänge von Bürkli²⁵) ist es deshalb zweckmässig, das durch eine Wasserleitung zu liefernde Wasserquantum zu theilen in:

a.    Wasser für häusliche Bedürfnisse, zum Trinken, Kochen, Waschen, Baden, ev. auch zum Spülen der Closets, Sprengen des Hofes und Bewässern der Hausgärten, zum Tränken und Reinigen der Pferde, Waschen und Reinigen der Wagen etc.

b.    Fabrikwasser, zum Speisen der Dampfkessel, ev. auch der Locomotiven, zum Betriebe von Färbereien, Brauereien, Brennereien, Zucker-, Papier-, Tuchfabriken etc.

c.    Wasser für öffentliche Zwecke, zum Sprengen der Strassen, Speisen öffentlicher Brunnen und Fontainen, zum Feuerlöschen, zum Betriebe öffentlicher Wasch- und Badeanstalten etc.

Diese Classificirung des Bedarfs ist der sonst üblichen Ermittelung des Gesammt-Consums pro Kopf und Tag deshalb vorzuziehen, weil nach der Grösse der Städte, oder nach ihrem vorwiegend industriellen Charakter das Quantum der zu gewerblichen und öffentlichen Zwecken erforderlichen Wassermengen im Verhältniss zu dem Bedarf an Hauswasser sich stets anders stellen und dadurch auch den Gesammtverbrauch entsprechend beeinflussen wird.

§ 15. Wasser für häusliche Bedürfnisse. Bei Bestimmung des zur Befriedigung der häuslichen Bedürfnisse erforderlichen Wasserquantums ist namentlich der Gesichtspunkt festzuhalten, dass mit der Gelegenheit, Wasser zu verbrauchen, auch der Verbrauch selbst steigt. Deshalb darf auf das Quantum nicht zurückgegriflfen werden, welches an solchen Orten verbraucht wird, wo man gezwungen ist, das Wasser aus Brunnen herbeizuholen, vielmehr können nur diejenigen Erfahrungen massgebend sein, die in bereits mit Wasserleitung versehenen Städten gemacht sind, und es ist namentlich England, das auf diesem Gebiete die meisten Anhaltspuncte giebt.

In London, wo künstlich zugeleitetes Wasser seit mehr als einem Menschen-altcr von allen Schichten der Bevölkerung benutzt wird, und wo auch die Anwendung von Water-Closets namentlich in den letzten Jahren eine fast allgemeine geworden ist, hat der Verbrauch pro Kopf und Tag eine lange Reihe von Jahren hindurch stetig zugenommen, erhielt sich aber etwa seit dem Jahre 1856 nahezu constant.²) In diesem Jahre war die Einwohnerzahl auf 2,583,000, der Wasserverbrauch auf nahe 352 Millionen Liter, oder auf ca. 136 Liter pro Kopf und Tag gestiegen. Seitdem ist, wie gesagt, der Verbrauch bei der fortwährend wachsenden Einwohnerzahl fast genau derselbe geblieben. Der höchste Durchschnittsverbrauch hat im Jahre 1866 stattgefunden und 140 Liter pro Kopf und Tag betragen, um im Jahre 1867, in welchem bereits nach dem Berichte der Commission „on Metropole Watersupply“ vom Jahre 1869 sämmtliche Einwohner Londons die Wasserwerke benutzten, wieder auf 139 Liter zurückzugehen; hiervon entfielen auf den Verbrauch in den Häusern

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116 Liter pro Kopf und Tag. Doch wurde diese letzte Ziffer dadurch bestimmt, dass das zu anderen Zwecken in Fabriken etc. verbrauchte Wasserquantum direct gemessen und von dem Gesammtquantum subtraliirt wurde. Es ist in jener Zahl von 116 Litern demnach der in den Leitungen durch Leckage etc. entstandene Verlust an Leitungswasser und vorzugsweise das Wasserquantum enthalten, welches namentlich in Folge der in London üblichen Versorgungsweise vergeudet wird. Dieselbe ist nämlich nicht eine kontinuirliche, sondern es tritt das Wasser nur zu gewissen Tageszeiten in die Häuser ein und füllt die daselbst aufgestellten Reservoire. Um vor Wassermangel geschützt zu sein, sind diese Reservoire in der Regel grösser, als nöthig ist, und der Wunsch, nur frisches Wasser zu besitzen, veranlasst die Bewohner, kurz vor der neuen Versorgung das vorhandene Wasser ablaufen zu lassen.

Wie directe Messungen in den Abzugscanälen erwiesen haben, ist die so entstehende Verschwendung eine sehr bedeutende. So betrug das während des Anlassens einer Hauptgruppe nach den Canälen wieder abfliessende Wasser 0,6, bei einer anderen Messung gar 0,71 des ganzen täglichen Verbrauchs; eine dritte Häusergruppe gebrauchte nur 0,394 des ihr wirklich zugewiesenen Wasserquantums.

Auf ähnlicher Verschwendung beruht der hohe Wasserverbrauch einzelner Städte, z. B. derjenige der Stadt Glasgow, von dem Biirkli anführt, dass bei allgemeiner Verbreitung der Water-Closets derselbe auf 165 Liter pro Kopf und Tag gestiegen sei. Veitmeyer giebt dies Quantum sogar zu 209 Liter an³), bemerkt jedoch unter Berufung auf Mr. Bateman, dass man das Wasser laufen lasse, weil man es habe, und das doppelte Wasserquantum ohne weitere Kosten zur Verfügung stände. Glasgow entnimmt nämlich sein Wasser durch eine directe Leitung aus dem Loch Katrine und verbraucht erst ungefähr die Hälfte der Menge, für welche die Leitung angelegt ist und welche zu entnehmen es das Recht hat. „Man lässt das Wasser laufen“, sagt Batemann, „damit es die Kanäle spüle und den Clyde reinige“; die Hauseinrichtungen bezeichnet er als die allerschlechtesten, und bei einer Inspection will er 7,200,000 Gallons (ca. 32,690,000 Liter) als vergeudet nachgewiesen haben. Aelin-liche Thatsachen werden bei anderen englischen Städten bestätigt, und der Bericht der Commission „on Metropole Watersupply“ vom Jahre 1869 giebt ein Quantum von ca. 136 Liter als reichliche Versorgung pro Kopf und Tag an. In dieser Beziehung ist auch Cambridge ein instructives Beispiel, weil sich hier durch bessere Einrichtungen und sorgfältigere Ueberwachung der Gesammtverbrauch von 140 Liter im Jahre 1865 auf 86,7 im Jahre 1866 und der Hausverbrauch von 100,5 Liter auf 51 Liter redudren liess.

In Deutschland sind die meisten Wasserwerke neueren Datums, so dass bei den meisten nicht allein die Zahl der Verbrauchsstellen, sondern auch der Verbrauch in den einzelnen Haushaltungen von Jahr zu Jahr zunimmt. Eine Ausnahme davon macht Hamburg, dessen Wasserleitung aus dem Anfänge der Vierziger Jahre datirt. Water-Closets sind allgemein eingeführt, und die Canäle werden sorgfältig gespült. Der Verbrauch betrug daselbst im Jahre 1868 nach Veitmeyer etwa 127 Liter pro Kopf und Tag; und es mag noch bemerkt werden, dass das Jahr 1868 durch eine ungewöhnlich hohe mittlere Temperatur sich auszeichnete, und dadurch in den mit Wasserleitung versehenen Städten durchweg einen bedeutenden Mehrverbrauch gegen

den mittleren Verbrauch — in Berlin z. B. in den Sommer- und Herbstmonaten um 25°/o mehr als in der entsprechenden Zeit von 18G7 — veranlasst hat.

Heber den Verbrauch amerikanischer Städte liegen nur wenig zuverlässige Notizen vor, die meistens eine bedeutende Wasservergeudung constatiren. So soll nach Biirkli das durch den Croton-Aquaduct der Stadt New-York zugeleitete und für eine Bevölkerung von 1,500,000 Einwohnern berechnete Wasserquantum schon von 500,000 Einwohnern verbraucht, und der Bedarf pro Tag und Kopf auf 405 Liter gestiegen sein²⁸). In Washington soll der tägliche Consum sogar gegen 4300 Liter pro Kopf und Tag betragen haben, während selbst das alte Rom doch nur etwa 1200 Liter bei der grossen Zahl der öffentlichen Bäder und Bassins etc. verbraucht hat.

Welchen Einfluss das Vorhandensein von Abzugscanälen und der damit gewöhnlich in Verbindung stehende Gebrauch der Water-Closets auf den Wasserconsum hat, zeigt in auffallender Weise Kopenhagen. Die Leitung ist daselbst in der Mitte der Fünfziger Jahre angelegt, über die ganze Stadt ausgebreitet und versorgt auch eine grosse Anzahl industrieller Etablissements. Nichtsdestoweniger wurden im Jahre 1868 pro Kopf und Tag nur 53,5 Liter verbraucht, und muss die Ursache dieses geringen Verbrauchs lediglich in dem Mangel an Abzugscanälen gesucht werden.

Ebenso zeigt Paris nur einen geringen Consum. Denn wiewohl das verbrauchte Quantum im Jahre 1867 pro Kopf und Tag 114 Liter betragen haben soll, so ist hierin doch nur ein geringer Theil auf den Hausverbrauch zu rechnen, da fast die Hälfte des ganzen zugeführten Wassers zu öffentlichen Zwecken Verwendung fand. Die Ursache dieser Erscheinung in einer Stadt, die in Bezug auf hervorragende Bautätigkeit und gemeinnützige Anlagen so oft als Muster hingestellt wird, liegt an der ungenügenden Wasserversorgung, die der Stadt den weitaus grössten Theil des Wassers in unfiltrirtem Zustande und sogar sehr unrein zuführt.

Es dürfte aus den oben angeführten Beispielen zur Genüge hervorgehen, dass, so willkommen im Interesse der Gesundheitspflege ein reichlicher Verbrauch an Hauswasser auch immer erscheint, doch gerade in dem unbegrenzten Wasserbezuge die Gefahr einer Verschwendung beruht. Nichtsdestoweniger ist es sehr wichtig, die Anlage eines Wasserwerkes nicht allein für einen ausreichenden erstmaligen Bedarf, sondern auch so einzurichten, dass sie später auf alle Fälle vergrüssert werden kann. Denn es ist eine Thatsache, die sich immerfort wiederholt, dass nach der Anlage einer Wasserleitung sich das Bediirfniss nach der Anlage von Abzugscanälen in erhöhtem Masse geltend macht, und dass mit der Einführung der Canäle die Anzahl der Water-Closets mehr und mehr wächst. Es empfiehlt sich deshalb auf Grund der namentlich in England gemachten Erfahrungen, den anfänglichen Bedarf an Hauswasser pro Kopf und Tag auf etwa 70 Liter anzusetzen und eine Steigerung dieses Quantums auf 120 Liter in Aussicht zu nehmen.

Es darf schliesslich noch erwähnt werden, dass das eigentliche Trinkwasserwasserquantum das Maass von 1 bis 1,5 Liter pro Kopf und Tag nicht übersteigt, und demnach nur einen kleinen Theil des Hauswasserquantums ausmacht.

§ 16. Wasserverbrauch in Fabriken. Schwer ist es, über den Bedarf an Fabrikwasser eine allgemein gütige Zahl aufzustellen. Beispielsweise wird eine grössere Brauerei, Zuckerfabrik oder Bahnhofsanlage in einer kleineren Stadt den Consum pro

*s) a. a. 0. S. 6.

Kopf erheblich steigern, während solche Anlagen hei einer bedeutenderen Einwohnerzahl weniger in’s Gewicht fallen. Es kommt eben neben der Grösse der Stadt auf den Umfang und die Art der dort betriebenen Industrie an. Beispielsweise wurden 1854 in Paris nur ca. 6 Liter pro Kopf und Tag zu industriellen Zwecken verbraucht, während dies Maass in Manchester 30—40 Liter und in Glasgow 18 Liter betragen soll. Demnach dürfte es am sichersten sein und bei dem jetzigen Stande der Statistik auch nicht schwer fallen, den Consum der zur Zeit der Projectirung vorhandenen industriellen Anlagen direct zu ermitteln und eine angemessene Steigerung dieses ermittelten Verbrauchs in Aussicht zu nehmen.

§ 17. Wasserverbrauch für öffentliche Zwecke. Obwohl sich der Wasserverbrauch für öffentliche Zwecke, die Besprengung- der Strassen und Plätze, die Anlage von öffentlichen Springbrunnen, Wascli- und Bade-Anstalten, Markthallen, Schlachthäusern u. s. w. bei schon vorhandenen derartigen Anlagen ziemlich genau bestimmen lässt, so ist es doch misslich, das hierzu erforderliche Wasserquantuni pro Kopf und Tag der Einwohnerzahl im Voraus durch eine allgemein gütige Zahl anzugeben. Die Grösse und Ausdehnung der Stadt, ihre Wohlhabenheit, die grössere oder geringere Schwierigkeit des Wasserbezuges und endlich die Sitten und Gebräuche, sowie das Klima sind hier von grossem Einfluss. Beispielsweise macht das im Allgemeinen feuchte Klima in England eine Besprengung der Strassen und eine Abkühlung der Luft durch öffentliche Brunnen viel weniger zur Nothwendigkeit, als hei uns. Ausserdem wiederholt sich für kleine Städte das im vorigen Paragraph Gesagte.

Was das Besprengen der Strassen und öffentlichen Plätze betrifft, so haben Versuche in Paris ergeben, dass zu*einem einmaligen Begiessen pro □ Meter eine Wassermenge von 1 Liter, zu einem dreimaligen Sprengen im Laufe des Tages also eine solche von 3 Liter erforderlich wird. Versuche in Wien ergaben ähnliche Resultate. Für das Besprengen der Strassen kann nach Darcy angenommen werden, dass für dicht bevölkerte Hauptstädte 0,5m, für gewöhnliche Städte lra und für kleinere bis 2m Strassenlänge auf den Einwohner kommen. Wird die mittlere Strassenbreite zu 10™ angenommen, so kommt für gewöhnliche Städte auf den Einwohner eine zu besprengende Fläche von 10 □ Meter, und wenn die Hälfte der Strasse besprengt wird, eine Wassermenge von 15 Liter.

Oeffentliche Springbrunnen bilden ein sehr relatives Bedürfnis» und sind in der Regel ein Luxusartikel, der in grösseren Städten mehr zur Geltung kommt, als in kleineren. So betrug z. B. im Jahre 1854 das in Paris zur Speisung der monumentalen Brunnen erforderliche Wasserquantum allein 11,4 °/o der gesummten Wassermenge. Bürkli stellt für eine Stadt von 40,000 Einwohnern die Anlage von einer mittelgrossen und 4 kleineren Fontainen als wünschenswerth hin, die zusammen pro Stunde 243,000 Liter consumiren und täglich 10 Stunden spielen sollen, so dass auf den Kopf pro Tag ca. 60 Liter kommen, jedenfalls ein sehr hohes Quantum. Allerdings wird dies dadurch compensirt, dass für den Zweck des Feuerlöschens keine besondere Wasserleitung erforderlich wird, vielmehr die Fontainen in diesem Falle abgestellt werden können, was ohnehin im Winter geschehen muss.

Ist auf Anlage öffentlicher Springbrunnen keine Rücksicht genommen, so muss das zum Feuerlöschen erforderliche Wasser besonders in Rechnung gestellt werden. Bürkli hält zum Löschen eines gewöhnlichen Brandes 10 Feuerspritzen für ausreichend, was einem Bedarf von 120,000 Liter pro Stunde entsprechen würde.

Das zur Anlage von öffentlichen Wasch- und Badeanstalten, Markthallen etc. erforderliche Wasser lässt sich aus den Erfahrungsresultaten ähnlicher Etablissements leicht ermitteln. Es möge die Bemerkung genügen, dass zu einem einzelnen Bade durchschnittlich 300 Liter Wasser gehören.

Ein besonderes Wasserquantum zum Spülen der Abzugscanäle soll zwar bei gehöriger Anlage der letzteren gar nicht erforderlich sein, vielmehr sollen dieselben durch das zufliessende Hauswasser vollständig rein gehalten werden. In der ersten Zeit nach der Einführung einer Wasserleitung, indess so lange noch nicht alle Grundstücke an dieselbe angeschlossen sind und der Verbrauch seine volle Höhe noch nicht erreicht hat, wird sich das Spülen der Canäle nicht vermeiden lassen, dann ist aber das erforderliche Wasserquantum ohnehin disponibel. Auch kann hierzu eventuell das von den Fontainen abfliessende Wasser für einzelne Theile'des Canalnetzes benutzt werden.

Ein Spülen der Rinnsteine ist nur in dein Falle erforderlich, wenn in die letzteren das Haus- und Küchenwasser abfliesst, oder, wie in Paris und bis neuerdings auch zum Theil in Berlin die Flüssigkeiten aus Senkgruben mit hineingelangen. In Paris sind zu diesem Zwecke z. B. im Jahre 1854 41°/o der gesammten Wassermenge verwendet worden. Da sich diese Art von Wasserconsum lediglich nach den Abwässerungsverhältnissen einer Stadt richtet, so lässt sich auch das hierzu erforderliche Quantum nur schwer angeben, es dürfte auch, da sich als Folge der Einführung einer Wasserleitung stets das Bedürfniss nach der Anlage von Abzugscanälen geltend zu machen pflegt, und diese das Hauswasser und sämmtliche unreine Flüssigkeiten direkt aufnehmen, nach und nach das Bedürfniss zu einer solchen Spülung verschwinden.

Wenngleich nun aus den angeführten Gründen darauf verzichtet werden muss, in allgemeinen Ziffern den Bedarf pro Kopf und Tag festzustellen, so dürfte es sich gleichwohl empfehlen, die Ansicht einiger Autoritäten in dieser Beziehung aufzuführen.

Veitmeyer kommt nach genauer Prüfung aller einschlagenden Verhältnisse bei den Vorarbeiten zu einer zukünftigen Wasserversorgung Berlins zu dem Resultate, dass 139 Liter (4 l/2 Kbfuss. rhnld.) pro Kopf und Tag für Berlin ein sehr reichlich gerechnetes Quantum sei.

Dasselbe Maass nimmt Wiebe in seinem Werke „Ueber die Reinigung und Entwässerung der Stadt Berlin“ als völlig ausreichend an, auch deshalb, weil sich in England herausgestellt hat, dass eine Stadt bei 92 —123 Liter täglichem Wasser- -verbrauch keines besonderen Spülwassers für die öffentlichen Abzugscanäle bedürfe.

Bür kl i dagegen betrachtet auf Grund eingehender Ermittelungen als erforderlich:

Sommer:

1.    Hauswasser:

Trinkwasser

Brauchwasser

2.    Fabrikwasser

3.    Zum Sprengen

4.    Für Fontainen

5.    Zum Feuerlöschen

1,5 Liter.

60,0

ii

Winter:

1,5 Liter.

62,5    „

37.5

30.0

11

ii

Zusammen: 188,5 Liter.

131,5 Liter.

und will dieses Quantum für den Fall, dass die Einführung zahlreicher Water-Closets in Aussicht steht, um 62,5 Liter vermehrt wissen, so dass sich für den durchschnitt-

Sa Iba ch empfiehlt mit Rücksicht darauf, dass in Halle bereits im dritten Betriebsjahre 139 Liter pro Kopf und Tag verbraucht wurden, für Dresden zwar nur 125 Liter anzunehmen, dafür aber eine Einwohnerzahl von 250,000 (also mehr als das Doppelte der vorhandenen) zu Grunde zu legen. ⁴)

liclien Consum des Sommers ein Wasserquantum von 194—251 Liter pro Kopf und Tag ergiebt.

Clauss nimmt als Bedarf für Hauswasser 5G Liter, für Fabrikwasser und

Wasser zu öffentlichen Zwecken (ornamentale Springbrunnen jedoch ausgenommen) 28 Liter pro Kopf und Tag als Minimum an, glaubt aber hei dem Umstande, dass in reichen wohlhabenden und sehr industriellen Städten, dies Quantum nicht ausgereicht hat, mit Rücksicht auf die naturgemässe Vermehrung der Bevölkerung 1G8 Liter pro Kopf und Tag hei der Anlage eines neuen Wasserwerkes zu Grunde legen zu müssen. ⁵)

In allen Fällen muss auf die Vergrösserung der Stadt Rücksicht genommen werden, und bieten hierzu die statistischen Ermittelungen das passendste Material. Im Allgemeinen berechnet man das neue Wasserwerk so, dass seine Leistungsfähigkeit auch noch für eine Steigerung der vorhandenen Einwohnerzahl von —J/s ausreicht; doch muss auch in diesem Falle die Einrichtung so getroffen werden, dass hei Ueber-sclireitung dieser grösseren Einwohnerzahl die Anlage noch eine Vergrösserung mit verhältnissmässig geringen Kosten zulässt.

§ 18. Monats-, Tages- mul Stunden-Maximum. Es darf ferner nicht ausser Acht gelassen werden, dass der Bedarf in einzelnen Monaten, namentlich in der heissen Jahreszeit, das mittlere Monatsquantum ganz erheblich’* übersteigt. Eine gleiche Steigerung findet in Hinsicht auf den Bedarf der einzelnen Tage des Monats statt, und ebenso ist es klar, dass der Consum auch in den verschiedenen Tagesstunden wechselt. Da nun eine rationell angelegte Wasserversorgung den Anforderungen, die zur Zeit des aussergewölinlich gesteigerten Bedarfs an seine Leistungsfähigkeit gestellt werden, Genüge leisten muss, so wird es erforderlich, die Anlage entweder so einzurichten, dass das Maximum des Bedarfs regelmässig zugeführt wird, resp. zugeführt werden kann, oder Reservoire anzulegen, die mit dem Ueberschuss der einen Periode den Mangel der anderen decken. Die Schwankungen im Verbrauch sind indess, wie w. u. zu ersehen, so erheblich, dass diese Periode nur kurz sein darf, wenn nicht zu bedeutende Kosten für Einrichtung der Reservoire entstehen sollen. Man wird deshalb darauf hingewiesen, die Anlage so einzurichten, dass eine höhere, als die mittlere Wassermenge jederzeit zugeleitet werden kann, und zur Ermittelung dieser höheren Wassermenge wird es in der Regel genügen, den Maximalbedarf eines Monats zu Grunde zu legen, und den Bedarf an besonders heissen Tagen durch den Inhalt des Reservoirs, das hiernach bemessen werden muss, zu decken.

Solche Beobachtungen über das Monats-Maximum werden zur Zeit bei vielen der neueren deutschen Wasserwerke mit Sorgfalt angestellt, geben jedoch deshalb keine zuverlässigen Resultate, weil die Hausanschlüsse meist noch in Zunahme begriffen sind, und auch das durchschnittliche Maximum des Wasserverbrauchs in der Regel noch nicht erreicht ist⁶). Veitmeyer theilt die Beobachtungen mit, welche

in dem sehr heissen Jahre 1868 an den Wasserwerken in Hamburg, Kopenhagen und Berlin gemacht wurden, legt aber den Berliner Resultaten weniger Gewicht bei, weil der Anschluss der einzelnen Grundstücke an die Strassenleitungen während des ganzen Jahres noch im raschen. Zunehmen begriffen war. Es ergiebt sich daraus, dass der Maximalverbrauch in Hamburg und Berlin in den Monat August, in Kopenhagen in den Monat Juli fällt, und das Monatsmittel um bezw. 22°/o, 29°/o und 23 °/o übersteigt. Ebenso übersteigt in Hamburg der mittlere Wochenverbrauch den durchschnittlichen um etwa Vs, so dass Veitmeyer eine Berücksichtigung der Steigerung des Consums um 25°/o für vollkommen ausreichend hält. Jedenfalls wird auch hier auf die Art des Wasserverbrauchs Rücksicht zu nehmen sein; Städte, in denen Water-Closets durchweg eingeführt sind, und wo in grossen Fabriken viel Wasser verbraucht wird, werden die mittleren Wassermengen weniger überschreiten, als solche, in denen dies nicht der Fall ist, wiewohl die obigen Zahlen für Hamburg und Kopenhagen eine zufälliger Weise merkwürdige Uebereinstimmung zeigen. Diese würde wahrscheinlich weniger vorhanden sein, wenn sich die Beobachtungen über eine längere Reihe von Jahren erstreckt hätten. In London soll nach dem Bericht der Commission „on Watersupply“ die stärkste Steigerung im Monatsverbrauch nur 10°/o gegen das Mittel betragen.

Die Schwankungen in den verschiedenen Tagen eines Jahres sind noch grösser. So überstieg nach den Betriebs-Resultaten des Braunschweiger Wasserwerks der grösste Tages-Consum den durchschnittlichen Tagesverbrauch in den Jahren: 1865, 1866, 1867, 1868 um 44, 43, 118, 122 Procent. Es wurde demnach an einzelnen Tagen mehr als das Doppelte der mittleren Wassermenge verbraucht. Doch sind diese Beobachtungen, da in Braunschweig eine vollständige Benutzung der Wasserleitung längst noch nicht eingebürgert war, wenig massgebend.

Wichtig sind die Schwankungen des Wasserverbrauchs in den verschiedenen Tagesstunden, da sie sich täglich wiederholen. Je nach der Lebensweise der Bewohner der Stadt steigt der Verbrauch an bestimmten Stunden des Tages zu einem Maximum, und sinkt Nachts fast bis auf Null herunter, wie die nachfolgenden Zusammenstellungen zeigen.

Wasserverbrauch der verschiedenen Tagesstunden in Procenten des

Tagesverbrauchs.

Tageszeit.

in Berlin im Juli 1868.

in Kopenhagen im Durchschnitt, des Jahres 1864.

Tageszeit.

in Berlin im Juli 1S68.

in Kopenhagen im Durchschnitt des Jahres 1864.

Vormittags 6—7

7— 8

8— 9

9— 10 10—11 11—12

Nachmittags 12—1

5,2

6,2

5,1

6,5

6,5

6,2

4,6

6-7

7-8

8-9

9—10

10-11

11—12

Morgens 12—1

5,3

5,1

4,6

3,7

2,4

1,8

1,0

1—2

5,1

1-2

1,2

2—3

5,5

2-3

1,3

8-4

5,5

3-4

4-5

1,5

5,1

5-6

4,8

4- 5

5- 6

2,3

3,5

CA

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

Während demnach der durchschnittliche Verbrauch einer Stunde 4¹/V, °/o des Tagesverbrauchs betragen sollte, sinkt derselbe in der Nacht häufig auf 1 °/o herab und lieht sich in der Tagesstunde bis zu 7 °/o. Das während der Zeit dieses Maxi-

= 1,68, oder etwa

7

4l/e

mal-Consums zuzuführende Wasserquantum beträgt also das^-p

l²/3 fache des mittleren Stundenverbrauchs; für dies Quantum ist die Rohrleitung zu berechnen, und die Dimensionen des Reservoirs sind so zu bemessen, dass dasselbe eine genügende Wassermenge aufzuspeichern vermag, um den Maximal-Consum zu jeder Tageszeit decken zu können.

Betrug demnach, um es kurz zu wiederholen, der Jahresdurchschnitt der pro Sekunde anzuliefernden Wassermenge (wobei vorausgesetzt ist, dass schon auf entsprechende Vergrösserung der Stadt Rücksicht genommen wurde) M, so beträgt der Durchschnitt des Maximal -Consums während eines Tages == 1,25 M, während einer Stunde = 1,25.1,68 = 2,1 M.

I). Allgemeines über Wasserversorgung der Städte.

§ 19. Qualität des Wassers. Nachdem hei dem Entwurf zu einer Wasserleitung das Quantum des zuzuleitenden Wassers bestimmt ist, kommt es darauf an, sich über die Art der Wasserentnahme zu entscheiden. Hierüber ist zu berücksichtigen, dass das Wasser nicht allein in ausreichender Menge vorhanden, sondern auch zu all den Zwecken, die im vorigen Capitel näher besprochen wurden, ohne Nachtheil verwendbar sein muss. Die Bedingungen, denen die Qualität des Wassers zu entsprechen hat, beziehen sich nun einerseits auf seine Temperatur und andererseits auf seine Reinheit, letzteres sowohl in mechanischer, wie in chemischer Beziehung.

Die Temperatur des Wassers kommt namentlich bei seiner Eigenschaft als Trinkwasser, weniger bei Haus- und Fabrikwasser, und noch weniger bei seiner Verwendung zu öffentlichen Zwecken in Frage. Das Trinkwasser aber bildet einen so kleinen Theil der Gesammtwassermenge, dass es ungerechtfertigt erscheinen würde, seinetlialben wesentliche Modificationen in der Art und Weise des Wasserbezuges ein-treten zu lassen, oder erhebliche Mehrkosten aufzuwenden, wenn nicht grade das zum Genuss dienende Wasser eine besondere hygienische Bedeutung hätte. In den nächsten Capiteln sollen die Einrichtungen besprochen werden, durch die eine zu grosse Erwärmung des Leitungswassers vermieden werden kann, wesentliche Bedingung einer angemessenen Temperatur des Trinkwassers, etwa 7—9° Celsius, liegt indessen in der Bezugsquelle selbst. Quellwasser erfüllt diese Bedingung am ersten, und an Orten, wo Gelegenheit vorhanden ist, solches in ausreichender Menge zu beziehen, z. B. in Wien, Frankfurt a. M., Brüssel, Basel, Bern, Dijon etc. hat man deshalb die zum Trinkwasser erforderlichen Eigenschaften vorangestellt und die erhöhten Kosten gegen eine andere Art des Wasserbezuges nicht gescheut, ja, in Zürich dieselbe für so wichtig gehalten, dass eine besondere Trinkwasserleitung, getrennt von derjenigen für Hausbedarf etc. eingerichtet wurde. Dies dürfte jedoch nur selten Nachahmung finden, da eine solche Trennung bei grösseren Anlagen nur mit grossen Geldopfern durchzuführen ist, weil das Rohrnetz den kostspieligsten Theil der Anlage bildet.⁷)

Reinheit in mechanischer Beziehung- ist unerlässliche Bedingung sowohl in Rücksicht auf die Benutzung des Wassers als Getränk, in der Wirthschaft, wie zu den meisten gewerblichen und öffentlichen Zwecken. Glücklicherweise lässt sich das Wasser von den mechanisch beigemengten Stoffen fast immer durch Filtration trennen; höchstens behält es da, wo es aus dem Moorboden kommt, wie hei der Liverpooler Versorgung, eine bräunliche Färbung, die aber erst hei grösseren Wassermassen sichtbar wird.

Reinheit in chemischer Beziehung. Ein Wasser kann für das Auge rein und klar sein und deshalb doch schädliche Bestandteile enthalten. Ob und in welchem Grade die Beimischungen eines Wassers schädlicher Natur sind: Diese Frage zu beantworten, ist mehr Sache des Arztes als des Technikers, und ein sicheres Urtlieil darüber hat sich zur Zeit noch nicht gebildet. Feststehend ist nur, dass dem menschlichen Körper ein gewisses Maass beigemengter mineralischer Stoffe, namentlich kohlensaurer Kalk, nicht schadet, organische Stoffe dagegen schon bei sehr geringen Quantitäten nachtheilig wirken. Den Gehalt des Wassers an Kalk und Magnesia bezeichnet man nach Härtegraden d. h. man giebt die Gewiclitstheile an von Kalk und Magnesia, welche in 100,000 Gewichtstheilen Wasser enthalten sind. Dies sind die deutschen Härtegrade, während die französischen und englischen den Gehalt der kohlensauren Salze in bezw. 100,000 und 70,000 Theilen Wasser angeben. Nach Annahme des Brüsseler Sanitäts-Congresses gilt das Wasser zum Genuss untauglich, wenn es in 100,000 Theilen über 50 Theile feste Abdampfrückstände enthält, und in Betreff der organischen Be-standttheile hat Pettenkofer in seinem Gutachten an das Baseler Bau-Collegium angegeben, dass 5 Theile durch übermangansaures Kali zerstörter organischer Substanzen in 100,000 Theilen Trinkwasser als das Maximum angesehen werden müssen. Diese Zahl wird von Anderen aber als zu hoch erachtet und in der unten angegebenen Quelle ⁸) erwähnt, dass das Londoner Leitungswasser nur 1,05—2,59, das Berliner nur 1,41 organische Bestandtheile in 100,000 Theilen Wasser enthalte.

Ein Wasser von 18 Grad ist noch für alle Gewerbe und Industriezweige brauchbar, auch wenn für diese ein möglichst weiches Wasser gewünscht wird. Das Trinkwasser kann unbedenklich bis 25 Grad haben. Nach den von Veitmeyer mitge-tlieilten Zusammenstellungen der Grossherzoglich Weimar’schen Commission, welche mit der Untersuchung der Wässer dieses Landes beauftragt war, dürfen in 100,000 Theilen gutem Leitungswasser nicht mehr enthalten sein, als 10—50 Theile Abdampfrückstände, 18 Theile Gesammtkalk, 0,4 Theile Salpetersäure, 3—5 Theile organische Stoffe, 0,2—0,8 Theile Chlor, 0,2—0,3 Theile Schwefelsäure. Die Angaben über Kalksalze, Salpetersäure und Chlor sind dem Gutachten der Wiener Commission entnommen, beziehen sich auf den Gehalt guten Quellwassers und können den Analysen anderer Sachverständiger zufolge erheblich überschritten werden, da es namentlich darauf ankommt, in welcher Form diese Bestandtheile vorhanden sind. Chlor z. B. ist als Chlornatrium (Kochsalz) nicht schädlich, ebenso nach Liebig auch nicht Chlorkalium. Dagegen sind salpetersaure Salze, weil sie meistens aus Zersetzungsprodukten tliierischer Stoffe entstanden sind, schädlicher und weisen meistens auf eine abstellbare Verunreinigung des Wassers hin.

Was den Geschmack des Wassers anbetrifft, so verräth ein guter Geschmack desselben nicht immer die Freiheit von schädlichen Beimengungen. Ein augenschein-liclies Beispiel hierfür gewährt das Wasser der Hausbrunnen in mehreren Städten, welches oft unter kühler Temperatur und angenehmem Geschmack die schädlichen Wirkungen verbirgt, die gerade den Grund für Einführung von Wasserversorgungen bilden sollten. Andererseits schmeckt selbst das reinste, destillirte Wasser nicht gut, weil es keinen Gehalt an Sauerstoff besitzt, der zu einem guten Trinkwasser unentbehrlich ist. Ein Beigeschmack ist aber immer ein Zeichen der Verunreinigung des Wassers durch fremde Substanzen. Man wird daher auch dem Geschmack Genüge leisten, wenn das Wasser in mechanischer und chemischer Beziehung rein ist, möglichst kühl zugeführt und ausserdem mit der atmosphärischen Luft in genügende Berührung gebracht wird. Bei Gravitations-Wasserleitungen (d. h. solchen, bei denen das Wasser nur unter natürlichem Druck zufliesst) ist dies meistens schon von seihst der Fall, und bei Leitungen, wo das Wasser durch Pumpen in die Röhren gedrückt wird, pflegt im Windkessel ein so starker Luftdruck vorhanden zu sein, dass das Wasser gezwungen wird, ein erhebliches Luftquantum zu absorbiren.

Schliesslich mag noch angeführt werden, dass nach den fortlaufenden Untersuchungen der Londoner Leitungswasser die Filtration nicht nur die suspendirten Körper entfernt, sondern auch die Menge der aufgelösten Bestandtheile vermindert. Auch zeigen dieselben zur Evidenz, dass der Gesammtgelialt an Stickstoff aus dem der Themse entnommenen Wasser viel grösser ist, als in dem aus Quellen, Seen und Sammelgründen geschöpften.

§ 20. Entnahme des Wassers. Nur selten werden in unmittelbarer Nähe grosser Städte Quellen vorhanden sein, die reichhaltig genug sind, das erforderliche Wasserquantum daraus zu entnehmen. Es liegt aber in der Natur der Sache, dass bei den Vorzügen, welche eine Versorgung mit gutem Quellwasser gewährt, die erhöhten Kosten der Zuleitung von einem entfernten Punkte nicht gescheut werden dürfen und auch nicht gescheut worden sind. Ein hervorragendes Beispiel liefert in dieser Beziehung das alte Rom, das weit entfernte, in genügender Höhe liegende Quellen aufsuchte und in 9 verschiedenen Leitungen von zusammen 86 Stunden Länge in die Stadt leitete. Dabei wurden, weil es zur lieberschreitung von Vertiefungen mittelst geschlossener Leitung an passendem Material mangelte, die Thalübergänge durch grossartige Aquaducte, deren Länge zusammen 10 Stunden betrug, überschritten. Auch in der neueren Zeit sind, wie oben bereits erwähnt, in einer grösseren Anzahl deutscher, französischer und englischer Städte Quellwasserleitungen ausgeführt.

Eine eigenthümliche Art der Wasserentnahme, welche der Quellwasserversorgung verwandt ist, ohne derselben gleich zu kommen, hat sich namentlich in England ausgebildet, so dass dies Versorgungssystem sich den Namen des englischen erworben hat. Dasselbe ist vorzugsweise in den Grafschaften Yorkshire und Lancashire gebräuchlich, deren Inneres ein kahles mit Haidekraut bestandenes Hügelland bildet, in dessen tief eingeschnittenen Thälern mit steilen Abhängen die Quellen zu Tage treten, die bei der bedeutenden Regenhöhe sehr reichhaltig sind. Diese Thäler sind durch Dämme abgeschlossen und zu grossen Reservoiren (Sammelteichen) umgewandelt, welche die unterhalb gelegenen Städte, wie Liverpool, Manchester, Sheffield, Bradford u. A. mit Wasser versorgen. Auch für London hat neuerdings Bateman eine Versorgung nach ähnlicher Art in Vorschlag gebracht, indem er das Wasser verschiedener Quellgebiete in Wales durch Reservoire ansammeln und mittelst einer «nehr als 200,000 Meter langen Leitung nach London führen will.

In ebenen Gegenden sind die offenen Wasser laufe die gewöhnlichen Bezugsorte, deren Wasser freilich immer mehr oder weniger aufs feinste zertheilte pflanzliche oder thierische Substanzen und bei den Flüssen die Bestandteile einer Menge von Abfällen enthält, die ihm von den anliegenden Ortschaften und Fabriken in ihrem oberen Laufe zugewiesen wurden. Es kommt dann darauf an, sie von diesen Stoffen so viel als möglich zu befreien; doch werden selten andere, als die mechanischen Mittel der Ablagerung und Filtration in Anwendung gebracht, die das Wasser zwar klar machen, aber es nicht chemisch zu reinigen vermögen. — Dass die Entnahme aus einem Punkte des Flusses zu geschehen hat, der, wenn irgend möglich, oberhalb der Stadt liegt, um dieser nicht das durch die eigenen Abfälle noch mehr verunreinigte Wasser zuzuführen, bedarf kaum der Erwähnung. Zur Reinigung des Flusswassers bedarf es ausgedehnter Filtrirvorrichtungen, welche in Anlage und Unterhaltung sehr kostspielig sind, das im Sommer schon warme Flusswasser der Sonne und Luft noch mehr aussetzen, ohne im Winter die oft nahe den Nullpunkt streifende Temperatur desselben zu erhöhen.

Diese Uebelstände haben in neuerer Zeit wiederholt zu der sogenannten natürlichen Filtration geführt, indem man den kies- und sandhaltigen Untergrund in der Weise als Filter benutzt, dass in diesen hinein Sammelcanäle gebaut, oder Röhren mit offenen Fugen oder durchlöcherten Wandungen verlegt wurden, in welche das umgebende Wasser eindringt. Das aus den Röhren ausgepumpte Wasser wird dann entweder aus dem Flusse oder aus wasserführenden Schichten wieder ersetzt. Bei zweckmässiger Anlage, namentlich bei genügender Länge und Weite der Röhren, genügend tiefer Lage derselben und durchlassender Beschaffenheit des Untergrundes, gewährt eine solche natürliche Filtration grosse Vorth eile; das Wasser ist nicht nur rein und klar, sondern es schwankt auch dessen Temperatur nur unbedeutend, namentlich wenn die Sammelcanäle in genügender Entfernung von dem Flusse liegen, und eine solche Weite haben, dass sie vorzugsweise von dem dem Flusse zuströmenden Grundwasser gespeist werden. Deshalb sind derartige Anlagen neuerdings mit Erfolg mehrfach zur Ausführung gelangt, in Deutschland z. B. in Essen, Halle a. S., Sagan, Köln, Frankfurt a. d. Oder und Dresden. In Toulouse existirt eine solche seit 1828, in Lyon seit 1859. Wenn auch einzelne Anlagen, z. B. die ältern der Stadt Wien, ihren Zweck vollständig verfehlt haben, so lässt sich doch erwarten, dass in Folge sorgfältiger Vorarbeiten, durch die namentlich auch zu constatiren ist, ob der Fluss nicht in Folge, der mitgeführten Sinkstoffe die Filtrirschichten verstopfen wird, und auf Grund der bereits gemachten Erfahrungen, ähnliche Nichterfolge sich immer seltener wiederholen werden.

Solchen Anlagen, die . eben dem Grundwasser noch einen Theil natürlich filtrirten Flusswassers entnehmen, schliessen sich diejenigen an, die ausschliesslich durch Gr und wasser gespeist werden. Die Sammelcanäle oder Brunnen, mittelst deren diese Entnahme geschieht, werden im folgenden Kapitel zur Besprechung gelangen, und es mag an dieser Stelle nur noch darauf hingewiesen.,werden, dass das klare und reine Wasser, welches diese unterirdischen Ströme liefern, sich durch die im Winter und Sommer nahezu constante Temperatur, welche der mittleren Bodentemperatur beinahe entspricht, auszeichnet und es zur Wasserversorgung in hohem Grade geeignet macht. Die neuen Anlagen in Leipzig, Danzig, Berlin, Altenburg, Plauen etc. basiren auf dieser Wasserentnahme und berechtigen zu dem Schlüsse, dass ihr in solchen Fällen, wo nicht allzu bedeutende Wassermengen erforderlich werden, eine immer weitere Ausdehnung in sicherer Aussicht steht.

Literatur.

Mehrere der nachstehend crivälinten Abhandlungen und Werke haben bereits in den Anmerkungen des obigen Capitels Erwähnung gefunden• doch werden dieselben der Vollständigkeit und Ueber-sichtlichkeit ivegen hier nochmals mit aufgeführt.

A. Ueber Regenmengen, Versickerung und Verdunstung:

1)    Schmid, Lehrbuch der Meteorologie, Leipzig 1860.

2)    Kämtz, Lehrbuch der Meteorologie, Leipzig 1836.

3)    Hagen, Handbuch der "Wasserbaukunst, 3. Auflage, Theil I.

4)    Dove, Klimatologische Beiträge, Berlin 1857.

5)    Die Regenverhältnisse Deutschlands. Im Aufträge der naturforschenden Gesellschaft zu Görlitz bearbeitet

von Georg von Möllendorff. Görlitz 1862.

6)    Die physikalischen Einwirkungen des Waldes auf Luft und Boden und seine klimatologische und hygienische

Bedeutung von Dr. Ernst Ebermayer. Berlin 1873.

7)    Einzelne Abschnitte aus „Gehler’s physikalisches Wörterbuch“ 2. Auflage.

8)    Die jährlich erscheinenden statistischen Mittheilungen über Regenmengen, Lufttemperatur etc. auf den

Beobachtungsstationen des Preussischen Staates.

9)    „Der meteorologische Dienst in den vereinigten Staaten“ von Malezieux. Ann. des ponts et chaussees.

1873 August.

10)    „Die Absorbirungsfähigkeit des Sandbodens.“ Engng. 1873, Nov.

11)    Vertheilung und Abfluss der Niederschläge im Maassgebiete von Poincarne. Ann. des ponts et chaussees.

1873, S. 227.

B. Ueber (Jrundwasser etc.:

1)    Vierteljahrsschrift für öffentliche Gesundheitspflege. Redigirt von Dr. Varr entr ap p und Dr. A. S piess.

Braunschweig, Vieweg & Sohn.

2)    Reinigung und Entwässerung Berlins. Heft 1—12. Berlin 1870 u. 1874.

3)    Ueber die Reinigung und Entwässerung der Stadt Berlin von E. Wiebe. Berlin 1860.

4)    Virchow, Generalbericht über Reinigung und Entwässerung der Stadt Berlin. Berlin 1873.

5)    Pettenkofer, das Canal- oder Sielsystem in München. München 1869.

6)    Woldrich. Ueber die Beziehungen der atmosphärischen Niederschläge zum Fluss-und Grundwasserstand.

Mitth. d. techn. Clubs in Salzburg. 1869. I. Heft.

C. Ueber Wasserverbrauch und Wasserversorgungen:

1)    Bürkli, Anlage und Organisation städtischer Wasserversorgungen. Zürich 1867.

2)    Veitmeyer, Vorarbeiten zu einer künftigen Wasserversorgung der Stadt Berlin. Berlin 1873.

2) Desgleichen, Fortsetzung. Berlin 1875.

4)    König, Anlage und Ausführung von Wasserleitungen. Leipzig 1868.

5)    CI au ss, das Wasserwerk der Stadt Braunschweig. Braunschweig 1869.

6)    Salbach, das Wasserwerk der Stadt Halle. Halle 1871.

7)    Bericht über die Erhebungen der Wasserversorgungs-Commission des Gemeinderathes der Stadt Wien.

Wien 1864.

8)    Fischer, das Trinkwasser, seine Beschaffenheit, Ueberwachung und Reinigung unter Berücksichtigung

der Brunnenwässer Hannovers. Hannover 1873.

9)    Reich ardt, Wie muss gutes Trinkwasser beschaffen sein? Polyt. Centralbl. 1873, S. 452.

10)    Kämmerer, über Wasseruntersuchungen. Bayr. Industrie- und Gewerbebl. 1873, S. 351.

11)    Wagner, die Salzsäure im Brunnenwasser. Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung. 1872,

S. 251. (Dasselbe Journal enthält eine grössere Anzahl einschlägiger Artikel.)

Ferner sind die im folgenden Capitel aufgenommenen Literaturnachweise zu vergleichen, welche sich auf Wasserversorgung im Allgemeinen beziehen, und das neuerdings erschienene Werk:

* Humber. Water supply of cities and towns. London. Crosby Lockwood and Co. 1876.

II. Capitel.

Anlagen zur Sammlung, Reinigung und Aufspeicherung

des Wassers.

Bauratli, Professor

Bearbeitet von

Ed. Sonne,

Polytechnikum zu Darmstadt.

(Hierzu Tafel II bis IV und 8 Holzschnitte.)

§ 1. Uebersiclitliclie Zusammenstellung der zu besprechenden Gegenstände und der hei den generellen Vorarbeiten für eine Wasserversorgung vorkommenden Untersuchungen.

Am Schlüsse des ersten Capitels sind die Hauptarten der Wasserversorgung namhaft gemacht, nämlich:

die Versorgung mit Quellwasser¹),

die Versorgung aus Sammelteichen, also mit dem Wasser der Bäche,

die Versorgung    mit    Flusswasser,

die Versorgung    mit    Hülfe natürlicher    Filtration und

die Versorgung    mit    Grundwasser.

Bei den beiden zuletzt genannten Arten besteht allenfalls ein Unterschied hinsichtlich der Qualität des gewonnenen Wassers, nicht aber hinsichtlich der herzustellenden Anlagen und es sollen deshalb dieselben im Nachstehenden unter dem gemeinsamen Namen „Grundwasserversorgung“ zusammengefasst werden.

Neben den oben namhaft gemachten sind als seltener vorkommende Arten der Wasserversorgung noch aufzuführen:

die Versorgung    aus    natürlichen Seen²)    und

die Versorgung    mit Regenwasser.

b Wir nehmen hier das Wort „Quellwasser“ im engeren Sinne und verstehen unter Quellen nur solche Wasserläufe, welche mit einer merklichen Geschwindigkeit aus dem Boden hervortreten. Bei der Gewinnung von Grundwasser können Quellen entstehen, immerhin besteht aber ein unverkennbarer Unterschied zwischen der Grundwasserversorgung und der Quellwasserversorgung, nicht minder aber auch ein Unterschied zwischen der letzeren und der Versorgung mit dem Wasser der Bäche.

²) Die Anlagen, welche bei Benutzung natürlicher Seen Vorkommen, können nicht zum Gegenstände einer eingehenden Besprechung gemacht werden, weil dieser Fall vergleichsweise selten ist. Mitunter sind die fraglichen Ausführungen den hei Sammelteichen vorkommenden nahe verwandt, mitunter treten auch Anlagen ungewöhnlicher Art auf. In erst genannter Beziehung sind die Mittheilungen über die Werke am Loch Katrine für das Wasserwerk Glasgow (hei Humber. Water supply, S. 121) zu vergleichen, während Chicago aus dem Michigan-See in ganz eigenthümlicher Weise versorgt wird. (s. Civ. eng. and arch. journ. 1867 S. 228 und Engng. 1869 S. 242.)

In Beziehung auf den Betrieb lassen sich die verschiedenen Arten der Wasserversorgung in zwei Hauptgruppen eintheilen, je nachdem die Bezugsstelle des Wassers höher oder tiefer liegt, als die Verbrauchsstellen. Bei der Versorgung mit Flusswasser und mit Grundwasser pflegt das Letztere der Fall zu sein und es wird alsdann die Erbauung von Wasserhebungsanlagen erforderlich, während dieselben hei der Versorgung mit Quellwasser und aus Sammelteichen entbehrlich zu sein pflegen.

Eine Besprechung der zur Wasserhebung benutzten Maschinen fällt nicht in den Rahmen unserer Untersuchungen. Es muss jedoch an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass die Betriebs- und Unterhaltungskosten der Wasserhebungsmaschinen ein wesentliches Moment hei Beantwortung der Frage bilden, welche Art der Wasserversorgung in zweifelhaften Fällen zu wählen ist und dass die Art der Wasserzuftihrung directen Einfluss auf manche Einzelheiten der wasserbaulichen Anlagen hat, wie unter andern in den Paragraphen 13 und 14 dieses Capitels näher nachgewiesen werden wird.

Die Beantwortung der im Vorstehenden erwähnten Frage ist nun Gegenstand der generellen Vorarbeiten, welche bei jeder Wasserversorgung mit grösster Sorgfalt angestellt werden sollten. Es handelt sich, um jene Frage genauer zu fassen, darum, diejenige Art der Wasserentnahme ausfindig zu machen, mittelst welcher den Orten Wasser von guter Qualität und in ausreichender Quantität der Art zugeführt werden kann, dass die capitalisirten Betriebskosten der Werke zu den Anlagekosten derselben addirt einen möglichst geringen Betrag ergeben.

Es giebt nun kaum einen Ort, für welchen nicht mindestens zwei der verschiedenen Arten der Wasserversorgung in Frage kämen, während nicht selten drei oder gar vier Arten mit einander concurriren. Für die generellen Vorarbeiten entsteht alsdann eine besondere Schwierigkeit daraus, dass der Werth einer besseren Qualität des Wassers sich nicht in Zahlen ausdrticken lässt. Dies ist wohl ein Hauptgrund, wesshalb zur Zeit noch manche Ingenieure sich von vornherein für die eine oder die andere Art der Versorgung erklären. Die bezüglichen Meinungsverschiedenheiten gleichen sich indess mehr und mehr aus, wozu die technischen Vereine und namentlich der Verein der „Gas- und Wasser-Fachmänner Deutschlands“ viel beitragen und eine im letztgenannten Vereine vom Ingenieur Gr ahn vorgeschlagene Resolution trifft hinsichtlich des Streits der Quell- und Grundwasserversorgung mit der Bacli-und Flusswasserversorgung wohl das Richtige. Dieselbe lautet folgendermassen:

„Für Anlagen von städtischen Wasserversorgungen haben sieh die Vorarbeiten vorerst auf die für die Stadt erreichbaren Quellgebiete zu erstrecken. Falls diese in ihrer chemischen Beschaffenheit als Trink- und Nutzwasser, in ihrer Sicherheit vor Verunreinigung, in ihrer constanten, bezw. Minimalergiebigkeit einer anderweitigen Versorgung etwa mit natürlich oder künstlich filtrirtem Flusswasser mindestens gleichkommen, sind sie als Trinkwasser vorzuziehen. Bei der Ausführung jedoch sind bei Berücksichtigung der etwaigen besseren Qualität des Quellwassers auch die Kosten der Anlage und des Betriebes, die Construction und Sicherheit der Zuleitung, das häufige Zusammentreffen der kleinsten Quellenergiebigkeit mit der Zeit des grössten Sommerbedarfs und die Möglichkeit der späteren Ausdehnung bei wachsender Bevölkerung entsprechend in Anschlag zu bringen.“

„Es ist sehr wünschenswert!!, dass die gesammte Wasserlieferung in ungetrennter

Leitung der Stadt zugeftihrt werde und in ihrer Gesammtheit den Anforderungen eines guten Trinkwassers entspreche.“³)

In Betreff der Behandlung der Einzelheiten der generellen Vorarbeiten müssen wir uns darauf beschränken, die verschiedenen Richtungen namhaft zu machen, in denen Untersuchungen angestellt sein wollen. Es sind folgende:

Dieselben

1) Die seitens des Bauingenieurs anzustellenden Vorarbeiten, betreffen die einschlägigen, im vorhergehenden Capitel namhaft gemachten Punkte (Ermittelungen über Regenmengen, über Wasserverbrauch, Messung der Temperatur des zur Verfügung stehenden Wassers u. s. w.), ferner aber auch die Messungen über die Ergiebigkeit der etwa zu Gebote stehenden Quellen u. s. w.⁴), die unter Benutzung vorhandener Karten zu bewerkstelligende Zusammenstellung, bezw. die Aufmessung der Situation und der Höhenverhältnisse des in Frage kommenden Terrains und die Bohrversuche.    ^

Bei der Grundwasserversorgung und der Flusswasserversorgung ist ferner die Herstellung von Versuchsbrunnen, bezw. Versuchsfiltern ein wesentliches und fast unentbehrliches Mittel, um sichere Grundlagen bezüglich der Projecte zu gewinnen.

2)    Die Kenntnisse welche der Bauingenieur durch Bohrungen u. s. w. hinsichtlich der Wasserverhältnisse und der Bodenbeschaffenheit der in Frage kommenden Gegenden sich zu verschaffen vermag, sind in vielen Fällen nicht ausreichend. Es wird alsdann erforderlich, einen Mann von Fach zu Ratlie zu ziehen, um die geog-nostischen Profile der Gegend in einer dem heutigen Standpuncte der Wissenschaft entsprechenden Weise zu ermitteln und darzustellen.

3)    Die Bedeutung der Maschinentechnik für die Wasserwerke ist oben bereits erwähnt. Wenn es sich um Flusswasser- und Grund Wasserversorgung handelt, wird die Zuziehung eines Maschineningenieurs geradezu unentbehrlich sein, um zuverlässige Angaben über die Herstellungs- und Betriebskosten der Wasserhebungsmaschinen zu erhalten. Aber auch bei sog. Gravitationsleitungen und bei der Vertheilung des Wassers sind die Constructionen der Maschinentechnik von solcher Bedeutung, dass die Mitwirkung eines Maschineningenieurs bei Aufstellung des Projectes mindestens wünschenswerth ist.

4)    Die Prüfung der Zusammensetzung des zur Verfügung stehenden Wassers ist Sache des Chemikers und

5)    die Prüfung der nicht selten auftauchenden Rechtsfragen bezüglich der Wasser-entzielmng Sache des Juristen.

Aus den dargelegten Verhältnissen folgt nun im Allgemeinen, dass ein befriedigendes Resultat der generellen Vorarbeiten für eine Wasserversorgung in der Regel dadurch am leichtesten sich wird erreichen lassen, dass man für die Bearbeitung des Vorprojectes eine geeignet zusammengesetzte Commission bildet.⁵)

³)    S. Journ. f. Gasbel. u. Wasservers. 1875. S. 447.

⁴)    Die Lehre von der Wassermessung wird am Schluss des V. Capitels besprochen werden.

⁶) Beispiele guter Vorstudien für Wasserversorgungen sind u. A.:

Denkschrift über die Wasserversorgung von Darmstadt. (Darmstadt 1871, Jonghaus.)

Sa Ibach, Wasserwerke der Städte Halle und Dresden.

Ferner ist zu vergleichen: Samuelson’s Nachschrift zu Kirkwood. Filtration des Flusswassers. (Hamburg. Meissner.)

Statistik der städtischen Wasserversorgung in England. Journ. f. Gashel. u. Wasserversorgung 1874,

Dec., S. 808.

Aeltere Methoden, Quellen aufzusuchen. Deutsche ill. Gewerbz. 1862, S. 385.

Wenn wir nun nach diesen vorläufigen Auseinandersetzungen die Anlagen, welche für die Wasserwerke herzustellen sind, näher in’s Auge fassen, so ergiebt sich, dass seihst bei weniger complicirten Ausführungen dreierlei Anlagen Vorkommen, nämlich solche zur Aufspeicherung, zur Leitung und zur Vertheilung des Wassers.

Das Erforderniss der Anlagen zur Aufspeicherung des Wassers ist bereits im § 18 des vorigen Capitels nachgewiesen. Die Leitungen werden erforderlich, weil nur in seltenen Fällen (etwa bei den für den Wanderer hergestellten Quellfassungen) Gewinnungsort und Verbrauchsort zusammenfallen. Anlagen zur Vertheilung des Wassers müssen hergestellt werden, weil die einzelnen Verbrauchsstellen zerstreut in den Wohnungen der Menschen liegen.

Jene Anlagen sind aber nicht die einzigen, welche bei den Wasserwerken auftreten. Es ist, wie bereits im § 20 des ersten Capitels erwähnt wurde, eine Eigen-thümlichkeit der Flusswasserversorgung, dass dieselbe in der Regel mit Anlagen zur Reinigung des Wassers in Verbindung gesetzt werden muss, während eine Eigen-thümlichkeit der Versorgung mit Grundwasser darin besteht, dass besondere Anlagen zur Gewinnung und Sammlung des Wassers herzustellen sind. Hiermit ist in-dess nicht gesagt, dass die bezeichneten Anlagen von den sonstigen Arten der Wasserwerke ausgeschlossen seien, es werden vielmehr beispielsweise die Sammelteiche nicht selten mit Anlagen zur Reinigung des Wassers verbunden, bei der Quellwasserversorgung trifft man ebenso häufig besondere Anlagen zur Sammlung des Wassers u. s. f. Für unsere Besprechung wird es deshalb zweckmässig sein, wenn wir im Nachstehenden die verschiedenen Arten der Wasserversorgung nicht als solche behandeln, sondern die obige Eintheilung der baulichen Anlagen zu Grunde legen und zwar in der Weise, dass zunächst diejenigen Anlagen besprochen werden, welche zur Sammlung, zur Reinigung und zur Aufspeicherung des Wassers dienen, während die Erörterung der Anlagen zur Leitung und zur Vertheilung des Wassers dem dritten Capitel zugewiesen ist.

Man kann auch sagen, dass Sammlung, Reinigung, Aufspeicherung, Leitung und Vertheilung bei jedem Wasserwerke Vorkommen, dass aber in manchen Fällen natürliche Verhältnisse an die Stelle künstlicher Anlagen treten und letztere somit entbehrlich machen.

Bei nicht vollständig entwickelten Ausführungen findet ein und dasselbe Bauwerk nach verschiedenen der vorhin aufgezählten Dichtungen Verwendung, so z. B. dient der Hausbrunnen zugleich zur Sammlung und zur Aufspeicherung, die Regenwassercysterne zugleich zur Aufspeicherung und zur Reinigung des Wassers (letzteres im Wege der Ablagerung).

A. Anlagen zur Gewinnung und Sammlung des Wassers.

§ 2. Zweck der Anlagen zur Gewinnung und Sammlung des Wassers; Eintheilung derselben. Die bezeichneten Anlagen haben den Zweck, die im Erdboden vertheilt vorkommendenWassermassen angeeignetenPuncten zu concentriren. DiesePuncte sind in der Regel grössere oder kleinere Reservoire, an welche sich Anlagen zur Leitung des Wassers anschliessen. Wir haben es somit hier mit den unterirdisch herzustellenden Wassersammlern zu thun, da einige sonstige Arten der Sammlung des Wassers, beispielsweise diejenige auf Dachflächen, welche bei Speisung der Regenwassercysternen vorkommt, und die Sammlung des Wassers in offenen Gräben (zur Speisung von Teichen) zu besonderen Bemerkungen keine Veranlassung geben.

Es ist oben bereits angedeutet, dass vorzugsweise bei der Versorgung mit Grundwasser, nicht selten aber auch bei der Quellwasserversorgung Anlagen zur

Sammlung des Wassers Vorkommen. Die letzteren sind wahrscheinlich die ältesten und sollen desshalb auch im Nachstehenden zuerst besprochen werden.

Ueberhaupt ergiebt sich, wenn wir die Anlagen zur Sammlung des Wassers der historischen Entwicklung entsprechend ordnen, die nachstehende Reihenfolge derselben:

1.    Sickercanäle und Sammelcanäle mit geschlossenem Boden.

2.    Sammelbrunnen.

3.    Sammelcanäle mit offenem Boden. (Filtergänge.)

4.    Sammelröhren.

In gewisser Beziehung gehören auch die Brunnenstuben oder Brunnenkammern zu den Anlagen, welche zur Sammlung des Wassers und zwar des Quellwassers dienen.⁹) Auf der anderen Seite erscheinen jedoch diese Bauwerke als An-fangspuncte, häufig auch als Zwischenpuncte der Wasserleitungen und als Bestandtheile derselben. Aus diesem Grunde sollen dieselben nircht hier, sondern im folgenden Capitel besprochen werden.

Die Sammelcanäle mit offenem Boden und auch wohl diejenigen Sammelcanäle mit geschlossenem Boden, welche angelegt werden, um Grundwasser und auf natürlichem Wege filtrirtes Flusswasser zu gewinnen, bezeichnet man gewöhnlich mit dem Namen „Filtergänge“ oder „Filtergallerien“. Diese Bezeichnung ist indess nicht allgemein zutreffend. Sie verdiente ganz verlassen zu werden, wenn sie nicht den Vorzug der Kürze hätte. Jedenfalls empfiehlt es sich, den Namen „Filtergang“ nur für jene eigenartigen Constructionen zu verwenden, welche mit offenem Boden und überwölbt ausgeführt zu werden pflegen.

Sammelcanäle und Sammelhrunnen sind uralt, in Betreff der Ausführung von Filtergängen liegen Nachrichten aus dem zweiten Jahrzehnt unseres Jahrhunderts vor, die Sammelröhren sind erst in neuerer Zeit ausgebildet worden.

§ 3. Sickercanäle und Sannnelcanäle mit geschlossenem Boden. Die im Nachstehenden zu besprechenden Anlagen werden einerseits zur Sammlung von Quellwasser, andererseits zur Sammlung von Grundwasser verwendet. Sie sollen hier vorzugsweise in Rücksicht auf die zuerst genannte Art der Verwendung betrachtet werden.

' Die Aufgabe, in wasserführendem Boden Quellwasser behufs Wassergewinnung zu sammeln und dasselbe an einen Punct zu concentriren, ist der Aufgabe ganz ähnlich, einem allzu wasserreichen Boden Wasser zu entziehen, um denselben für die Zwecke der LandwirthSchaft tauglich zu machen. Wir finden deshalb in beiden Fällen nicht selten dieselben baulichen Anlagen. In ihrer einfachsten Gestalt ist die Vorrichtung zum Sammeln ein Sickercanal. Die allgemeine Anordnung eines solchen kann hier als bekannt vorausgesetzt werden. Nachdem im Interesse der Landwirth-scliaft die Sickercanäle wesentlich vervollkommnet waren, stellte man in der Sohle der Sammelgräben einen regelrechten Drainzug her, überdeckte denselben mit durchlässigem und reinem Material, also mit Kies, Steinschlag und dergl., und sicherte sich gegen das Eindringen von unreinem Wasser dadurch, dass man in den Deck-

schichten von unten nach oben immer feineres Material, nach Bedarf in den obersten Schichten Sand anwendete.

In dieser Gestaltung wird die Drainage, welche für die Landwirtschaft eine so hervorragende Bedeutung gewinnen sollte, auch für die Wassergewinnung noch heute mit Erfolg angewendet.

Als ein characteristisches Beispiel mag die Drainirung der Wiesen und Weiden der Alpen angeführt werden, indem in diesem Falle der Vortheil, Wasser zum Tränken des Viehes zu gewinnen, fast ebenso hoch angeschlagen werden muss, wie die sonstigen Vortheile der Drainage. Auch auf der schwäbischen Alp hat man früher an einzelnen Stellen die Drainage zur Wassergewinnung verwendet.¹⁰)

Vollkommener als Drains wirken jene Sammelcanäle, bei denen einerseits eine geschlossene Sohle und andrerseits ein grösseres Profil hergestellt ist.

Kleine Sammelcanäle mit geschlossener Sohle erhält man durch Anwendung der sog. Filterröhren. Dies sind 80 bis 100mm Dürchmesser haltende, an der oberen Hälfte mit zahlreichen runden Löchern von 10ram Weite versehene Thonrohre, welche 0,35m hoch mit Steinschlag bedeckt werden. In Zwischenräumen von je 50 bis 100'", je nach dem Gefälle, wird im Rohrgraben ein kleiner Damm von Thon oder Mauerwerk aufgeführt, vor dem sieh das Wasser ansammelt, bevor es von den Rohren aufgenommen wird.¹¹)

Ein grösseres Profil, als Drainröhren und Filterröhren bieten können, wendet man bei stärkerem Zufluss an und stellt in Betreff der Hauptsammelcanäle gewöhnlich die Anforderung, dass dieselben behufs Revision und Reinigung im Innern zugänglich sein müssen. Hieraus ergiebt sich eine lichte Breite von ca. 0,6m und eine lichte Höhe von ca. 0,9m. Derartige Sammelcanäle erhalten eine aus wasserdichtem Mauerwerk hergestellte Sohle, Seitenwände, welche zum Theil mit offenen Fugen gemauert sind, und als Decke ein Gewölbe oder Steinplatten.

Als Beispiel kann der auf Tafel II. Fig. 1 dargestellte Canal gelten, welcher für das Wasserwerk der Stadt Königsberg ausgeführt ist. Derselbe hat auf den grössten Theil seiner Erstreckung lm Höhe erhalten, er ruht auf einem Betonfundament und ist aus Backsteinen in Cementmörtel hergestellt. Der Eintritt des Wassers findet durch oifene Stossfugen der Wangenmaüern statt und zwar in der ersten, dritten, fünften und siebenten Schicht derselben. Diese s. g. Sickerfugen sind verband-artig gegen einander versetzt und 20mm weit. Die Sohle des Canals hat einen Cementputz erhalten, im Uebrigen ist der Canal an der Innenseite gefugt. Die äusseren Wände des Canals sind bis zum Kämpfer des Gewölbes mit feinem Steinschlag, welchem zweckmässiger Weise Kies zugesetzt wird, umgeben.¹²)

Der Königsberger Sammelcanal ist, wie Fig. 4, Tafel II. vorführt, neben dem grössten jener alten Sammelteiche angelegt, welche vorJahrhunderten zum Zweck der dortigen Wasserversorgung hergestellt und von Hagen näher beschrieben sind.¹³) Diese Art der Wasserverversorgung entsprach den

Sickercanäle und Sammelcanäle mit geschlossenem Boden.

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heutigen Bedürfnissen nicht mehr. Yon der projectirten Gesammtlänge des Canals (6200m) waren im Sommer 1875 4290m ausgeführt und diese Strecke lieferte selbst unter ungünstigen Verhältnissen, nach Entleerung der Teiche und in trockener Zeit ein Wasserquantum von 4630 Kubikmeter täglich. Der Boden, in welchem der Canal erbaut wurde, ist von wechselnder Beschaffenheit (Kies, Grand, Lehm u. s. w.).

Auch für das Wasserwerk der Stadt Wiesbaden sind Sammelcanäle in bedeutender Ausdehnung hergestellt, von diesen sind 600m nach einem elliptischen Profil von l,20m Höhe und 0,80m Breite, also begehbar, ausgeführt, die übrigen Canäle in einer Gesammtlänge von ca. 3600m haben ein kreisförmiges Profil von 0,66m Durchmesser im Lichten. Neuerdings ist nur das kleinere Profil zur Ausführung gekommen, ohne dass Nachtheile dadurch entstanden wären.

Ein anderes Beispiel nicht begehbarer Sammelcanäle sind diejenigen des Wasserwerkes Pforzheim, deren Profil auf Tafel II. Fig. 9 dargestellt ist.

Bei der grossen Längenerstreckung, welche die Sammelcanäle, namentlich diejenigen für Quellwasser nicht selten erhalten, ist man darauf hingewiesen, die Kosten der Längeneinheit soweit irgend möglich einzuschränken. Begehbare Canäle sollten deshalb nur da angelegt werden, wo dies unbedingt erforderlich ist. Es unterliegt wohl keinem Zweifel, dass auch in mancher anderen Hinsicht bei den Sammelcanälen diejenigen Grundsätze durchführbar sind, welche sich in neuerer Zeit in Betreff der städtischen Entwässerungscanäle Bahn gebrochen haben und an der betreffenden Stelle (im Y. Capitel) näher besprochen werden.

Wenn die Achse des Sammelcanals normal gegen den Lauf der unterirdischen Wasserzüge liegt, so sind Canäle am Platze, welche nur an einer Seite offene Fugen haben.

Derartige Canäle sind u. A. für die neuen Wasserwerke der Nicolay-Gesellschaft zu Genua am Ufer der Scrivia bei Busallo ausgeführt. An der betreffenden Stelle bewegt sich in mächtigen Kieslagern ein unterirdischer Strom neben dem mit kräftigem Gefälle fliessenden Flusse das Thal hinab, allerdings mit einer geringeren Geschwindigkeit als der Fluss. Eine Wasserentziehung aus diesen Kieslagern veranlasst somit eine kräftige Quellenhildung. Die Sammelcanäle sind bis auf den unter dem Kiese befindlichen Felsen hinuntergeführt, die Einströmung des Wassers findet an der stromaufwärts liegenden Seite derselben aus Röhren statt, welche in das Mauerwerk eingelegt sind. Die Canäle sind überwölbt, 1,53m im Lichten breit und 2,14 bis 2,44m hoch, ihre tägliche Ergiebigkeit ist eine ungewöhnlich grosse. Dieselbe hat noch nie weniger als 79600 Liter für den laufenden Meter des Canals betragen.

Auch die Ausführung der Sammelcanäle stimmt mit

Nähere Untersuchungen über zweckmässige Formen der Profile der Sammelcanäle, über die bei Anlage derselben zu wählenden Gefälleverhältnisse u. s. w. würden an dieser Stelle kaum angebracht sein. Es sind in dieser Beziehung im Wesentlichen dieselben Grundsätze maassgebend, wie bei den im folgenden Capitel zu besprechenden Canälen, welche zur Leitung des Wassers dienen. Bemerkt mag indess werden, dass die bei Sammelcanälen vorliegenden Verhältnisse der Anordnung mässiger Gefälle günstig sind, weil das in denselben fliessende Wasser frei von Sinkstoffen ist und weil die Begrenzungen des Wasserquerschnitts mit grosser Sauberkeit und recht glatt hergestellt werden. Man kann das Gefälle etwa unter Annahme einer Geschwindigkeit von 0,25™ berechnen, der Ausführung verwandter Anlagen so genau überein, dass dieselbe hier unerörtert bleiben kann.

Dagegen ist an dieser Stelle eine Bemerkung über die Wirksamkeit der Sammelcanäle für Quellwasser zu machen.

Durch die Anlage von Canälen wird der Abfluss des unterirdischen Wassers wesentlich erleichtert und es liefern deshalb dieselben — auch auf die Dauer — unter gleichen Umständen mehr Wasser, als die im Naturzustände befindlichen Quellen. Beispielsweise nimmt man bei den Wiesbadener Anlagen auf Grund verschiedener Beobachtungen an, dass die Ergiebigkeit der Sammelcanäle um etwa ein Drittel höher

anzuschlagen sei, als die Ergiebigkeit der entsprechenden natürlichen Quellen. Wenn nun insoweit die Sammelcanäle als erfolgreiche Anlagen bezeichnet werden können, so sind dieselben doch auf der andern Seite nicht frei von Uebelständen. Eine kräftige Wasserentziehung kann unter Umständen nachtheilig auf die Bewirthschaftung der Grundstücke einwirken, in deren Nähe die Canäle liegen. Ferner wird in den meisten Fällen die Ergiebigkeit der Quellwassersammler eine schwankende sein und gerade im hohen Sommer, wenn der Wasserverbrauch am grössten ist, erheblich unter das Durchschnittsmaass sinken. Eine Aufeinanderfolge trockener Jahre kann jene Ergiebigkeit ausserordentlich beeinträchtigen. Im Frühjahr pflegt allerdings Wasser im Ueberfluss vorhanden zu sein, man ist aber in der Regel gezwungen, dasselbe ungenutzt weglaufen zu lassen.

Die neuesten Bestrebungen sind nun darauf gerichtet, Mittel und Wege zu schaffen, um diese Uebelstände, welche übrigens bei jeder (eigentlichen) Quellwasserversorgung eintreten, weniger fühlbar zu machen. Bei Iserlohn hat man aus den angegebenen Gründen die Wassersammler mit älteren in einem Seitenthale vorhandenen Teichen in Verbindung gesetzt, welche im Frühjahr das überflüssige Wasser aufnehmen.u) Bei Wiesbaden hat man einige Abhilfe dadurch erreicht, dass man das überflüssige Wasser in schwach geneigte, an den bewaldeten Abhängen hin und her laufende Gräben leitete, in der Erwartung, dass wenigstens ein Tlieil des auf diese Weise dem Boden zurückgegebenen Wassers von den unteren Strecken der Sammelcanäle nach längerer Zeit wieder aufgenommen werden würde. Andere Anlagen zu einer mehr vollkommenen Erreichung des in Rede stehenden Zwecks sind im Anschluss an eine bedeutende Erweiterung der dortigen Sammelcanäle projectirt.

§ 4. Allgemeine Bemerkungen über Sammelbrunnen. — Sammelbrunnen mit dichtem Mantel. Ausführung derselben. Brunnen dienen zur Sammlung des Grundwassers.¹²) Ihre Entstehung ist sehr einfach. In jenen, unten mit Wasser gefüllten, zum Tränken des Viehes angelegten- kleinen Gruben, welche man auf den in der Nähe der Flüsse belegenen Weiden findet, ist die ursprüngliche Form des Sammelbrunnens noch heute erhalten. Bei einigermassen grösserer Tiefe stellt sich eine Armirung der Seitenwände des Brunnens in den meisten Fällen als erforderlich heraus. Nur bei Felsboden ist dieselbe entbehrlich. Bei untergeordneten und provisorischen Anlagen kann man zur Armirung Holz verwende]!, das gebräuchlichste Material ist — aus naheliegenden Gründen — Stein, die Verwendung von Eisen ist indess keineswegs ausgeschlossen. Bei der vergleichsweise selten vorkommenden Verwendung des Holzes für genannten Zweck übergehen wir die bezüglichen Einzelnlieiten¹³) und fassen vorzugsweise diejenigen Brunnen in’s Auge, welche aus Mauerwerk hergestellt werden.

Der gemauerte Brunnen (der „Brunnen mit weitem Kessel“, wie Hagen ihn im Gegensatz zu dem engen Bohrbrunnen nennt) ist seinem Zweck nach nicht allein

n) S. „Das städtische Wasserwerk zu Iserlohn“. Journ, f. Gasbel. u. Wasservers. 1876, S. 44. — Die Situation der fraglichen Anlagen ist auf Tafel VI. Fig. 1 dargestellt.

¹²) Das Wort „Brunnen“ hat je nach Umständen eine verschiedene Bedeutung. Die im vorliegenden Paragraph zu beschreibenden Sammelbrunnen werden häufig einfach „Brunnen“ genannt. Der Kürze wegen werden wir diesem Gebrauche nicht ganz entsagen. Aber auch für cylindrische Reservoire mit geschlossenem Boden wird jenes Wort nicht selten gebraucht. Man spricht ferner von „fliessenden Brunnen“, „Strassenbrunnen“ etc.

1S) Man vergl. hierüber Hagen, Wasserbaukunst I. Band (3. Aull.) S. 67.

Wassersammler, sondern zugleich Reservoir. Die Ansammlung des Wassers geschieht bekanntlich dadurch, dass aus den Zwischenräumen des mit Grundwasser gesättigten Bodens, in welchem der Brunnen steht, Wasser in den freien Raum desselben eindringt, sobald auf künstliche Weise der Wasserspiegel im Brunnen gesenkt wird. Es ist somit eine wesentliche Eigenthümlichkeit des Sammelbrunnens, dass derselbe einen offenen Boden hat.

Die Aufspeicherung des Wassers findet in den unteren Partien des Brunnens statt und es sind dieselben dementsprechend zu behandeln. Aus den an anderer Stelle (im § 14 dieses Capitels) zu besprechenden Regeln ergiebt sich, dass dieser Tlieil cylindrisch (oder nahezu cylindrisch) und dünnwandig anzulegen ist. Zur Herstellung desselben sind alle Arten Mauerwerk, vorzugsweise aber Backsteinmauerwerk, geeignet, bei kleineren Anlagen werden auch Cementfabricate mit Erfolg verwendet.

Oberhalb des Wasserraumes könnte eine Einziehung des Mauerwerks stattfinden, man führt indess den Brunnenkörper in der Regel cylindrisch bis in die Nähe der Erdoberfläche und scliliesst ihn mit einem Gewölbe (vergl. Fig. 10, Tafel II.) oder in sonst geeigneter Weise ab. Eine Einsteigeöffnung in der Abdeckung des Brunnens ist unentbehrlich, vorspringende grössere Steine, welche im Brunnenmauerwerk angebracht werden, um gewisse Theile der Wasserhebungsanlagen zu befestigen, eingemauerte Steigeisen u. s. w. sind zweckmässige Ergänzungen der im Ganzen ziemlich einfachen Construction.

Auf die Einzelnheiten derselben hat die Art und Weise, wie die Brunnen hergestellt werden, mancherlei Einfluss und es sind in dieser Beziehung drei Fälle zu unterscheiden:

1)    Herstellung des ganzen Brunnens mit den Hülfsmitteln des gewöhnlichen Erdbaues und unter Anwendung der Wasserschöpfung;

2)    Herstellung des untern Theiles des Brunnens durch Senken und unter Anwendung der Wasserschöpfung;

3)    Herstellung des unteren Theiles durch Baggerung, also ohne Wasser-

• Schöpfung.

Für den oberen Theil des Brunnens kommen in den Fällen 2 und 3 keine

besonderen Hülfsmittel zur Anwendung.

Im erstgenannten Falle sind die Arbeiten bei Ausführung eines Brunnens mit denjenigen bei Ausführung eines Schachtes so nahe verwandt, dass an dieser Stelle auf das VII. Capitel des ersten Bandes dieses Handbuches verwiesen werden kann.

Im zweiten Falle wird die Baugrube des Brunnens bis auf den Grundwasserstand oder bis in mässige Tiefe unter denselben hinabgeführt, worauf der Brunnenkörper in die wasserführenden Schichten „gesenkt“ wird. Hierbei wird bekanntlich die Vertiefung des Brunnens dadurch bewirkt, dass man unter fortwährender Wasserschöpfung den Boden, auf welchem der Mantel des Brunnens ruht, sorgfältig und gleichmässig entfernt. .Sobald dann das Eigengewicht des Brunnenmantels die an den Seitenwänden desselben stattfindende Reibung überwindet, erfolgt ein Sinken des Brunnens. Es liegt nun auf der Hand, dass bei einer derartigen Arbeit die unterste Schicht des Brunnenmauerwerks nicht in gewöhnlicher Weise abgeschlossen werden darf. Man muss dieselbe vielmehr auf einem gut verbundenen, durch Holzconstruction hergestelltem Ringe, dem sog. Brunnen schling oder Brunnenkranz (vergl. Fig. 3, Tafel II.) auflführen, damit nicht etwa gelegentlich des Senkens einzelne Steine des

Mauerwerks sich loslösen können. Aus dem Vorgänge beim Senken ergiebt sich ferner, dass die Arbeit wesentlich erleichtert wird, wenn die Aussenflächen des zu senkenden Theils des Brunnens sorgfältig verputzt oder mit einer tonnenartigen Schale von Brettern (vergl. Fig. 2 und 3, Tafel II.) umgeben werden.

Es kann ferner als im Allgemeinen zweckmässig bezeichnet werden, wenn man den unteren Tlieil des Brunnens schwach conisch ausführt, (s. die bezeichnete Figur und Fig. 10, Tafel II.) weil sich hierdurch bei manchen Bodenarten ein freier Raum zwischen dem Mantel des Brunnens und dem Erdreich bildet. Man darf sich indess von einer derartigen Form nicht unter allen Umständen grossen Nutzen versprechen, auch würde ein starker Anlauf des Mauerwerks mitunter eher schädlich als nützlich sein.

Das Senken der Brunnen unter Anwendung der Wasserschöpfung ist nur dann recht am Platze, wenn der Wasserzudrang nicht allzustark, der Boden nicht „schwimmend“ und die herzustellende Wassertiefe eine mässige ist.¹⁴ 15) Das bezeichnete Verfahren stösst aber auf unüberwindliche Schwierigkeiten bei grösseren Ausführungen in feinem und bei allen Ausführungen in staubfeinem Sande (sog. Triebsande). Schon bei einer mässigen Differenz zwischen dem Grundwasserstande und dem durch die Schöpfarbeit im Brunnen herabgedrückten Wasserspiegel treiben die eindringenden Wasserfäden die Sandkörnchen vor sich her¹⁶) und es füllt sich beim Ausheben des Bodens die Oeffnung des Brunnens immer von Neuem mit Sand, ohne dass eine Aenderung in der Höhenlage des Brunnenmantels eintrilt. Unter solchen Verhältnissen ist die dritte Art der Ausführung der Brunnen am Platze: die Herstellung derselben mit Hülfe von Baggerarbeit.

Da die Baggerarbeiten als solche nebst den dabei benutzten Apparaten im I. Capitel des zweiten Bandes dieses Handbuchs beschrieben werden und da die Senkung der Sammelbrunnen ebenso verläuft, wie die Senkung derjenigen Brunnen, welche in neuerer Zeit häufig zu Gründungen verwendet werden, so genügt hinsichtlich der Einzelnheiten der Ausführung ein Hinweis auf das bezeichnete Capitel.

Es mag indess hier bemerkt werden, dass bei Ausführung der durch Baggerung zu senkenden Brunnen ausser einem kräftig construirten Brunnenkranze, weither das Fundament des Brunnenkörpers bildet, ein zweiter Brunnenkranz erforderlich ist, welcher in angemessenem Abstande über dem ersten angebracht und durch eiserne Anker mit demselbem verbunden wird. Es empfiehlt sich auch, den Brunnenkörper unter Benutzung der erwähnten Anker an einem festen Gerüst aufzuhängen. Mit Hülfe von Schrauben, deren Muttern sich gegen das Gerüst stützen, wird dann der Brunnen allmälig hinabgelassen.¹⁶)

Weil im vorliegenden Falle die Wirksamkeit des Gewichts des im Wasser eingetauchten Theils des Brunnens in Folge des Auftriebs vermindert wird und weil bei der Beschaffenheit des den Brunnen umgebenden Materiales eine starke Reibung an den Aussenseiten des Brunnens entsteht, so ist in ‘der Regel eine kräftige Belastung des Brunnens (etwa durch Eisenbahnschienen) erforderlich.

Ueber die Ergiebigkeit grösserer Brunnen mit dichtem Mantel sind in der Deutschen Bauzeitung, 1871, S. 111 einige Angaben gemacht, aus welchen wir entnehmen, dass in Berlin bei einem Durchmesser der Brunnen von 3,14 bis 5,02m und einer Senkung des Wasserspiegels von 0,78 bis 3,14m die Ergiebigkeit pro Minute zu 0,247 bis 1,08 Kubikmeter beobachtet worden ist. Es folgt hieraus eine Leistung von 1,14 bis 3,28 Kubikmeter pro Stunde und Quadratmeter Bodenfläche. Der Boden besteht in diesen Fällen bekanntlich aus Sand.

Im Kiesboden ist die Ergiebigkeit der Brunnen selbstverständlich bedeutend grösser; so z. B. lieferte der 2,25m weite Versuchsbrunnen des Dresdener Wasserwerks bei 2,5m Senkung des Wasserspiegels 23,54 Kubikmeter pro Stunde und Quadratmeter. Der daselbst vorhandene Boden ist ein feiner, in der Tiefe gröber werdender Kies.

Die Ergiebigkeit der Brunnen ist von so verschiedenen Umständen abhängig, dass es fast unmöglich ist, dieselbe zum Voraus zu bestimmen. Ein annähernd richtiges Resultat kann man allenfalls gewinnen, wenn man die Leistungen ähnlich situirter Brunnen zu Rathe zieht.

Auf den Zusammenhang zwischen der Ergiebigkeit der Brunnen und ihrem Durchmesser werden wir im folgenden Paragraphen zurückkommen.

§ 5. Sammelbrumien mit durchlässigem Mantel. — Telescop-Brunneii. — Bohrbrunnen. Bei Brunnenanlagen in feinem Sande und verwandtem Material treten ausser den im Vorstehenden besprochenen Ausführungsschwierigkeiten auch hinsichtlich des Betriebes Schwierigkeiten ein, indem bei einer einigermassen kräftigen Wasserentziehung aus naheliegenden Gründen eine Versandung des Brunnens stattfindet. Dieser Umstand erfordert besondere Vorkehrungen in Betreff der Bodenfläche des Brunnens. Man hat, um die Versandung abzuschwächen, schon seit längerer Zeit das Einschütten von Kies in den Brunnen zur Anwendung gebracht, aber erst in neuerer Zeit ist man darauf aufmerksam geworden, dass der auftreibende Sand einen wirksamen Widerstand erst dann findet, wenn man eine Ausfüllung von Materialien verschiedener Feinheit anordnet, nämlich (von unten nach oben) feinen Sand, gröberen Sand und sodann feinen Kies mit Steinen. Bei einem neuen Brunnen der Berliner Wasserwerke haben derartige Schichten eine Mächtigkeit von bezw. 1,57; 0,94 und l,88m.

Bei Anwendung des besprochenen Hiilfsmittels muss man selbstverständlich den Uebelstand mit in den Kauf nehmen, dass die Ergiebigkeit des Brunnens zunächst geschmälert wird und zur Steigerung derselben geeignete Mittel anwenden. Man kann nun im Allgemeinen die wassersammelnden Flächen dadurch vergrössern, dass man den Mantel des Brunnens als solche benutzt und denselben aus durchlässigem Material herstellt oder aber durch Anwendung eines grösseren Durchmessers. Ein drittes Mittel zur Vermehrung der Ergiebigkeit der Brunnen besteht darin, dass man eine Vertiefung derselben vornimmt.¹⁷)

Die Brunneil mit durchlässigem Mantel sind erst in neuerer Zeit in Aufnahme gekommen, denn die aus sog. Brunnenschalen oder aus Trockenmauerwerk hergestellten Brunnen kann man nur als Vorläufer derselben betrachten. Das Mauerwerk der gedachten Brunnen bestellt aus zwei Cylindern von verschiedenem Durchmesser, in dem Zwischenräume zwischen beiden befindet sich feinzertheiltes Steinmaterial. Die Durchlässigkeit kann entweder durch Anwendung offener Fugen, wie bei den Sammelcanälen, oder durch Anwendung sogenannter Lochsteine erzielt werden. Im Einzelnen gestaltet sich die Construction je nach Umständen verschieden.

Bei einem Brunnen der Berliner Wasserwerke, welcher in der Deutschen Bauzeitung 1871, S. 98 beschrieben ist, findet man 0,84™ Abstand zwischen den beiden Schalen des Mantels und in diesem Zwischenräume regelrechte Filfer-schichten.

Ein für das Wasserwerk der Stadt Darmstadt hergestellter Versuchsbrunnen, dessen Verticalschnitt durch nebenstehenden Holzschnitt Fig. 1 angedeutet ist, hat nur l¹/2 Stein (37 Centimeter) als Abstand zwischen den beiden Schalen und eine aus sorgfältig gesiebtem Kies bestehende Ausfüllung in dem Zwischenräume. Zur Verstärkung des Mauerwerks sind in 3,25 m Verticalabstand hölzerne Brunnenkränze eingelegt, welche durch je 6 Anker (in der Figur durch punctirte Linien angedeutet) mit einander verbunden sind. Die Anker sind mit Ein Stein starkem Mauerwerk ummauert. Bei diesem Brunnen wechseln vier durchlässige Schichten mit drei dicht gemauerten und es sind ferner in den ersteren zwei Stein starke aus gewöhnlichem Mauerwerk hergestellte Streifen vorhanden. An den durchlässigen Stellen wurden in diesem Falle Lochsteine verwendet, in der äussern Schale sind die Löcher derselben mit sog. Brunnenmoos gefüllt. Das Brunnenmoos (Sphaegnum palustre) ist das einzige Material, welches den im vorliegenden Falle in den oberen Schichten vorkommenden Triebsand zurückhält. ¹⁸) Der Fuss des Brunnens ruht in gröberem Material.

Ueber die Ergiebigkeit der Brunnen mit durchlässigem Mantel liegen einige Angaben vor. Der Brunnen in Berlin, welcher 4,29m äusseren und 1,57m inneren Durchmesser hat, lieferte bei l,57m Senkung des Wasserspiegels und 16,96™ Wasserstand stündlich bis zu 185,5 Kubikmeter Wasser. Der Darmstädter Brunnen lieferte bei 2,5™ innerem Durchmesser, 15™ Wasserstand und ca. 2™ Senkung des Wasserspiegels stündlich 33,3 Kubikmeter und bei 3™ Senkung des Wasserspiegels 47 leb™.

Eine wichtige und bis jetzt noch nicht endgültig entschiedene Frage ist hierbei, ob die grössere Ergiebigkeit der Brunnen mit durchlässigem Mantel sich Jahre lang unverändert erhält.¹⁸⁸)

Das zweite Mittel, die Leistung der Brunnen zu erhöhen besteht darin, dass man einen grösseren Durchmesser wählt. Man darf indess hiervon nicht einen zu bedeutenden Erfolg erwarten.

Eine gleichmässige Beschaffenheit des umgebenden Terrains vorausgesetzt, beherrscht jeder Brunnen einen Kreis von bestimmter und durch einfache Beobachtungen zu ermittelnder Grösse. Bei Brunnen der Wasserwerke zu Halle und Dresden hielten diese Kreise 120, bezw. 136™ Durchmesser. Beim Darmstädter Versuchsbrunnen

Fig. 1.

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Mitunter werden Brunnen theilweise mit dichtem, theilweise mit durchlässigem Mantel ausgeführt. Dies ist namentlich dann der Fall, wenn sich in den oberen Schichten des Bodens unbrauchbares, in den unteren Schichten aber brauchbares Wasser findet.

2. Bd., S. 394.

¹⁸) Vergl. Gottgetreu. Physische und chemische Beschaffenheit der Baumaterialien. 2. Auf!.,

,8a) Salb ach (s. Wasserwerk der Stadt Dresden III. Theil, S. 13) spricht sich über die fragliche Construction nicht günstig aus.

¹

) Reinigung und Entwässerung Berlins; Heft V. Berlin 1871.

²

) Bürkli, Anlage und Organisation städt. Wasserversorgungen; Zürich, 1867.

²⁶) Veitmeyer, Voruntersuchung über die künftige Wasserversorgung von Berlin. Berlin 1873.

³

) a. a. 0. S. 7.

⁴

)    Salbach, die Wasserversorgung der Stadt Dresden.

⁵

)    Zeitschrift des hannoverschen Architekten- und Ingenieur-Vereins, Jahrgang 1869, S. 100.

⁶

)    a. a. 0. S. 15.

⁷

) Ausführlicher ist der oben angedeutete Gegenstand in Samuelson’s Nachschrift zu „Kirkwood, ■ Die Filtration des Flusswassers“ (S. 158) behandelt.

⁸

) Veitmeyer, S. 43.

⁹

) In den Brunnenstuben, welche die Anfangspuncte der Quellwasserleitungen bilden, concentrirt man das Wasser der s. g. geschlossenen Quellen, während die Sammelcanäle das Wasser der in vielen kleinen Wasserfäden austretenden „Schichtenquellen“ aufnehmen.

¹⁰

)    Man vergl.: „Die Albwasserversorgung im Königreich Württemberg.“ S. 16.

Ferner: „Beschreibung der Wasserleitungen nach dem Bahnhofe Drausfeld.“ Zeitsch. d. Arch. u. Ing. Ver. zu Hannover. 1859, S. 191. Im letztgenannten Falle ist Drainage in einer die sonstige Wassergewinnung ergänzenden Weise zur Anwendung gekommen.

¹¹

)    Vergl,: „Die Städtischen Wasserwerke zu Iserlohn“. Journ. für Gasbel. u. Wasservers. 1876, S. 78.

¹²

)    In der Figur ist das Profil einer Canalstrecke dargestellt, welche unter Wasser hindurch geführt und desshalb besonders sorgfältig überdeckt werden musste. Es bezeichnen:

a Aufgefüllte Dammerde.

b.    Thon.

c.    Feiner Sand.

d.    Grober Sand.

e.    Kies.

¹³

) S. Hagen. Wasserbaukunst I. Band (3. Aufl.) S. 202.

¹⁴

) In England zieht man in neuerer Zeit dem Senken vielfach ein anderes Verfahren vor. Man hängt den Mantel des Brunnens an starken Balken auf, welche über die Baugrube gelegt werden, oder unterstützt denselben, während die Erdarbeit fortschreitet, von unten durch kurze Ständer und mauert dann unter den Brunnenmantel ein neues Stück. lieber eine derartige Ausführung der Brunnen durch Unterfangung vergl. Humher. Water supply, S. 103.

¹⁵

,s) Zur Bewegung eines frei schwebenden Sandkörnchens von ca. 0,75™m Durchmesser genügt bereits eine Wassergeschwindigkeit von noch nicht einem Millimeter. Eine einschlägige Rechnung findet man in „Eine Brunnenanlage auf dem Grundstücke der Berliner Wasserwerke“. Deutsche Bauz. 1871, S. 98.

¹⁶

) Man kann hierbei so weit gehen, dass man den Brunnen erst dann hinablässt, wenn sich in Folge der Baggerung um denselben ein Trichter gebildet hat. Vergl. „Die Wasserleitung für den Hafen und Bahnhof in Geestemünde“. Zeitsch. d. Arch, und Ing. Ver. zu Hannover 1867, S. 95.

¹⁷

) Auch das System Donnet (vergl. Zeitschr. f. Bauw., 1866, S. 146) gehört hierher. Es ist indess nicht bekannt geworden, dass dasselbe bei grösseren Anlagen zur Anwendung gekommen wäre. Handbuch d. Ingen.*Wissensch. III.

wurde der Durchmesser jenes Kreises zu reichlich 250m ermittelt. Wenn nun der Durchmesser des Brunnens vergrössert wird, so vergrössert sich der fragliche Kreis jedenfalls nicht in demselben Verhältnisse, wie der Brunnen. Salb ach (s. Wasserwerk der Stadt Halle, S. 19) nimmt an, dass der Abstand vom Brunnenrande bis zur Peripherie des Kreises unverändert bleibe und zieht hieraus den Schluss, dass in einem gegebenen Falle ein Brunnen von 7,54m Durchmesser nur 7³ g mehr Wasser liefere, als ein solcher von 3,77m Durchmesser. Wenn man nun auch nicht so weit gehen will, so ist doch die Annahme gerechtfertigt, dass die Verdoppelung des Durchmessers "eines Brunnens, welcher in einem gleichmässig mit Wasser durchzogenem Boden hergestellt ist, die Ergiebigkeit desselben nicht ohne Weiteres verdoppelt. Leider sind noch keine Beobachtungen bekannt geworden, welche diesen wichtigen Punct zur Genüge auf klärten. In ungleichmässigem Boden, wenn also beispielsweise der untere Theil des Brunnens in gröberen Schichten steht, als der obere, giebt indess die Beobachtung- des erwähnten Kreises und der oberen Begrenzung des durch Pumpen gesenkten Grundwasserspiegels keinen sicheren Maassstab für das Terrain, welches der Brunnen beherrscht.'

Bei der Bestimmung des Durchmessers eines Brunnens kommt übrigens keineswegs die Ergiebigkeit desselben allein in Betracht. Nicht selten ist jener Durchmesser von der Grösse und Construction der Pumpwerke abhängig, welche in den Brunnen bei tiefer Lage des Grundwassers eingebaut werden müssen, ferner ist auch der bereits erwähnte Umstand zu berücksichtigen, dass der Sammelbrunnen oft zugleich als Reservoir dient.

Das dritte Mittel die Ergiebigkeit eines Brunnens zu steigern, besteht darin, dass man denselben vertieft, wenn anders bekannt ist, dass die tiefer liegenden Schichten wasserreich sind. Dies Mittel ist namentlich dann am Platze, wenn jene Schichten Druckwasser führen. Aeltere und unvollkommene Methoden der Vertiefung bestehen darin, dass man Tonnen ohne Boden oder Cylinder, welche aus Cementguss hergestellt sind, von der Sohle des Brunnens aus versenkt. Man wird indess hierdurch selten einen namhaften Erfolg erzielen können. Ein solcher ergiebt sich aber, wenn man eiserne Brunnen Wandungen zu Hülfe nimmt. Das Brunnenwasser ist meistens der Art, dass das Rosten hierbei nicht allzustark auftritt, namentlich wenn, wie es gewöhnlich geschieht, Gusseisen verwendet wird, jedenfalls sind die Vortlieile, welche sich beim Versenken von eisernen Cylindern ergeben, so bedeutend, dass man kleine Uebelstände schon mit in den Kauf nehmen kann.

Die gusseisernen Brunnenmäntel werden aus Stücken von 1,5 bis 1,8™ Länge hergestellt, welche am besten so mit einander verbunden werden, dass innen und aussen keinerlei Vorsprünge sind. Der unterste Cylindef kann mit einer Stahlschneide armirt werden. Das Verfahren beim Versenken ist im Wesentlichen dasselbe, wie bei den gemauerten Brunnen, so lange nämlich die Grösse des Durchmessers die Anwendung jenes Verfahrens gestattet.

In der angegebenen Weise werden in Englan d Brunnen von bedeutender Tiefe hergestellt¹) und man begnügt sich nicht damit nur einen eisernen Cylinder anzuwenden, sondern man stellt auch Anlagen her, wie solche durch Fig. 12, Tafel II. dargestellt sind. Derartige Brunnen, welche man Telescop-Brunnen nennen könnte, sind in Deutschland wohl noch nicht so bekannt, wie sie es verdienen.

Wenn nun der Durchmesser des eisernen Brunnenmantels bis auf ein gewisses Maass hinab sinkt, so verwandelt sich dasselbe in ein Rohr. Beim Versenken eines solchen und bei Herstellung enger, nicht armirter Brunnenlöcher in festem Boden muss man Bohrarbeit zu Hülfe nehmen und somit einen „Bohrbrunnen“ lierstellen.

4*

Die Rammbrunnen, in Betreff derer wir uns auf eine Angabe der betreffenden Literatur beschränken, sind den Bohrbrunnen verwandt.²)

In einem besonderen Falle führen die Bohrbrunnen den Namen artesische Brunnen, falls nämlich die Speisung aus einer durchlässigen Schicht erfolgt, in welcher das Wasser durch eine darüber liegende undurchlässige und geneigt liegende Schicht unter Druck gehalten wird. Wenn die letztere durchbrochen wird, so findet im Bohrloche ein Emporsteigen des Wassers statt. Unter Umständen steigt das Wasser der artesischen Brunnen bekanntlich bis über Terrainhöhe. Eine Beschreibung auch nur einiger derartiger Anlagen und die Besprechung der Einzelnlieiten der Ausführung würde zu weit führen.³)

Als Beispiel eines Bohrbrunnens geben wir auf Tafel III, Fig. 1 den Yerticalschnitt einer Brunnenanlage, welche für die Hi ldebrand’sche Brauerei in Pfungstadt ausgeführt ist. — Es bandelte sich im vorliegenden Falle darum, das Wasser in den 26,5ra unter Terrain liegenden Kiesschichten zu erreichen, über welchen schwer zu durchsetzende Schichten von Triebsand und unreinem Materiale lagern. Zu diesem Behuf wurden zwei eiserne Futterrohre von 150mm Durchmesser durch Bohrung versenkt, an deren Stelle Kupferrohre von 100mm Durchmesser traten, nachdem die erwähnten Kiesschichten erreicht und durchsetzt waren. An den Enden der Kupferrohre befinden sich sorgfältig construirte Saugkörbe, aus mit Schlitzen versehenen l,50m langen Cylindern von 120ram Durchmesser und einem innerhalb derselben befindlichen, feinen Drahtsiehe bestehend. Dieser Brunnen liefert stündlich 30 Kubikmeter Wasser. Neuerdings ist auf dem oben genannten Grundstücke ein zweiter ähnlicher und hinsichtlich der Einzelnheiten vervollkommnter Brunnen von dem Erbauer desselben, Ingenieur Seipp, ausgeführt. Der Erfolg der Anlage wird als ein sehr zufriedenstellender bezeichnet. — Aehnliche Bohrbrunnen sind auch in England bereits zur Ausführung gekommen.

Bohrbrunnen, in denen das Wasser in ziemlicher Tiefe unter Terrain steht, haben den Uebel-stand, dass man bei Construction der Wasserhebungsanlagen auf Schwierigkeiten stösst. In Betreff der neuesten Bestrebungen, diesen Uebelstand zu heben, ist der unten citirte Aufsatz zu vergleichen.⁴)

§ 6. Sammelcanäle mit offenem Boden. (Filtergänge). AVemi in den Kieslagern, welche häufig in der Nähe der Flüsse Vorkommen, brauchbares Wasser in massiger Tiefe vorhanden ist, so kann man zur Anlage von Sammelcanälen mit offenem Boden schreiten. Dieselben sind in ihrer Wirkungsweise den Sammelbrunnen nahe verwandt und führen desshalb mitunter auch den Namen „liegende Brunnen“. Den Namen „Filtergänge“ verdanken die Sammelcanäle mit offenem Boden einer älteren Auffassung, wonach man aus denselben ein auf natürlichem Wege filtrirtes Flusswasser zu schöpfen vermeinte. Wenn die fraglichen Canäle zu nahe am Ufer liegen oder wenn bei dauernden Hochwasserständen das Flusswasser den Ablauf des Grundwassers hemmt, so wird den Canälen unter Umständen allerdings ein filtrirtes Flusswasser zugeführt. Diese Art der Wirkung der Canäle ist aber keineswegs erwünscht, da das so gewonnene Wasser in der Regel weder die niedrige Temperatur, noch die Reinheit des Grundwassers haben wird. Man kann desshalb das Vorkommen der „natürlichen Filtration“ als einen bei den an Flussufern angelegten Sammelcanälen auftretenden Ausnahmezustand bezeichnen.

Sammelcanäle mit offenem Boden.

53

Es muss noch bemerkt werden, dass an den in Rede stehenden Oertlichkeiten nicht ausschliesslich Sammelcanäle mit offenem Boden angelegt zu werden pflegen. Man findet daselbst auch gewöhnliche Sammelcanäle ausgeführt. Beispielsweise ist der auf Tafel II, Fig. 9 dargestellte Canal am Ufer der Enz erbaut. Aus naheliegenden Gründen sollte man indess bei der Gewinnung des Grundwassers am Ufer der Flüsse den Sammelcanälen mit offenem Boden den Vorzug geben.

Dergleichen Sammelcanäle sind nun für die Versorgung einer Anzahl französischer Städte und u. A. hei Toulouse zur Anwendung gekommen. Die älteren Anlagen dieser Stadt hat Hagen bereits ausführlich beschrieben.²³) Wir können uns desslialb auf eine Erwähnung der neueren Anlagen beschränken, welche auf Tafel II, Fig 5 bis 8 dargestellt sind. Mit einer Reihe von Sammelbrunnen, vergl. Fig. 8, hatte man keine- sonderlichen Erfahrungen gemacht, weil sich dieselbe zu nahe am Flusse befand und in unreinem Boden angelegt war, man ging desshalb, als der gesteigerte Verbrauch eine Erweiterung der Anlage erforderlich machte, auf die Herstellung von Filtergängen zurück. Der neue Hauptgang (s. die Figuren 6 und 8, Tafel II) wurde in einer Breite von 2,30m und einer Höhe von 2,65m aus Beton hergestellt. In Abständen von je 7m sind Spannbogen eingelegt. Das Wasser strömt zum Theil aus Röhren zu, welche in den Seitenmauern angebracht sind, hauptsächlich aber aus dem offenen Boden. Die Ergiebigkeit beträgt täglich 9,29 Kubikmeter für den Quadratmeter, nach anderen Angaben 27,6 Kubikmeter für den laufenden Meter. Das Profil der mit dem Hauptgang in Verbindung stehenden Seitengallerien ist aus Fig. 7, Tafel I ersichtlich.

Kirkwood u) macht ausser der obigen noch folgende Angaben über die geringste Ergiebigkeit verschiedener Filtergänge pro Tag:

Lyon (neuer Filtergang) 5,98 Kubikmeter für den □Meter Bodenfläche, Angers „

Perth

12,21

ii

7,41

ii

ii

ii

ii

ii

Die Lyoner Filtergänge zeigen eine auffallend geringe Ergiebigkeit wohl hauptsächlich desshalb, weil sie in einer ungewöhnlichen Breite (10,08m) angelegt sind. Ein bei Lyon angelegtes unterirdisches Bassin mit offenem Boden ergab nur 4,1 Kubikmeter täglich für den Quadratmeter der Bodenfläche. Man ersieht hieraus, dass es bei den fraglichen Anlagen mehr auf die Länge, als auf die Breite der Gänge ankommt.²⁵)

Es ist ferner erforderlich, dass die Filtergänge ziemlich tief und jedenfalls noch unter dem niedrigsten Wasserstande des benachbarten Flusses angelegt werden, um das gewonnene Wasser den Einwirkungen des Flusses möglichst zu entziehen. Im Allgemeinen sollen nämlich die Filtergänge, wie oben nachgewiesen ist, kein filtrirtes Flusswasser, sondern Grundwasser liefern und es erklärt sich hieraus, dass man mit der Qualität des entnommenen Wassers im Ganzen sehr zufrieden ist. Kirkwood

2S) S. Hagen, Wasserbaukunst I. Baud (3. Aufl.) S. 241. Die Originalmittheilungen über die älteren Anlagen bei Toulouse findet man: Ann. des ponts et chauss^es 1838, S. 273.

²⁴)    S. Kirkwood, die Filtration des Flusswassers, übersetzt von Samuelson, S. 19.

²⁵)    „Die Breite der Gallerie braucht nicht breiter als 0,6m zu sein. Nimmt man sie grösser an, so erreicht man nur den Vortheil, dass die Depression in den Saugcanälen etwas geringer ausfällt und dass ein grösserer Vorrath von filtrirtem Wasser vorhanden ist. Uebrigens kann beachtet werden, dass die Ergiebigkeit mit der Länge des Saugcanals und mit der Depression oder Niveaudifferenz proportional ist, mit der Breite aber nur sehr wenig und zwar in einer Weise zunimmt, dass die Annahme mit wachsender Breite gradatim immer kleiner und kleiner und über eine gewisse Breite hinaus sogar gleich Null wird.“ S. Weiss, Studien über die Filtration des Wassers im Grossen. Civiling. 1865, S. 225.

sagt: „Das Wasser wird mit Hülfe der Filtergänge aus dem Boden, wie aus Quellen gewonnen und ist weder dem Licht, noch irgend einer Berührung mit der Erdoberfläche ausgesetzt gewesen.“ Sonstige Yortheile der Filtergänge bestehen darin, dass man in denselben zugleich Reservoire von nicht unbedeutendem Inhalt schafft und dass eine Erweiterung der Anlage in der Regel ohne Schwierigkeit bewerkstelligt werden kann.

Verwandt mit den Filtergängen sind die Wasserstollen, welche man mitunter von Brunnenschächten aus treibt, um den Brunnen mehr Wasser zuzuführen. Dergleichen Stollen werden zunächst in bergmännischer Weise und später, wenn däs Holz abgängig wird, mit Trockenmauerwerk ausgebaut. Bei Bestimmung ihrer Höhenlage muss man jedenfalls auf die durch das Pumpen bewirkte Senkung des Wasserspiegels im Brunnen Rücksicht nehmen. Man findet indess dergleichen Stollen auch in sehr bedeutenden Tiefen angelegt.⁵ 6 7)

§ 7. Saininelröhren. Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass die Filtergänge so ziemlich allen Anforderungen entsprechen, welche man an gute Wassersammler stellen kann. Wenn nun dieselben in neuerer Zeit seltener ausgeführt werden, so erklärt sich dies hauptsächlich aus dem Umstande, dass ihre Anlage ziemlich kostspielig ist. Man hat gelernt, durch Anwendung von Sammelröhren den gleichen Erfolg unter Aufwendung geringerer Mittel zu erreichen.

Ausser den eigentlichen Sammelröhren giebt es einige Anlagen, welche als Zwischenstufen zwischen den Sammelcanälen und den Sammelröhren und als Vorläufer der Letzteren bezeichnet werden können.

Hagen berichtet von verwandten Anlagen, welche vor längerer Zeit behufs der Wasserversorgung von Glasgow hergestellt sind²⁷): „Am Ufer des Clyde und zwar in einer vortretenden Sandbank wurden etwa 30 Stück cylindrische horizontale Röhren von 0,61™ lichtem Durchmesser und in 10,6™ Abstand von einander in Ziegeln, jedoch ohne Mörtel, ausgeführt und mit Kies umschüttet. Diese Röhren standen sämmtlich mit einer querlaufenden Gallerie in Verbindung, welche die gusseiserne Saugröhre der Dampfmaschine speiste.“ — Diese Anlage hatte übrigens geringen Erfolg, wahrscheinlich waren die Röhren nicht tief genug eingebaut.

Fig. 2.

Eine andere Construction, welche den Sammelröhren nahe verwandt ist, wurde für

<—o,7-----> das Wasserwerk zu Frankfurt a. d. 0. mit gutem Erfolge ausgeführt. Die dort ver-

—u,5—

|§|fP*^!p wendeten Röhren (s. nebenstehenden Holzschnitt Fig. 2) sind aus Beton in 1™ langen M Stücken hergestellt, diese Stücke haben je 24 Löcher von 25™™ Durchmesser, sie werden fl in Verband, mit der Sohle 2™ unter Niedrigwasser des Flusses verlegt und mit gutem jQeg umschüttet.⁷)

Die eigentlichen Sammelröhren sind besonders von Salb ach ausgebildet und in neuerer Zeit an verschiedenen Orten zur Anwendung gekommen.

Beim Wasserwerk Halle wurden Thonröhren verwendet. Dieselben haben 47 Centimeter Durchmesser, sind innen und aussen glasirt und mit 8mm weiten Löchern derartig versehen, dass bei etwa 2,82'" Länge der Röhren die Oeffnungen in den Wandungen ebenso gross sind, wie der Querschnitt des Rohres. Die Umhüllung besteht aus Kies von Haselnussgrösse. Die Röhren sind 4 bis 4,5m unter Terrain und 2,82m unter dem niedrigsten Wasserstande des benachbarten Flusses verlegt.

Die Situation der Sammelröhren des erwähnten Wasserwerks geht aus Fig. 14, Tafel II, der Längenschnitt derselben und ihr Anschluss an die Sammelbrunnen (Zwischenschächte) aus Fig. 11 derselben Tafel hervor. Die letzteren werden in geeigneten Abständen zwischen die Sammelröhrenstränge eingeschaltet, um die Röhren revidiren und nach Bedarf absperren zu können.

Für das Wasserwerk der Stadt Dresden sind gusseiserne, asphaltirte Sammelröhren zur Anwendung gekommen. Die einzelnen Stücke haben 3m Länge und sind an ihrem Umfange mit 1 Centimeter weiten Schlitzen versehen, sie haben Durchmesser von bezw. 0,65, 0,55 und 0,45m und zwar in der Weise, dass in der Nähe des Hauptbrunnens der grössere Durchmesser zur Anwendung gekommen ist. Ein 0,4m starker Mantel von reinem Kies umgiebt die Röhren.

Fig. 10, Tafel II zeigt einen Längenschnitt der Dresdener Sammelröhren und den Anschluss derselben an einen Hauptbrunnen des Wasserwerks. Auf diese Anlage werden wir weiter unten (im § 21) zurückkommen.

Ueber die Anwendbarkeit der Sammelröhren bemerkt Salb ach Folgendes:

„Wo im Untergründe eine ganz bestimmte Wasserströmung in unzähligen kleinen Wasseradern vorhanden ist, ist das Sammelrohr, zumal wenn dasselbe in nicht bedeutender Tiefe verlegt zu werden braucht, die einzig rationelle Art, sämmtliche Wasseradern, die in normaler Richtung das Sammelrohr passiren, aufzufangen. — Wo aber der Untergrund einem grossen Becken gleicht, welches von allen Seiten Zuströmung erhält, so dass man gewissermaassen aus einem natürlichen Reservoir das Wasser entnimmt, oder wo die wasserführende Schicht sehr tief liegt, ist die Anwendung einzelner Brunnen am Platze.“

B. Anlagen zur Reinigung des Wassers.

§ 8. Allgemeines über^die Anlagen zur Reinigung des Wassers. Geschichtliche Entwickelung der Anlagen zur Reinigung des Wassers im Grossen.

Das Wasser, welches Sammelbrunnen, Sammelcanäle u. s. w. liefern, hat in der Regel einen für den gewöhnlichen Gebrauch ausreichenden Grad der Reinheit. Wo dies nicht der Fall ist, also beispielsweise bei Brunnen in Städten mit verunreinigtem Boden, sollten dieselben aufgegeben werden. — Anders liegt die Sache bei der Wasserentnahme aus Flüssen und aus Sammelteichen. In diesem Falle entsteht im Allgemeinen die Aufgabe, das Wasser, bevor es den Wohnungen zugeführt wird, zu reinigen, soweit dies mit Hülfe einfacher Anlagen möglich ist.

Eine Reinigung des Wassers ist aber noch in verschiedenen anderen Fällen erforderlich. Für manche Zwecke der Industrie genügt derjenige Grad von Reinheit^ welcher den Anforderungen der gewöhnlichen Wasserversorgung entspricht, keineswegs. Bei gewissen Verwendungen des Wassers muss dasselbe sogar „chemisch rein“ sein. Ferner ist das aus Fabriken und aus Städten abfliessende Wasser nicht selten in so hohem Grade verunreinigt, dass es den Flüssen nicht ohne Weiteres zugeführt werden darf. Die Aufgaben, welche in Betreff der Reinigung des Wassers Vorkommen, sind somit sehr mannigfaltig und ebenso mannigfaltig sind die Mittel, welche bei Lösung dieser Aufgaben zu Gebote stehen.

Man kann nicht weniger als sechs verschiedene Arten der Reinigung des Wassers unterscheiden, nämlich die Reinigung durch Destillation, durch Oxydation, durch Niederschlag, durch Ablagerung, durch Sieben und durch Filtration. Von diesen sind die drei ersten an dieser Stelle von vornherein auszuscheiden, obwohl sie immerhin in gewissen Beziehungen zum Wasserbau stehen.

Die Reinigung im Wege der Destillation wird von der Natur in grösstem Maassstabe beschafft, man kann sagen, dass der Kreislauf des Wassers auf Destillation desselben beruht. Jene kleinen Apparate aber, mit denen wir destiliirtes Wasser auf künstlichem Wege gewinnen, können nicht als wasserbauliche Anlagen bezeichnet werden.

Eine Reinigung des Wassers durch Oxydation findet in allen Flüssen statt, indem namentlich organische Substanzen durch Verbindung mit dem Sauerstoff der Luft sich wesentlich verändern und, so zu sagen, verzehrt werden. Die sog. Selbstreinigung der Flüsse beruht auf Oxydation. Es handelt sich hier um einen Vorgang, welcher zwar für die Wassergewinnung von Wichtigkeit ist, der aber nicht im Grossen auf künstlichem Wege bewerkstelligt werden kann.

Eine Reinigung des Wassers, indem man die in demselben enthaltenen fremden Stoffe durch geeignete Beimengungen niederschlägt, kommt bei industriellen Anlagen und bei der Desinfection des Canalwassers der Städte nicht selten zur Anwendung. Von dieser Art der Reinigung wird am Schlüsse des vierten Capitels die Rede sein.

Für uns bleiben sonach noch zu besprechen: die Reinigung durch Ablagerung, durch Sieben und durch Filtration, wobei jedoch nur eigentliche Bauwerke, nicht auch Apparate berücksichtigt werden sollen.⁸)

Die Reinigung des Wassers durch Ablagerung ist sehr alt, auch findet das Princip der Ablagerung ausser bei der Wasserversorgung auch sonst noch zahlreiche Anwendungen. Die Filtration des Wassers im Grossen ist erst im laufenden Jahrhundert ausgebildet worden und zwar in England, woselbst überhaupt die Wasserversorgungs-Anlagen schon früh Gegenstand besonderer Aufmerksamkeit und lucrativer Geschäfte waren. Unter Benutzung der Erfahrungen, welche in Glasgow mit der sog. natürlichen Filtration gemacht waren, baute Simpson i. J. 1839 den ersten grossen Sandfilter für die Chelsea-Water-Company (London). Im Jahre 1866 hatten die Filterbassins der sieben Londoner Wasser-Gesellschaften eine Grundfläche von im Ganzen 21 Hectaren.

§ 9. Reinigung des Wassers durch Ablagerung. Im Wege der Ablagerung pflegt man nur die groben und specifisch schweren Stoffe aus dem Wasser zu entfernen, während die Beseitigung der feinen und leichteren Beimengungen mitHülfe der Filtration vorgenommen wird, man findet indess nicht überall künstlich angelegte und besondere Ablagerungsbassins und Filter combinirt. Natürliche Seen und Sammelteiche bewirken die Ablagerung ohne Weiteres. Ein solcher Fäll liegt beispielsweise für die älteren Wasserwerke Berlins vor. Hier befindet sich oberhalb der Stelle der Wasserentnahme ein ausgedehnter See, auch fliesst die Spree an jener Stelle durch Stauwerke zurückgehalten sehr langsam.

In Hamburg kommt auffallender Weise auch der Fall vor, dass die Reinigung des Wassers nur durch Ablagerung bewirkt wird. Eine solche muss indess als ungenügend bezeichnet werden. Die Erbauung von Filtern für das Hamburger Wasserwerk ist wohl nur eine Frage der Zeit.

Die eigentlichen Ablagerungsbassins werden nie einzeln angelegt, mindestens müssen ihrer zwei vorhanden sein (vergl. Fig. 3 Tafel III), damit in einem Bassin

Die Construction des Bodens muss der Art sein, dass die Reinigung der Bassins von Schlamm sich mit massigen Kosten bewerkstelligen lässt. Man giebt zu diesem Zwecke dem Boden Querneigung nach der Mitte und legt daselbst einen offenen Canal an (vergl. Fig. 2, Tafel III).- Mit Hülfe dieser Anlagen kann man dann die Reinigung grösstentheils durch Spülen bewerkstelligen.

das Wasser ruhig stehen kann, während aus dem andern die Filter gespeist werden. Besser ist es aber, die fraglichen Bauwerke in grösserer Anzahl herzustellen.

Ueber die constructiven Einzelnheiten der Ablagerungsbassins ist nicht viel zu bemerken. Ihre Form ist in der Regel durch locale Verhältnisse bedingt. Die Wasser-tiefe ist erfahrungsmässig je 3 bis 4m anzunehmen, weil in Behältern, welche flacher sind, das Wasser im Sommer zu warm wird. Die Ausdehnung der activen Grundflächen richtet sich nach der Grösse des Wasserverbrauchs. Um dieselbe zu bestimmen, hat man in jedem einzelnen Falle Versuche darüber anzustellen, wie viel Zeit erforderlich ist, um das ruhende Wasser in soweit zu klären, dass die Filtration mit Vortheil vorgenommen werden, kann.

Je nach Beschaffenheit des benutzten Wassers ist nun jene Zeit verschieden und es erklärt sich zum Tlieil hieraus, dass bestimmte Erfahrungssätze über die Grösse der Ablagerungsbassins nicht vorliegen. Bei den Londoner Wasserwerken haben dieselben 0,33 bis 2,05 □“ Grundfläche für je 1000 Liter des täglichen Bedarfs.

Auch das Verhältniss der Grundflächen der Ablagerungsbassins zu den Grundflächen der Filter ist ein sehr schwankendes. Dasselbe wechselt in London zwischen 1: 1 und 10: 1, im Mittel beträgt dasselbe etwa 4 :1. Das Altonaer Wasserwerk (s. Fig. 2 und 3, Tafel III) hat ungewöhnlich kleine Ablagerungsbassins, auch wird die Grösse derselben von competenter Seite als nicht ausreichend bezeichnet. Im Allgemeinen werden grosse Ablagerungsbassins mit kleinen Filtern Hand in Hand gehen und umgekehrt.

Mitunter bringt man die Ablagerungsbassins mit einem sog. Grobfilter oderStrainer in Verbindung. Ein solcher hat den Zweck, gröbere Gegenstände von vornherein aus dem Wasser auszuscheiden und besteht aus einer von Mauern eingeschlossenen Masse von Kies oder kleinen Steinen, durch welche das Wasser passiren muss. Beim Altonaer Wasserwerk sind diese Grobfilter zwischen dem Einlassbassin und den Ablagerungsbassins (s. Fig. 3, Tafel III) angebracht. Ueber die Zweckmässigkeit einer derartigen Anlage sind die Ansichten getheilt. Beim genannten Werke soll der Erfolg nicht befriedigend gewesen sein.⁹) Bei den Lamb e th - Wasserwerken (London) passirt das Wasser erst die Ablagerungsbassins und dann die Rohfilter, eine Anordnung, welche sich als zweckmässig herausgestellt haben soll.¹⁰)

§ 10. Blech- und Drahtsiehe. — Filter mit yerticalen Schichten, Kohlenfilter und der gl. Die am Schlüsse des vorigen Paragraphen erwähnten Anlagen bilden den Uebergang zu denjenigen Vorrichtungen, bei welchen das Wasser durch Siebe gereinigt wird. Bei Anwendung derselben lässt man das Wasser bekanntlich durch feine Oeffnungen in dünnen metallenen Wänden passiren und hält hierdurch alle Bestandtheile zurück, welche grösser sind, als jene Oeffnungen. Die Wirkung der Sandfilter ist vollkommener, als diejenige der Siebe, auf der andern Seite haben die letzteren aber den Vortlieil, dass man sie vertical und in beliebigen Tiefen anbringen kann und dass es nicht erforderlich ist, besondere Bassins zum Filtriren zu erbauen. Namentlich für kleine Anlagen sind Siebvorrichtungen oft ganz an ihrem Platze.¹¹) Die Siebe werden häufig aus Kupferblech, besser aber als feine Gewebe aus Kupferdraht hergestellt.

Die Anordnung einer Siebvorrichtung, verbunden mit einem Filter mit verticalen Schichten ist durch die Figuren 7 und 8 auf Tafel III vorgeführt.

Zur Erläuterung der Zeichnung ist zu bemerken, dass ^angebracht sind, (Reihenfolge von rechts nach links): eine Packung grösserer, 7 bis 15em Durchmesser haltender Steine, — eine von eingeschlagenen Pfählen gehaltene Schicht gewöhnlichen Steinschlags, — das Schütz zum Absperren des Wassers, — ein Holzgitter, dessen Stäbe l,25cm Abstand von einander haben, — ein Gitter von 3mm starken Eisendrähten, welche in 3mra Abstand gestellt sind,— eine von Holzgittern eingeschlossene Schicht feinen Steinschlags und endlich ein Sieb von Kupferblech mit Löchern von 0,5mm Durchmesser. Der Gesammt-querschnitt dieser kleinen Löcher ist doppelt so gross, wie der Querschnitt der Leitungsröhren. ¹²)

Die im Vorstehenden beschriebene Anlage befindet sich am Ufer eines Sammelteiches und dient zur Reinigung von Wasser, welches zur Speisung von Locomotiven gebraucht wird. Die Beschreibung einer für denselben Zweck hergestellten Anlage zum Filtriren von Bachwasser, welche in den Figuren 11 bis 15 auf Tafel III dargestellt ist, mag auch an dieser Stelle Platz finden, obwohl die Filtrirvorrichtungen in diesem Falle vorwaltend sind. Wir haben dieselben namentlich desshalb aufgenommen, weil die Aufgabe, kleinere Anlagen zur Reinigung des Wassers herzustellen, beim Eisenbahnbau sehr oft zu lösen ist.

Wie aus den Figuren 14 und 15 ersichtlich, tritt im vorliegenden Falle das Wasser zunächst in eine offene Klärkammer A, und sodann in eine bedeckte Kammer B. In letzterer befindet sich eine gemauerte Zunge, welche alle gröberen Sinkstoffe zurückhält. Ein Ueberaich-Canal t u schliesst sich an die Klärkammer an. Aus derselben kann das Wasser zu Zeiten, in welcher es rein genug ist, mit Hülfe eines Rohres direct in die Sammelkammer E geleitet werden, andernfalls wird es zunächst der Vorkammer C zugeführt. Im letztgenannten Falle geht es aus der Vorkammer in die Filterkammer D und von da in die Sammelkammer über. In der Sammelkammer befindet sich bei d im Anschluss an die Rohrleitung ein feines Sieb; ein Canal a b (s. Fig. 15) dient dazu, die Kammer vorkommenden Falls zu entleeren. — Anlagen dieser Art sind für die Brennerbahn und für die österreichische Nordwestbahn ausgeführt.

Die Kohlenfiltration unterscheidet sich von der Sandfiltration wesentlich dadurch, dass erstere auf die chemische Zusammensetzung des Wassers einen merklichen Einfluss ausübt, während letztere nur mechanisch wirkt. Dies ist zum wenigsten die allgemein verbreitete, aber keineswegs unbestrittene Ansicht. Falls dieselbe richtig ist, so würde die Anwendung von Kohle namentlich bei moorigem, übelriechenden und durch Ausflüsse aus Fabriken stark verunreinigtem Wasser am Platze sein. Man pflegt die Kohle, welche ihre reinigende Eigenschaft lange Zeit conservirt, aus naheliegenden Gründen nicht als oberste Schicht der Filter zu verwenden, sondern bedeckt sie mit einer Lage feinen Sandes von ca. 0,5m Dicke.¹³)

Mit der Kohlenfiltration verwandt ist das Spencer’sehe Verfahren, worüber Kirkwood (Filtration des Flusswassers, S. 238) berichtet. Das hierbei verwendete „Eisencarbür“ wird aus Rotheisenerz (Hematit) hergestellt, indem man das Erz und Sägespähne zu gleichen Theilen mischt und die Mischung in eisernen Retorten erhitzt. In dem Filter wird nun unter einer 35 bis 45em starken Sandschicht eine Schicht angebracht, welche aus eben so viel Eisencarbür wie Sand besteht. — Das erwähnte Verfahren ist u. A. beim Wasserwerk fürWakefield und zwar, wie es scheint, mit entschiedenem Erfolge zur Anwendung gebracht.

Die Verwendung von Schwämmen oder p räpari rter W olle zur Filtration (beispielsweise in N an t e s vorkommend) stellt ganz vereinzelt da und braucht desshalb nicht näher besprochen zu werden.

§ 11. Sandfilter. Die Sandfilter bewirken eine Reinigung des Wassers von den mechanisch beigemengten Stoffen und zwar, falls der_ Druck richtig rcgulirt wird, in einer sehr vollkommenen Weise, weil die Ausdehnung der Oberflächen der Sandkörner in der filtrirenden Schicht so gross ist, dass an ihnen auch der kleinste Rest mechanisch beigemengter Unreinigkeiten des Wassers haften muss. Besonders wichtig ist es, dass, wie bereits im § 20 des I. Capitels angedeutet wurde, das Filterbett auch die feinen Pflanzenfasern und die Ueberreste von Wasserthierchen zurückhält, welche in dem Wasser der Flüsse, namentlich während der Sommermonate, in Masse Vorkommen. In dieser Beziehung kann selbst das feinste Drahtsieb den Sandfilter nicht ersetzen.

Im Einzelnen ist hier nun Folgendes zu besprechen:

a.    das eigentliche Filterbett,

b.    die über demselben stehende Wasserschicht und die Vorrichtungen zum Einlassen des Wassers,

c.    die Anlagen zur Unterstützung des Filtersandes nebst den Sammelcanälen,

d.    die Anlagen zur Regulirung des Wasserdrucks,

e.    die Ergiebigkeit der Filter,

f.    die Grösse der Filterbassins und die Nebenanlagen.¹⁴)

a. Das Filterbett. Das Filterbett besteht bekanntlich aus reinem feinem Sande. Der mittlere Durchmesser der einzelnen Körner pflegt ija bis (höchstens) lmm zu betragen. Sand von recht gleichmässiger Beschaffenheit ist erwünscht, aber nicht überall zu haben. Die Qualität der Filtration nimmt mit der Feinheit des Sandes zu, man vermeidet aber die Anwendung eines allzufeinen Materiales, weil sich die Betriebskosten und die Betriebsschwierigkeiten steigern, je feiner der Sand ist. In einer Nachschrift zu dem bereits mehrfach erwähnten Buche von Kirkwood über die Filtration des Flusswassers hat Samuelson nachgewiesen, dass bei der Auswahl des Filtersandes auf die Beschaffenheit des zu filtrirenden Wassers sorgfältig Rücksicht zu nehmen ist und dass jedem Wasser ein bestimmter Feinheitsgrad des Sandes entspricht, bei welchem die Filtration sich demnach am günstigsten gestaltet. Auf diesen Punct werden wir weiter unten zurückkommen.

Die filtrirende Schicht muss eine nicht zu geringe Mächtigkeit (sage 0,5 bis l,Om) erhalten, theils weil eine solche der Klarheit des Wassers („der Entfernung des letzten feinen Restes der Trübung“) förderlich ist, namentlich aber aus Rücksichten auf eine gleichmässige Durchsickerung des Wassers und auf die Unterhaltungsarbeiten. Sobald nämlich die oberste Lage des Filterbettes soweit verunreinigt ist, dass die Filtration zu langsam vor sich geht, muss dieselbe in 1 bis 2ora Stärke abgehoben werden. Dies geschieht je nach Umständen in Zeiträumen von etwa einer Woche bis zu einem Jahre. Es liegt nun im Interesse der Oeconomie des Betriebes, dass man die oberste Lage des Filtersandes wiederholt abhebt, etwa so oft, dass sich schliesslich die Dicke des Sandbettes um 20 bis 30cm vermindert. Erst nach längerer Zeit wird die ursprüngliche Mächtigkeit derselben durch Aufbringen einer grösseren Menge neuen oder gereinigten Filtersandes wieder hergestellt.

b.    Die über dem Filtersande stehende Wasserschicht lind die Vorrichtungen zum Einlassen des Wassers. Die Filter sind in der Regel von solcher Ausdehnung, dass man eine Ueberdachung oder eine Ueberwölbung derselben der Kosten wegen scheut. Ob dies mit vollem Recht geschieht, lassen wir dahin gestellt sein. Das über dem Filterbett stehende Wasser ist somit Temperaturveränderungen unterworfen. Im Winter bildet sich in den Filterbassins eine starke Eisdecke, die Filtration würde aber wesentlich beeinträchtigt werden, wenn nicht zwischen der Eis-

* decke und dem Filterbett stets Wasser in ausreichender Menge vorhanden wäre. In England wird von competenter Seite eine Wasserschicht von 0,6 bis 0,75m Tiefe als erforderlich, aber auch ausreichend für den Winterbetrieb erachtet. Es kommen indess selbst Wasserschichten von über 2m Tiefe vor.

Die Altonaer Filter, welche in Fig. 2 und 3, Tafel III dargestellt sind, haben 1,15m Wasser. — Auch im Sommer ist eine nicht zu geringe Tiefe erforderlich, um dem Filtersande und somit dem filtrirten Wasser eine möglichst gleichmässige Temperatur zu erhalten. Die Erwärmung des Wassers in den Filtern ist übrigens nicht» so bedeutend, wie man von vornherein vermuthen sollte. Bei den Braunschweiger Filtern, welche 0,88m Wasser haben, beträgt die Temperatur-Differenz zwischen Flusswasser und filtrirtem Wasser nicht mehr als 1 lj2 bis 2 Grad.

Die Vorrichtungen, mittelst welcher das Wasser den Filtern zugeführt wird, müssen der Art sein, dass in der Wasserschicht merkliche Strömungen, welche die horizontale Lage der Oberfläche des Filtersandes beeinträchtigen würden, nicht Vorkommen können. Eine gute Anordnung ist die in den Figuren 4, 9 und 10, Tafel III angedeutete. Dieselbe besteht in der Herstellung einer über den ganzen Filter sich erstreckenden Mulde, aus welcher das Wasser nach beiden Seiten gleichmässig austritt.

c.    Unterstützung des Filtersandes und Sammelcanäle. Die Mehrzahl der bis jetzt angeführten Filter hat bekanntlich am Boden der Filterbassins ein Netz von kleinen, in ca. 3m Abstand angebrachten Sammelcanälen, welche das Wasser an einen Hauptsammelcanal abliefern (vergl. die Figuren 2, 4, 9 und 10, Tafel III). Bei dieser Anordnung müssen zwischen den Canälen und dem Filterbett Schichten von allmählig feiner werdenden Materialien vorhanden sein, um den Filtersand in einer sicheren Weise zu unterstützen. Wenn diese Schichten nicht vorhanden wären, so würde eine gleichmässige Filtration, auf welche es wesentlich ankommt, nicht zu erreichen sein.

Fig. 3.

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Die Anordnung der Unterstützung des Filtersandes bei den Grand-Iunction-Wasserwerken (London) ist durch nebenstehenden Holzschnitt Fig. 3 dargestellt. In derselben bezeichnen:

a.    das Filterbett, aus feinem Sand bestehend, 75l'm mächtig,

b.    eine Lage „Hoggin-Sand“, 15cm mächtig,

c.    eine Lage feiner Kies, 22cra stark,

d.    eine Lage grober Kies, eben so stark,

e.    eine Lage Steine, 30cm stark. — Bei der Altonaer Anlage, welche auf Tafel III dargestellt ist, sind zur Unterstützung des Filtersandes die nachstehend namhaft gemachten Schichten vorhanden:

Kies in Rrbsengrösse Kies in Bohnengrösse Kies in Haselnussgrösse Kies in Wallnussgrösse 14cm mächtig,

Kiesel in Faustgrösse 2lcra mächtig,

Grosse Steine, in welchen die kleinen Sammelcanäle liegen, 29era mächtig.

je 7cm mächtig.

Die kleinen Sammelcanäle sind 19cm hoch, der Hauptsaxnmelcanal ist 57,!m hoch und ebenso breit. Derselbe ist um 36cm in die Bassinsohle versenkt.

Bei neueren Anlagen pflegt man im Anschluss an die Sammelcanäle Luftröhren herzustellen, damit beim Füllen der Filter die in den Canälen und in ihrer Umgebung vorhandene Luft einen bequemen Ausweg findet. Andernfalls macht sich die Luft durch das Filterbett Bahn und zwar zum Nachtheile der gleiclimässigen Beschaffenheit desselben.

Die das Filterbett unterstützenden Schichten bleiben lange Jahre hindurch unverändert. Samuelson schätzt ihre Dauer auf mindestens 50 Jahre. Wenn in Altona der Fall vorgekommen ist, dass die ganze Füllung des Filterbassins nach Ablauf von 13 Jahren erneuert werden musste, so war dies eine durch allzustarke Beanspruchung der Filter hervorgerufene Ausnahme.

Schon Hagen hat darauf aufmerksam gemacht, dass die übliche Art der Ausfüllung der Filterbassins nicht eben rationell genannt werden kann und dass sich die Unterstützung des Filtersandes auch auf einem einfacheren Wege erreichen lässt.³⁵)

Fig. 4.

Diese Ansicht scheint sich jetzt mehr und mehr Bahn zu brechen. Bei der Construction Muir’s (ausgeführt für die New-River-Company, London) ist statt der seitlichen Sammelcanäle ein das Wasser gleichmässig durchlassender Boden vorhanden. Muir setzt, wie in nebenstehendem Holzschnitt Fig. 4 angedeutet ist, Backsteine in Abständen von eines Steines Breite in Reihen auf ' und bringt über denselben eine Pattschicht mit offenen Fugen an. Dann folgt eine 15cm starke Schicht feinen Sandes (g) und darüber sofort der Filtersand (f). Durch diese Construction werden bedeutende Ersparnisse er-^TmLjmlL z^it (etwa 10 Mark für jeden Dm der Filterbassins) und es ist anzunehmen, dass das flltrirte Wasser an Qualität dem auf gewöhnlichen Wege gewonnenen nicht nachsteht.

d. Vorrichtungen zum Reguliren des Drucks. Ein gleichmässig gutes Wasser können die Filter nur dann liefern, wenn der Druck, unter welchem die Filtration stattfindet, je nach Umständen vergrössert und verkleinert wird. Dies ergiebt sich aus dem Wechsel in der Beschaffenheit des zu filtrirenden Wassers und ferner daraus, dass frisch hergerichtete Filterbetten Anfangs nur unter mässigem Druck arbeiten sollten, während man denselben in dem Maasse steigern darf, in welchem die Zwischenräume zwischen den Sandkörnern sich zusetzen.

Eine zur Regulirung des Drucks früher nicht selten benutzte Vorrichtung ist nun die sog. Aequilibriums-Röhre, welche König (Anlage von Wasserleitungen, S. 171) beschreibt. Der fragliche Apparat, welcher im Reinwasser-Reservoir angebracht zu werden pflegt, hat aber den Uebelstand, dass man mit ihm den Druck nicht für die einzelnen Filter reguliren kann.

Eine von Kirkwood vorgeschlagene Anordnung ist durch die Figuren 5 und 6, Tafel III dargestellt. Das Wasser tritt aus dem Hauptsannnelcanal zunächst in eine „Abflusskammer“, welche mit der nach dem Reservoire führenden Leitung L communicirt. Die Regulirung des Drucks erfolgt durch einen in verticaler Richtung beweglichen Schieber s, dessen Oberkante vom Wasser überströmt wird. Kirkwood giebt an, dass bei 0,9m Druckhöhe stets eine zu starke Beanspruchung des Filters ein-tritt und bezeichnet als Grenzen für die Druckhöhe 0,23 und bezw. 0,75m.

⁸⁵) S. lla^cn. Wasserbaukunst I. Band (3. Aüfl.) S. 248.

Samuelson empfiehlt die Anbringung von Geschwindigkeitsmessern in den nach dem Reservoire führenden Leitungen. Hierbei wären dann die üblichen Absperrschieber in denselben einfach beibehalten.

e.    Ergiebigkeit der Filter. Ueber die Ergiebigkeit ausgeführter Filter liegen eine grosse Anzahl von Beobachtungen vor, nicht minder sind auch schon von verschiedenen Seiten Versuche über dieselbe mit eigens construirten Apparaten angestellt.

Die einschlägigen älteren Angaben haben indess wenig Werth, weil dieselben grösstentheils ohne genaue Mittheilungen hinsichtlich der Nebenumstände gemacht sind, und weil sie ferner in ihrem Hauptresultat sehr weit von einander abweichen. Aus einer von Weiss angefertigten Zusammenstellung ersieht man, dass die Ergiebigkeit ausgeführter älterer Filter zwischen 1,7 und 15 Kubikmeter für den Quadratmeter der Filterflächen und für 24 Stunden schwankt, d. h. kürzer ausgedrückt: die s. g. „Filtration sges eh windigkeit“ pro Tag schwankt zwischen 1,7 und 15™.3e) Auf Erfahrungen englischer Ingenieure gestützt, nimmt Kirkwood die mittlere Filtrationsgeschwindigkeit zu 3,66m an.

In ein neues Stadium ist die vorliegende Frage durch die Untersuchungen Samuelson’s getreten. Derselbe hat nachgewiesen, dass die richtige Filtrationsgeschwindigkeit von der Natur des zu filtrirenden Wassers abhängt, der Art, dass dieselbe um so kleiner sein muss, je feiner die im Wasser enthaltenen Sinkstoffe sind, und dass die Feinheit des Sandes mit der Filtrationsgeschwindigkeit harmoniren und im richtigen Verhältniss stehen muss, wenn man ein Maximum des Erfolges erzielen will. Es hat somit jedes Wasserwerk eine ihm eigenthümliclie Filtrationsgeschwindigkeit. Für das Themsewasser ermittelt Samuelson dieselbe zu 3,5m, während für das Wasser der Elbe bei Hamburg 1,7 bis 1,8m anzunehmen ist.

Es folgt hieraus, dass es nicht möglich ist, allgemeine Formeln für die Ergiebigkeit der Filter aufzustellen und dass man dieselbe in jedem einzelnen Falle durch Versuche, welche in nicht zu kleinem Maassstabe angestellt werden sollten, ermitteln muss.³⁷)

f.    Grösse der Filter. Nebenanlagen. Die Filtrationsgeschwindigkeit des jeweilig zur Verfügung stehenden Wassers bildet die Grundlage für die Bestimmung der Grösse der Filterbassins. Es sind indess bei Feststellung derselben auch die klimatischen Verhältnisse zu berücksichtigen. Da, wo im Winter andauernder Frost ein-tritt, hat man auf eine grössere Ausdehnung der Filter Bedacht zu nehmen, als in Gegenden mit mildem Klima.

Auf dem angegebenen Wege erhält man indess zunächst nur die Grösse der activen Filterbassins. In Rücksicht auf die regelmässig vorzunehmenden Abräumungen

³⁶) S. Weiss. Studien über die Filtration des Wassers im Grossen und Theorie derselben. Civiling'.

1865, S. 17.

⁸⁷) Es würde zu weit führen, wenn wir die hierher gehörigen zahlreichen Versuchsapparate näher beschreiben wollten. Wir verweisen vielmehr auf:

Hagen, Wasserbaukunst, I. Band (3. Aufl.) S. 253.

Kirkwood, Filtration des Flusswassers, S. 161,

Weiss, a. o. a. 0., S. 187.

Clau ss , Wasserwerk der Stadt Braunschweig. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, 1869, S. 25. Havrez, Recherches experimentales des lois de la filtration. Revue universelle, 1874, Bd. 35, S. 469. An den genannten Stellen findet man auch die Formeln, welche Hagen und Weiss für die Ergiebigkeit der Filter aufgestellt haben.

Ueber die Theorie der Filtration sind die erwähnten Abhandlungen von Weiss und von Havrez zu

vergleichen.

hat man mindestens noch ein Bassin als Reserve anzunehmen, wird aus naheliegenden Gründen die Eintheilung der gesammten Filterfläche in eine grössere Anzahl Bassins billiger sein, als die Herstellung einer kleineren Anzahl.

Im Allgemeinen

Die Yergrösserung der Filterfläche in Rücksicht auf den Winterbetrieb, wovon oben die Rede war, kann man vermeiden, wenn man die Filter (ganz oder zum Tlieil) überdeckt oder überwölbt. Dies kommt indess bis jetzt nur ausnahmsweise vor.¹⁵)

In Verbindung mit den Filtern sind Vorrichtungen zum Waschen des verunreinigten Sandes anzulegen. In Betreff der Einzelheiten verweisen wir auf die unten vermerkten Literaturangaben.¹⁶)

Als sonstige Nebenanlagen sind die Hochbauten, die Wege und Einfriedigungen, welche nach Bedarf mit der Filteranlage in Verbindung zu bringen sind, zu bezeichnen.

Schliesslich ist noch zu bemerken, dass die Construction des Bodens und der Seitenwände des Filterbassins sich nach den allgemeinen, bei Construction der Reservoire geltenden Regeln (s. den folgenden Theil dieses Capitels und namentlich § 18 desselben) richtet.

C. Anlagen zur Aufspeicherung des Wassers (Reservoire).

§ 12. Allgemeine Bemerkungen über Reservoiranlagen. Im Nachstehenden sollen die Reservoire vorzugsweise unter Berücksichtigung ihrer Verwendung bei der Wasserversorgung besprochen werden. Dieselben bilden, wie in den §§18 und 20 des I. Capitels bereits angedeutet ist, einen unentbehrlichen Bestandtheil bei jedem Wasserwerke, weil bei der Veränderlichkeit des Consums einerseits und bei den andererseits häufig vorkommenden Schwankungen in der Ergiebigkeit der Wassersammler nur dadurch eine regelrechte Versorgung ermöglicht werden kann, dass man grössere oder kleinere Wassermassen in geeigneter Weise aufspeichert.

Es muss indess bemerkt werden, dass Reservoiranlagen auch bei manchen anderen Ausführungen des Wasserbaues Verwendung finden. Dies ist namentlich der Fall, hinsichtlich der Sammelteiche, welche nicht minder für die Zwecke der Landwirthschaft, wie für industrielle und Verkehrszwecke eine grosse Bedeutung haben.

In erstgenannter Richtung kommen namentlich jene grossartigen Anlagen in Frage, welche behufs der Bewässerungen in Ländern der heissen Zone schon vor Jahrtausenden ausgeführt sind. In neuerer Zeit bringt man die Anlage von Sammelteichen auch insofern in Beziehung zur Landwirthschaft, als dieselben in grösserer Anzahl angelegt, zur Verminderung der durch Ueberschwennnungen herbeigeführten Schäden beitragen würden. — Den Zwecken der Industrie dient der Sammelteich als Mühlweiher oder Fabrikweiher, indem er es ermöglicht, mit dem überschüssigen Wasser der regenreichen Zeiten das Werk während den trockenen Zeiten des Jahres zu betreibeil.

Der Verkehr, namentlich die Canalschifffahrt und die Flösserei, bedarf ebenfalls einer Aufspeicherung des Wassers. In diesem Falle tritt der Teich als Speisebassin und als „Klausenhof“ auf. Auch beim Hafenbau kommen Anlagen, welche den Sanimel-teichen nahe verwandt sind, als Spiihlbassins vor.

Aber nicht allein jene grössten aller Reservoiranlagen, welche wir im Vorstehenden erwähnt haben, sind zahlreicher Anwendungen fähig. Es giebt wohl kaum einen Zweig, der Industrie, bei welchem das Erforderniss Reservoire herzustellen, nicht vorhanden wäre. Hierbei handelt es sich meistenteils um kleinere Aulagen, mitunter nehmen indess, wie beispielsweise in Verbindung mit Gasometern, die für die Zwecke der Industrie hergestellten Reservoire auch ziemlich bedeutende Dimensionen an.

Bei der Wasserversorgung treten die Reservoire hauptsächlich an denjenigen Stellen auf, woselbst die Anlagen zur Sammlung, bezw. zur Reinigung des Wassers aufhören und diejenigen zur Leitung des Wassers anfangen, nicht minder aber auch da, wo die Wasserleitungen endigen und die Verteilung des Wassers beginnt. Im Anschluss an die Reservoire sind desshalb stets Vorrichtungen vorhanden, welche das Wasser zu- und ablciten, ausserdem noch Vorrichtungen zur Entfernung überflüssigen Wassers und zur Entleerung des Reservoirs behufs Vornahme von Reparaturen und Reinigungsarbeiten. Insoweit die erwähnten Vorrichtungen offene und bedeckte Canäle oder Rohrleitungen sind, ergeben sich die bezüglichen Einzelnlieiten aus den Untersuchungen des folgenden Capitels. In Verbindung mit Sammelteichen kommen aber auch Stauwerke vor und es ist in dieser Beziehung das VII. Capitel zu vergleichen.

Ein interessantes Beispiel des oben Gesagten bietet das Reservoir des F u r e n s (s. Fig. 14 und 15, Tafel IV). Das in diesem Falle durch eine 50m hohe Mauer M aufgestaute Wasser wird einerseits zur Versorgung der Stadt St. Etienne, andererseits für die am Flusse liegenden Fabriken benutzt. Die obersten 5m Wasserhöhe werden aber nur ausnahmsweise, wenn Ueberschwemmungen zu befürchten sind, zurückgehalten, Die Zuleitung wird durch das Fallenwehr a b geregelt, der Abfluss erfolgt durch den Stollen B C. Bei B findet die Abgabe des Nutzwassers für die Fabriken und bei D diejenige für St. Etienne statt. Das überschüssige Wasser wird in dem neu hergestellten Bette des Furens (bE) abgeleitet.

§ 13. Verschiedene Arten der hei der Wasserversorgung vorkommenden Reservoire. Ermittelung des Kubikinhaltes derselben. DieEintheilung der Wasserversorgungs-Reservoire in verschiedene Arten lässt sich in mancherlei Weise beschaffen, je nachdem man das bei ihrer Herstellung vorzugsweise verwendete Material, oder ihre Höhenlage, oder die Art und Weise ihrer Verwendung in’s Auge fasst.

In erstgenannter Beziehung unterscheidet man: gegrabene, gemauerte und eiserne Reservoire. — Die Sammelteiche fallen unter keine der genannten Classen. Dieselben werden zwar oft lediglich mit Hülfe des Erdbaues hergestellt und sind insofern den gegrabenen Reservoiren verwandt. An die Stelle des Abschlussdammes tritt aber nicht selten eine Abschlussmauer. Ferner besteht eine Eigenthümlichkeit der Sammelteiche darin, dass nur ein Theil ihrer Begrenzung auf künstlichem Wege hergestellt wird, während im Uebrigen natürliche Begrenzungen vorhanden sind.

Die gegrabenen Reservoire sind in der Regel zugleich offene Reservoire, die eisernen Reservoire pflegen sich unter Dach zu befinden, bei den gemauerten Reservoiren hat man als Unterabtheilungen offene und überwölbte Anlagen zu unterscheiden. Die offenen Reservoire pflegt man Bassins zu nennen.

In Beziehung auf die Höhenlage pflegt man namentlich die „Hochreservoire“ vor den übrigen auszuzeichnen und diesen Namen in dem häufig vorkommenden Falle zu gebrauchen, in welchem das Reservoir an der Grenze zwischen einer Wasserleitung und der Wasservertheilung liegt, weil eine gewisse Höhe nöthig ist, um die ganze zu versorgende Stadt genügend beherrschen zu können. Mitunter wird jener Name -aber auch für diejenigen Reservoire gebraucht, welche nur einen Theil des Vertheilungsgebiets beherrschen und an einer geeigneten Stelle desselben eingeschaltet sind.

Wenn man die Verwendung berücksichtigt, welche die Reservoire finden, so hat man zu unterscheiden:

a)    Hausreservoire;

b)    Hauptreservoire;

c)    Reservoire zum Reinigen des Wassers;

d)    Massen-Reservoire (Sammelteiche), in einem speziellen, weiter unten zu erörternden Falle auch Compensations-Reservoire genannt;

e)    Reservoire für verschiedene Zwecke, als Vertheilungs-Reservoire, Gegen-Reservoire, Bassins für Fontainen-Anlagen u. dergl. mehr.

Diese verschiedenen Arten betrachten wir nun hinsichtlich ihres Zweckes und ihres Cubikinhaltes.

In Betreff des letzteren ist zunächst zu bemerkten, dass ein Unterschied zwischen reinem Inhalt und Rohinhalt zu machen ist. Die in einem Reservoire enthaltenen Wassermassen können nicht bis auf den letzten Tropfen nutzbar gemacht werden. Der unterste Tlieil des Reservoirs enthält bei einer von Zeit zu Zeit vorzunehmenden Entleerung desselben grössere oder kleinere Massen, welche sich für die Wasserversorgung nicht eignen und gelegentlich der Reinigungsarbeiten verbraucht werden. Ferner pflegt man kein Reservoir bis an den Rand zu füllen. Die nachstehenden Ermittelungen beziehen sich nun auf den reinen Inhalt der Reservoire d. h. auf die Grösse derjenigen Wassermassen, welche zwischen dem höchsten und dem tiefsten Wasserspiegel des Reservoirs liegen, wie letztere durch die Höhenlage der Zufluss-, bezw. der Abflussöffnungen markirt sind.    *

a.    Hausreservoire. Unter den Hausreservoiren sind zunächst die Regen-wasser-Cysternen (auch Regensärge oder Regenbakken genannt) zu erwähnen. Spar-samkeitsrücksichten führen daliin, dass man die Grösse dieser Anlagen gewöhnlich ziemlich einschränkt. Bei den bezüglichen Ermittelungen kann man entweder einen Wasserverbrauch von 15 bis 20 Liter für den Kopf und den Tag und eine zweimonatliche Verbrauchszeit in Aussicht nehmen oder für jeden Quadratmeter der zur Verfügung stehenden Dachflächen (in ihrer Projection auf die Horizontalebene berechnet) 7,5 bis 10:m Regenhöhe rechnen. Aeltere CySternen haben oft einen Inhalt von nur 3 bis 4 Kubikmeter, unabhängig von der Grösse der sammelnden Flächen.

Hierbei ist den meistens vorkommenden Verhältnissen entsprechend angenommen, dass nicht der ganze Bedarf der Haushaltungen aus den Cysternen gedeckt wird, dass vielmehr für gewisse Zwecke des Verbrauchs noch anderes Wasser zur Verfügung steht, Allerdings wird die auf angegebenem Wege ermittelte Grösse der Cysternen nicht ausreichend sein, wenn sehr trockene Zeiten eintreten. Alsdann pflegt in Orten, welche auf die Versorgung mit Regenwasser angewiesen sind, eine Entnahme aus grösseren, bei Öffentlichen Gebäuden angelegten Cysternen oder selbst eine Anfuhr des Wassers einzutreten.

Hinsichtlich der Grösse sonstiger Hausreservoire, wie solche für einzelne Wohnungen oder für industrielle Etablissements hergestellt werden, lassen sich allgemeine Regeln nicht geben. Bekanntlich kommen dergleichen Anlagen unter der Herrschaft des s. g. intermittirenden Systems der Wasserzuführung, namentlich in England, häufig vor. Die bezüglichen Einzelnheiten sind indess nicht an dieser Stelle, sondern gelegentlich der Besprechung der Vertheilung des Wassers zu erörtern.

b.    Hauptreservoire. Die Hauptreservoire sind in der Regel zugleich Hochreservoire und werden desshalb oft so bezeichnet. Sie führen auch wohl den Namen

Handbuch der Ingen.-Wissensch. III.

„Reinwasser-Reservoire“ und zwar namentlich dann, wenn es sich um die Aufspeicherung von filtrirtem Flusswasser handelt.¹⁷)

Die fraglichen Reservoire werden mit wenig Ausnahmen aus Mauerwerk und überwölbt hergestellt, letzteres um das Wasser rein und frisch zu erhalten und es beziehen sich die nachstehenden Bemerkungen auf Anlagen dieser Art.

Die leitenden Gesichtspunete für die Bestimmung ihres Cubikinlialtes ergehen sich aus den Schwankungen heim Wasserverbrauch, aus der Art und Weise der Zuführung des Wassers (wobei namentlich der Betrieb etwa vorhandener Wasserhebungsmaschinen in Frage kommt) und aus der Länge der Wasserleitungen, welche mit dem Reservoire in Verbindung stehen.

Der Einfluss der Schwankungen beim Wasserverbrauch auf die Grösse der Hauptreservoire ist im § 18 des I. Capitels bereits vorläufig und zwar für den Fall einer gleichmässigen Zuführung des Wassers erörtert.

Die an genannter Stelle mitgetheilten Tabellen weisen nach, dass in den 13 bis 15 der Arbeit gewidmeten Stunden ca. 80 °/o des Tagesverbrauchs und nur 20 % während der übrigen Stunden (Nachts) consumirt werden. Da nun hei gleiclimässigem Zufluss stündlich 4,17 °/o des Tagesverbrauchs Zuströmen, so folgt aus Obigem, dass schon wegen der Schwankungen des stündlichen Verbrauchs im Hauptreservoire 20 bis 25°/o des Tagesverbrauchs aufgespeichert sein müssen. Da aber der Verbrauch im Sommer erheblich stärker ist, als im Winter, so müssen die soeben gefundenen Zahlen, wie an oben bezeichneter Stelle bereits motivirt ist, mit 1,25 multiplicirt werden und man efhält somit den Cubikinhalt des Reservoirs, soweit derselbe aus den Schwankungen des Consums sich ergiebt, je 25 bis 32 °/ o des durchschnittlichen Tagesverbrauchs. Für Feuerlöschzwecke ist ausserdem noch ein angemessenes Reserve-Quantum in Aussicht zu nehmen.

Wenn bei Quellwasserversorgung lange Leitungen das Reservoir speisen, so sollte man in Rücksicht auf unvermeidliche Unterbrechungen der Zuleitung (in Folge von Röhrenbrüchen u. dergl.) den Cubikinhalt des Hauptreservoirs mindestens zu 50°/o des durchschnittlichen Tagesverbrauchs annehmen. Englische Ingenieure verlangen in diesem Falle sogar die Aufspeicherung des vierfachen Quantums (200°/o des Tagesverbrauchs) und noch mehr, wenn die Leitungen länger als 80 Kilometer sind.

Wenn die Speisung des Reservoirs mit Hülfe von Maschinen erfolgt, so muss zunächst festgestellt sein, wie die Pumpwerke angeordnet werden sollen und ob etwa der Betrieb derselben nur am Tage stattfinden wird, bevor man die Grösse des Reservoirs bestimmen kann. Allgemein gültige Regeln lassen sich sonach in diesem Falle nicht geben. Man wird incless das Weitere aus den nachstehend aufgeführten Beispielen entnehmen können.

In Frankfurt a. d. 0. (s. Deutsche Bauz. 1876. S. 225) sind zwei Vertheilungsgebiete mit verschiedener Druckhöhe vorhanden, und hiermit correspondirend ein gemauertes und ein auf einem Unterbau ruhendes, eisernes Hauptreservoir. Die Grösse derselben wurde so bemessen, dass die täglichen Schwankungen des Consums ausgeglichen werden, wenn die Maschinen das erforderliche Tages-Maximalquantum (8000 Kubikmeter) in ca. 16 Stunden schaffen und zur Nachtzeit 8 Stunden ruhen. Der Verbrauch des Niederdrucksbezirks beträgt 6000 Kubikm., der Inhalt des betreffenden Reservoirs 1200 Kubikm., der Verbrauch des Hochdruckbezirks beträgt 2000 Kubikm., der Inhalt des Reservoirs 400 Kubikm.

Iserlohn (s. Journ. für Gasbel. u. Wasservers. 1876. S. 82) hat Quellwasserversorgung. Der durchschnittliche Tagesconsum war zu 1854 Kuhikm. ermittelt. Ein Drittel desselben vermehrt um 350 Kuhikm. für Feuerlöschzweckc ergab den Inhalt des Reservoirs zu 980 Kuhikm.

Bamberg (s. Journ. für Gasbel. und Wasservers. 1875. S. 89) hat ein Pumpwerk mitNaclit-* dienst und zwei Vertheilungsbezirke, wie Frankfurt a. d. 0. Während der Nacht werden die Reservoire gefüllt. Der Reservevorratli wurde = 1350 Kuhikm. festgesetzt. Hieraus ergab sich:

für die obere Stadt für die untere Stadt

1000 Kuhikm. 2000 Kuhikm. 3000 Kuhikm.

1650    „

1320

Zusammen.

Fassungsraum der Reservoire Abgabe während des Tages Minimalinhalt der Reservoire (6 Uhr Abends)

Dresden (s. Salbacli. Das Wasserwerk der Stadt Dresden, III. Theil, S. 50) hat Pumpwerke mit Tagesbetrieb. Das Hauptreservoir fasst nahezu 2000 Kuhikm., d. i. etwa ²/3 des dem Projecte ursprünglich zu Grunde gelegten Tagesconsums. Der Abends noch vorhandene Vorrath reicht für den Bedarf der Nacht aus. Diese Anordnung hat den Vortheil, dass an Arbeitslohn für das Maschinenpersonal gespart wird und dass eine Steigerung der Leistung der Maschinen jederzeit möglich ist.

Die erste Gruppe der AlbwasserVersorgung im Königreich Württemberg (s. die betreffende Denkschrift S. 29) hat ein Reservoir von 591 Kuhikm. Inhalt, bei einem täglichen Verbrauch von ca. 140 Kuhikm. Es ist also Vorrath für 5 Tage vorhanden.

Wenn das Hauptreservoir auf einen Unterbau placirt werden muss, so ist auf möglichste Einschränkung der Grösse desselben hinzuarbeiten, weil dergleichen Reservoire sehr theuer sind. — Ausnahmsweise kommen auch Wasserwerke vor, bei welchen ein Hauptreservoir nicht vorhanden ist. Eine derartige Anordnung ist indess unter besonderen Umständen am Platze.⁴¹)

c.    Reservoire zum Reinigen des Wassers. Die Regeln, nach welchen die Grösse der Reservoire bestimmt wird, welche zum Ablagern und Filtriren des Wassers dienen, sind in den §§ 9 und 11 dieses Capitels bereits besprochen. Hier ist nur zu erwähnen, dass die in denselben vorhandenen Wassermassen für das Reinwasser-Reservoir immerhin eine Reserve bilden.

Auch in dieser Beziehung führen wir einige Beispiele an:

Für Altona sind 2 Wasserhebungsmaschinen angelegt, welche wochenweise abwechselnd arbeiten. Jede Maschine ist wöchentlich nur 4 Tage lang und täglich 12 Stunden in Thätigkeit. Das Wasser in den Ablagerungsbassins und in den Filtern bildet die Reserve für den Verbrauch der übrigen 2 Tage, ln sämmtliclien Bassins ist das Fünffache des Tagesverbrauchs (2264 Kuhikm.) vorhanden. Das Reinwasser-Reservoir allein fasst 3100 Kuhikm. Obige Angaben sind aus d. J. 1866. In demselben Jahre enthielten die Hamburger Ablagerungsbassins das zwei bis zweieinhalbfache des Tagesconsums. Filter und ein Hauptreservoir sind in Hamburg bekanntlich nicht vorhanden.

d.    Massenreservoire. Die Massenreservoire sind stets Sammelteiche. Man

kann in ihnen so bedeutende Wassermassen aufspeichern, dass die Schwankungen im Zufluss, welche Folge trockener Monate und Jahre sind, ausgeglichen werden. In dieser Beziehung ist die Versorgung- aus Sammelteichen der Quellwasserversorgung entschieden überlegen.    *

Es folgt aus Obigem, dass bei Ermittelung des Kubikinhaltes der Sammelteiche die Beobachtung des Regengebietes, der Regenhöhen und der geologischen Beschaffenheit der Umgebungen des Reservoirs unentbehrliche Grundlagen bilden. Jenen Cubik-inhalt nach empirischen Regeln ohne Weiteres zu bestimmen,⁴²) ist jedenfalls misslich,

nur

650

350

1000

1000

⁴¹)    Man vergl. Salb ach. Das Wasserwerk der Stadt Dresden, III. Theil, S. 54.

⁴²)    In einem Vortrage von Clauss über Gravitationswasserleitungen für Städte (s. Zeitschr. d. Arch. u. Ing.-Ver. zu Hannover 1870, S. 17) wird angegeben, dass die Sammelteiche gross genug zu bemessen seien, um je nach der geographischen und geologischen Beschaffenheit des betreffenden Districts mindestens ein Viertel der (jährlichen) nutzbaren Regenmenge aufzubewahren.

5*

es sind vielmehr sorgfältige Specialuntersuchungen, welche sich bald so, bald so gestalten, erforderlich. Das Nähere hierüber ist interessant genug; weil es sich jedoch um Anlagen handelt, welche in Deutschland vergleichsweise selten Vorkommen, beschränken wir uns darauf, auf Humher, Water supply S. 90 und 116 zu verweisen. •

Die sieben Sammelteiche der Stadt Liverpool haben nach Angaben vom Jahre 1873 zusammen 19 bis 20 Millionen Kubikm. Inhalt, bei einem Maximalverbrauch von 3800 und einem Minimalverbrauch von 740 Kubikm. für den Tag. (s. „Die Eisenbahn“ 1876, S. 333.)

Edinburg (s. Kirkwood, Filtration des Flusswassers S. 80) wird zum Theil aus Sammelteichen, zum Theil mit Quellwasser versorgt. Die Teiche, welche etwa ²/3 des Wassers liefern, enthalten, so weit sie für die Wasserversorgung thätig sind, 2 bis 3 Millionen Kubikm. Wasser. Genauere Angaben lassen sich nicht machen, weil dieselben zum Theil als Compensations-Reservoire (s. u.) gebraucht werden. Der tägliche Bedarf war im Jahre 1868 40300 Kubikm.

Die Anlage von Sammelteichen würde fast immer zu bedenklichen Conflicten mit den Besitzern der unterhalb belegenen Mühlen und Fabriken führen, wenn man dieselben durch Abgabe von Wasser aus den Reservoiren nicht- direct entschädigen könnte. Die fraglichen Anlagen sind deshalb sehr oft zugleich „Compensations-Reservoire“. Mitunter werden auch besondere Compensations-Reservoire angelegt, deren Grösse auf Grund des Minimalconsums der betreffenden Bäche während trockener Zeiten zu ermitteln ist.

d. Reservoire für verschiedene Zwecke. In Betreff der sonst noch bei der Wasserversorgung vorkommenden Reservoire lassen wir es bei einer kuften Erwähnung bewenden. Es sind dies:

die Zwischen-Reservoire, welche man an den Sclieitelpuncten langer Leitungen anbringt, damit Beschädigungen an denselben nicht sofort die ganze Anlage in Mitleidenschaft ziehen;

die Vertheilungs-Reservoire, welche meistentheils als Wasserthürme con-struirt werden und welche den Zweck haben, das Wasser für gewisse Distrikte des Vertheilungsgebiets, innerhalb welcher sie liegen, aufzuspeichern;⁴³) die Gegenreservoire, die Fontainenbassins u. A.

Die Grösse dieser Anlagen steht in so innigem Zusammenhänge mit der Ver-theilung des Wassers, dass das Erforderliche an dieser Stelle unerörtert bleiben muss, mitunter sind auch, wie z. B. bei den Fontainen-Bassins, Rücksichten auf die Steighöhe der Fontainen und künstlerische Gesichtspunkte massgebend.

Die Grösse der Reservoire der Wasserstationen beruht auf Erfahrungssätzen

der Technik des Eisenbahnbetriebes, auf welche wir hier nicht näher eingelien können.

§ 14. Form der Reservoire. Allgemeine Regeln für die Construction derselben. Nach Bestimmung des Cubikiiftialtes eines Reservoirs erwächst die Aufgabe, die Einzelnheiten der Construction desselben unter geeigneter Berücksichtigung der Inanspruchnahme des Bauwerks, der localen Verhältnisse und der Eigenschaften der verwendeten Materialien so zu wählen, dass Bau und Betrieb sich möglichst günstig gestalten.

Einen geeigneten Ausgangspunkt für die betreffenden Untersuchungen bilden die bekannten Sätze, dass von allen Körpern gleichen Cubikinhaltes die Kugel die kleinste Oberfläche hat und dass die Oberflächen eines Cylinders zu einem Minimum

M) Hamburg hat nur Vertheilungs-Revervoire, und zwar drei Stück, welche zusammen ca. ¹/a des Tagesverbrauchs fassen.

werden, wenn die Höhe desselben gleich dem Durchmesser ist. Die Kugelform ist indess hier von vornherein auszuscheiden, tlieils weil ihre Herstellung kostspielig ist, tlieils weil nur die untere Hälfte der Kugel zur Aufnahme von Wasser geeignet sein würde. Man wird somit für geschlossene Reservoire zunächst eine cylindrische Form von den angegebenen Verhältnissen in’s Auge zu fassen haben und nach ihr die ebenfalls vorteilhafte Würfelform. Handelt es sich aber um offene Reservoire, so treten die Halbkugel, der Cylinder, dessen Höhe gleich dem Radius ist, und der halbe Würfel an die Stelle der vorhin genannten Körper.

Zahlreiche Umstände sind nun Veranlassung, dass einerseits die Wahl zwischen den genannten Formen erleichtert wird und dass andererseits Modificationen der oben angegebenen Verhältnisse zwischen Höhe und Basis eintreten, wie im Nachstehenden näher nachgewiesen werden wird.

Offene Reservoire würden nach Obigem vorzugsweise halbkugelförmig oder aber cylindrisch zu construiren sein, verschiedene Umstände weisen indess auf eine Bevorzugung der cylindrischen Form hin. Eine annähernd halbkugelförmige Gestalt (vergl. Fig. 10, Tafel IV) findet man nur bei schmiedeisernen, auf einem Unterbau ruhenden Reservoiren, weil in diesem Falle oft der Vortheil, dass die bei cylindrischen Reservoiren erforderliche Balkenlage gespart wird, sonstige Nachtheile der genannten Form überwiegt. Dieselbe kommt bekanntlich bei Wasserstationen häufig vor.

Wenn jlas Reservoir aus Mauerwerk hergestellt wird und geschlossen werden muss, so entsteht bei grösseren cylindrischen Reservoiren der Uebelstand, dass die Construction der Ueberdeekung complicirt wird. Man vermeidet dies durch Anwendung einer quadratischen Grundform. Dieselbe ist die für die fraglichen Reservoire gewöhnlich vorkommende.

Locale Verhältnisse sind nicht selten Veranlassung, dass keine der im Vorstehenden erwähnten Formen gewählt wird. In diesem Falle sollte man indess wo möglich ein vom Quadrat nicht allzusehr abweichendes Rechteck zur Grundform wählen. Auch für die Bestimmung der Höhen des Reservoirs sind die localen Verhältnisse in so fern entscheidend, als Bodenverhältnisse, Höhe des Grundwasserstandes und

Terrainhöhen dieselben nicht selten festlegen, auch wohl insofern, als ein hoher Preis des Grund und Bodens auf thunlichste Einschränkung der Grundfläche des Reservoirs hinweist und es entfallen alsdann die im Nachstehenden zu erwähnenden Untersuchungen.

Im Allgemeinen wird man indess das Verhältnis der nutzbaren Höhe des Reservoirs zu den Dimensionen des Grundrisses desselben durch besondere Erwägungen festzustellen haben, nachdem über die Form des Grundrisses Entscheidung getroffen ist.

In einfachen Fällen und wenn Rücksichten auf die Kosten der Wasserhebung nicht zu nehmen sind, kann dies im Wege der Rechnung geschehen, indem man eine Gleichung für die Gesannntkosten des Reservoirs aufstellt und die Höhe der Art bestimmt, dass diese Kosten ein Minimum werden. Hierbei trifft man indess auf com-plicirte höhere Gleichungen, sobald die Stärke der Wandungen des Reservoirs veränderlich ist. In der Regel wird es sich deshalb empfehlen, das Verliältniss der Tiefe zur Basis des Reservoirs auf Grund von Erfahrungsresultaten vorläufig anzunehmen, um alsdann durch vergleichende Kostenanschläge zu ermitteln, ob und in wie weit eine Vermehrung oder Verminderung der Tiefe vortheilhaft ist.

Gleichzeitig muss indess der Betrieb des Wasserwerks berücksichtigt werden. Eine ansehnliche Tiefe des Reservoirs ist ein Uebelstand, weil dieselbe merkliche

Schwankungen in Betreff der nutzbaren Druckhöhe des Wassers veranlasst. Man findet deshalb Reservoire, hei denen die Höhe gleich der halben Basis oder grösser als dieselbe ist, nur dann, wenn bei anderen Verhältnissen die Baukosten zu bedeutend werden, also namentlich bei den Reservoiren der Wasserthürme und der Wasserstationen.

Bei gemauerten Haupt-Reservoiren weist übrigens oft noch ein anderer Umstand auf Einschränkung der Tiefe hin. Falls dieselben durch ein Pumpwerk gespeist werden und falls das Steigrohr in der Höhe des oberen Wasserspiegels des Reservoirs aus-mündet, so wächst die Steighöhe des Wassers und somit auch der Kohlenverbrauch, sobald die Tiefe des Reservoirs vergrössert wird. Die hierdurch entstehende Vermehrung der Betriebskosten ist nicht unerheblich.

Rechnet man, dass die Hebung von 1000 Kubikm. Wasser auf lra Höhe allein an Kohlen 15 Pf. kostet und nimmt man einen Jahresverbrauch von 1,500000 Kubikm. an, so erhält man beispielsweise hei einer Hebung des Ausgusses des Steigrohres von lm eine Vermehrung der jährlichen Betriebskosten = 225 Mark, was einem Capital von 4500 Mark entspricht. Für diese Summe lassen sich ca. 180 Kubikm. Mauerwerk in Cementmörtel herstellen. Im angenommenen Falle würde somit ein Reservoir von («—1) m Tiefe 180 Kubikm. Mauerwerk mehr enthalten dürfen, als ein solches von «m Tiefe.

Die gedachten Erwägungen lassen es vollständig gerechtfertigt erscheinen, wenn die gemauerten, geschlossenen Reservoire sich der Würfelform nicht einmal nähern, sondern ziemlich flach gehalten werden.

Schliesslich ist noch hervorzuheben, dass unter Umständen auch die Rücksichten auf ungestörte Erhaltung des Betriebes und auf demnächstige Erweiterungen die Gestaltung der Reservoire beeinflussen. Ersteres tritt namentlich bei Hauptreservoiren ein, indem man dieselben durch eine Quermauer in zwei Abtheilungen tlieilt. Hierbei empfiehlt sich für die ganze Anlage die Form eines Rechtecks, weil andernfalls jene Quermauer viel Mauerwerk beanspruchen würde. — Letzteres ist u. A, bei der Herstellung von Ablagerungsbassins und Filtern der Fall; dieselben sind hinsichtlich ihrer Form so zu disponiren, dass auf dem zur Verfügung stehenden Bauplatze eine Erweiterung in organischem Anschlüsse an die zunächst auszuführenden Anlagen hergestellt werden kann.

Nachstehend führen wir nun die Hauptverhältnisse einiger ausgeführter Reser

voire auf:

a. Gemauerte und überwölbte Reservoire mit quadratischem Grundriss,

ausgeführt bei:

Halle (s. Tafel IV, Fig. 3 und 4) .......

Selhurst...............

Brompton .............

Coulanges la Vineuse (s. Tafel IV, Fig. 5 und 6)

Verhältniss der nutzbaren Tiefe zur Seite des Quadrats:

b. Gemauerte, geschlossene Reservoire mit kreisförmigem Grundriss,

ausgeführt bei:

Croydon . . Canterbury .

Verhältnis der nutzbaren Tiefe zum Durchmesser:

1:

c. Gemauerte und überwölbte Reservoire mit Quermauer in der Mitte,

Grundriss rechteckig,

Verhältniss der nutzbaren Verhältniss der nutzbaren

ausgführt für:

die Albwasserversorgung (erste Gruppe)

Gentilly...........

Dresden...........

Tiefe zur kleinen Seite des Rechtecks:

Tiefe zur grossen Seite ■ des Rechtecks:

1:5,6 1:4,9 1: 7,7

1:8,8 1:10 1: 21,8

ausgeführt bei:

d. Eiserne, auf einem Unterbau ruhende Reservoire,

Verliältniss der nutzbaren Tiefe zur Höhe des Unterbaues (letzterer von der Unterkante des Reservoirs bis Fundamentsohle gemessen):

Verhältniss der nutzbaren Tiefe zum Durchmesser:

Croydon .    . .

Frankfurt a. d. 0, Halle .... Altona .... Lübeck . . .

1:1,3

1:2

1: 5,2 1:3,8 1:4,3 1: 2,2 1:3,5

1:2,5 1:3,8 1:5,4

Als eine allgemeine Regel für die Construction von Reservoiren möchten wir schliesslich noch die aufstellen, dass es misslich ist, den Mantel ans verschiedenen Materialien herzustellen. Verschiedene Arten von Mauerwerk in den Umfassungsmauern zu verwenden, ist absolut verwerflich. Die Zerstörung zweier gemauerter Gasometer-Reservoire, worüber in der Zeitsclir. f. Bauw. 1860, S. 267 und 269 Näheres berichtet ist, muss wohl in erster Reihe einem Verstoss gegen vorstehende Regel zugeschrieben werden. — Wir möchten dieselbe auch auf eiserne Reservoire ausgedehnt wissen. Es ist zwar üblich gewesen, grössere eiserne Reservoire aus Gussstücken herzustellen und sie mit schmiedeisernen Bändern zu versehen. In diesem Falle müssen aber die Bänder so stark gemacht werden, dass sie allein die-vom Wasserdruck herrührende Spannung auszuhalten vermögen und man erhält eine Construction, welche unter Umständen theuerer ist, als ein schmiedeisernes Reservoir.

Ein grosses eisernes Reservoir, welches im Jahre 1845 in Berlin zersprang (vergl. Eisenb.-Zeitung 1846, S. 411) war in gedachter Weise, allerdings im Einzelnen ziemlich fehlerhaft, construirt.

§ 15. Mittel zur Erzielung der Wasserdichtigkeit. Die Reservoire kann man, wie unten nachgewiesen werden wird, auf verschiedene Weise wasserdicht machen, stets hat man aber als oberste Regel festzuhalten, dass nur besondere Sorgfalt bei der Ausführung zu sicherer Erreichung des Zieles führt. Hieraus folgt, dass es im Allgemeinen zweckmässig ist, wenn man die Reservoire in Regie und unter Umständen selbst mit Anwendung von Tagelohnsarbeit ausführen lässt. Ausführungen durch Bauunternehmer sind nur dann am Platze, wenn vollste Garantie für eine durchweg solide Arbeit gegeben ist.

a. Wasserdichtigkeit bei Erdkörpern. Ein Damm aus reinem und gleich-mässigem Boden gewährt unter vorstehend gemachter Voraussetzung ohne Weiteres Wasserdichtigkeit. Selbstverständlich müssen die Böschungen angemessen geneigt werden (an der Wasserseite etwa 2 oder 3füssig), auch muss eine solide Bekleidung der Böschungen dieErdmassen dem directen Angriff desWassers entziehen. Das Nähere hierüber ist nicht an dieser Stelle zu besprechen, weil die Aufgabe wasserdichte Dämme herzustellen, beim Deichbau (und auch beim Canalbau) wiederkehrt.¹⁸)

Da incless die Herstellung von Wasserdämmen in vorhin angedeuteter Weise einen grossen Aufwand an Arbeitslohn erfordert und da ein gleichmässiges Material zu dem Erdbau nicht immer zu haben ist, so bildet man oft durch Anwendung von Thon schlag (Puddle) einen besonderen, absolut wasserdichten Körper in den Erdmassen. Dies Verfahren ist namentlich in England zu grosser Vollkommenheit gebracht.

Man ist daselbst der Meinung, dass durch Thonschlag die Wasserdichtigkeit leichter und sicherer zu erreichen sei, als seihst durch Beton.

Bei Anfertigung des Thonschlags wird der Thon, welcher frei von fremdartigen Bestandteilen sein muss, zu einem dickflüssigen Brei verarbeitet, lagenweise geschüttet und abgeglichen. Den Thonschlagwällen der Sammelteichdämme giebt man 1,5 bis 4m Kronenbreite und einen Anlauf von Via bis ¹24. Wälle von massiger Höhe können mit verticalen Begrenzungen ausgeführt werden. Dergleichen Wälle und horizontal liegender Thonschlag sind leichter wasserdicht herzustellen, als Massen, welche der Richtung der Böschungen des Erdkörpers folgen.

Wenn grosser Wasserdruck vorhanden ist, so muss der Thon möglichst rein gehalten werden, bei mässigem Druck ist c^aber zulässig und empfehlenswerth Sand (bis zur Hälfte der ganzen Masse) zuzusetzen. Sand und kleine Steine werden mit dem Thone gemischt und zu einer Art Thonbeton verarbeitet, wenn der Thonschlag das Fundament von Mauern bildet.¹⁹)

Der Thonschlag muss den directen Einwirkungen des Wassers und der Luft entzogen werden. Es muss deshalb an der Wasserseite eine Schale von Mauerwerk oder ein sorgfältig verbauter Erdkörper vorhanden sein. Sorglosigkeit bei Herstellung der neben dem Thonschlagwalle befindlichen Erdkörper war mit Veranlassung, dass im Jahre 1864 der Damm des Dale-Dyke-Reservoirs oberhalb Sheffield brach.²⁰)

b. Wasserdichtigkeitbei Mauerwe r k. Wasserdichtes Mauerwerk kann nur erzielt werden, wenn die Fugen mit hydraulischem Mörtel vollständig ausgefüllt sind, wenn also die Mörtelmassen so zu sagen ein zusammenhängendes Gewebe bilden. Man wird dies im Allgemeinen bei kleinen Steinen leichter erreichen, als bei grossen.

Weniger sicher erscheint die Anwendung von Oelkitt zur Ausfüllung der vorderen Tlieile der Fugen. In diesem Falle muss eine sehr genaue Bearbeitung der Steine eintreten, damit Sicherheit in Betreff der Ausfüllung der Fugen vorhanden ist.

Bruchsteinmauerwerk lässt sich in grösseren Massen ohne besondere Vorkehrungen wasserdicht hersteilen. Mosaikartiges Mauerwerk, wie solches in Frankreich üblich, entspricht den Anforderungen der Wasserdichtigkeit besser als Mauerwerk mit abgeglichenen Lagerfugen. Die 50m hohe Mauer des Reservoirs des Furens (s. Tafel IV, Fig. 14 und 15) ist in erstgedachter Weise hergestellt, es wurde aber hierbei auf je 10 Maurer ein Aufseher verwendet, um Sicherheit in Betreff sorgfältiger Arbeit zu haben.

Bei Quadermauerwerk kann man besondere Anordnungen in Betreff der Gestaltung und der Ausfüllung der Fugen treffen. Ein zweckentsprechendes Mittel besteht darin, dass man sowohl in den Lagern, wie an den Stossfugen kräftige Rillen anbringt, der Art, dass der Mörtel, welcher dieselben ausfüllt, einen zusammenhängenden Wulst bildet.

Bei Backsteinmauer werk von geringer Stärke muss man eine zusammenhängende Mörtelschicht zwischen den vorderen und den hinteren, bezw. (wenn es sich um Bodenconstructionen handelt) zwischen den oberen und den unteren Massen anbringen und darf, um dies zu erreichen, Abweichungen von den sonst üblichen Regeln des Backsteinverbandes zulassen. Beispielsweise kann man statt einer 1 Stein starken

Mauer zwei nebeneinanderstehende */2 Stein starke anwenden u. s. f. Bei Herstellung der Böden der Reservoire wird man zwei übereinanderliegenden Plattschichten den Vorzug vor einer Rollschicht geben.

Beton ist von vornherein zu Reservoiranlagen gut geeignet. Er muss indess in Schichten von massiger Mächtigkeit eingebracht werden, dieselben sind sorgfältig abzuwalzen, bis sich die Oberfläche des Betons vollständig glatt und mit Mörtel gesättigt zeigt. Stellen, an welchen Letzteres nicht der Fall sein sollte, sind mit Cement zu bestreuen.

Der Nutzen des bei Reservoiren oft verwendeten Cementputzes besteht weniger darin, dass derselbe die Wasserdichtigkeit der Reservoire befördert, als vielmehr darin, dass man durch den Putz eine glatte Fläche erhält, welche verhindert, dass die Vegetation nicht Fass fassen kann. Dieselbe ermöglicht auch eine gründliche Reinigung des Reservoirs. Der Cementputz muss deshalb mit stählernen Kolben festgerieben und so zu sagen polirt werden. Portlandcement eignet sich zu der fraglichen Verwendung am besten.

c. Wasserdichtigkeit bei sonstigen Constructionen. In Betreff der Wasserdichtigkeit von Eisenconstructionen genügt die Bemerkung, dass die Fugen gusseiserner Platten durch Verschraubung unter Anwendung von Gummi- oder sonstigen Einlagen, oder unter Anwendung eines sog. Eisenkitts²¹) wasserdicht gemacht werden, während bei richtig ausgeführter Vernietung des Eisenblechs die Wasserdichtigkeit ohne Weiteres zu erreichen ist. Gewöhnlich müssen indess die genieteten Fugen „ver-stenimt“ werden, um vollständige Dichtigkeit herbeizuführen.

Die Mittel, durch welche Holzconstructionen wasserdicht hergestellt werden, übergehen wir an dieser Stelle. Wasserdichte Reservoirabschlüsse aus Holz kommen vorzugsweise bei der Herstellung von s. g. Triftklausen vor, deren Besprechung dem VII. Capitel Vorbehalten is*t.

Asphalt ist ein gutes Material zur Herstellung wasserdichter Bodenconstructionen. Die Anwendung desselben verlangt indess eine solide und trockene Unterlage. Es ist sicherer, wenn man sich nicht mit einer Lage Asphalt begnügt, sondern deren zwei aufbringt, damit etwaige kleine Risse in der unteren Lage überdeckt und geschlossen werden.

Besondere Schwierigkeiten entstehen, wenn ein wasserdichter Anschluss zwischen verschiedenen Materialien hergestellt werden muss. Dieser Fall kommt indess bei Reservoirconstructionen vergleichsweise selten vor. Auf die Wasserdichtigkeit des Anschlusses hat man schon bei der Detail-Construction der Art Rücksicht zu nehmen, dass man den aus dem einen Materiale hergestellten Gegenständen Vorsprünge giebt, welche in das andere Material hineintreten.

Man findet nicht selten eine Combination von Massen, welche auch einzeln wasserdicht sein sollten, angeordnet, z. B. eine Combination von Thonschlag und Mauerwerk, von Beton und Mauerwerk u. dergl. In diesem Falle hat das Mauerwerk vorzugsweise die Bestimmung eine schützende Schale, bezw. eine ebene Oberfläche herzustellen; die Wasserdichtigkeit beruht aber auf dem Thonschlage und dem Beton. — Durch Anwendung von drei verschiedenen Lagen wasserdichter Massen übereinander (z. B. von Beton, Plattschichten und Asphalt) wird man einen besonderen Erfolg schwerlich erzielen.

§ 16. Saminelteiche und durch Ausgrabung hergestellte Reservoire. Wir wenden uns nunmehr zur Besprechung der Einzelnheiten der verschiedenen Reser-

voiranlagen, wobei wir uns indess in Betreff der Sammelteiclie auf die Erwähnung einiger weniger Punkte beschränken. Es lässt sich nicht vermeiden, dass die fraglichen Anlagen wiederholt zur Besprechung kommen. Dies gilt ganz besonders von den künstlich herzustellenden Abschlüssen der Sammelteiclie, zu deren Erörterung sich später Gelegenheit finden wird.

Die Regeln, welche man bei Wahl der Stellen der zur Wasserversorgung dienenden Sammelteiche zu befolgen hat, sind im Folgenden enthalten⁴⁸):

„Der Untergrund darf nicht wasserdurchlassend sein; hierzu ist es genügend, wenn derselbe auch nur eine Lehmlage von 1,5m besitzt, da dieselbe mit der Zeit durch zugeführten Schlamm verstärkt wird.“

„Zur Anlage des Dammes ist, wo möglich, eine Einengung des Thaies zu wählen, sowohl wegen der Kostenersparniss, als weil dem Teiche eine grössere Tiefe gegeben werden kann.“

„Die Bergwände sollen wo möglich bewachsen sein, weil durch die Wurzeln das Wasser aufgehalten wird, und indem es langsamer herunterfliesst, weniger Verunreinigungen mit sich führt und die Böschungen weniger angreift.“

„Das Thal soll nach Möglichkeit eine solche Lage haben, dass sich der Schnee in demselben ablagert.“

„Es ist darauf zu sehen, ob nicht etwaige quellenreiche Querthäler, welche nicht zu weit unterhalb der Dammanlage in das abzusperrende Thal einmünden, noch mittelst Kanälen in den Teich abgeführt werden können.“

„Es ist zu beachten, ob das für den Teich zu erwerbende Tagewasser nicht vorher über leicht abschwemmbares Terrain läuft oder Uber solches, welches das Teichwasser verunreinigen könnte.“

„In die Expropriationsverträge ist die Bestimmung aufzunehmen, dass in dem neu angelegten Teich von den Anwohnern weder Schaafe gewaschen, noch Flachs geröstet oder sonstige Verunreinigungen vorgenommen werden dürfen.“

Dem Obigen wäre etwa noch hinzuzufügen, dass Thäler mit geringer Querneigung sich zur Anlage von Sammelteichen nicht eignen, einmal weil in diesem Falle der Cultur zu grosse Strecken entzogen werden, sodann, weil durch die Verdunstung der grösseren Oberfläche wegen in der trockenen Zeit zu viel Wasser verloren geht, endlich auch, weil die Ausdünstungen der bald unter Wasser stehenden, bald trocken liegenden Strecken den benachbarten Wohnungen nachtheilig sind. Unter sonst gleichen Umständen ist die beste Situation von Sammelteichen da, wo in der Nähe des Abschlusses und oberhalb desselben zwei Thäler Zusammentreffen.—Es ist ferner zu bemerken, dass es im Allgemeinen misslich ist, den Boden zur Herstellung von Abschlussdämmen durch Vergrösserung des Teiches zu gewinnen, weil in der Regel die oberen Schichten des Bodens das Wasser am besten zurückhalten.

Durch Ausgrabung hergestellte Reservoire kommen vorzugsweise als Ablagerungs- und als Filterbassins zur Anwendung. In beiden Fällen ist eine Befestigung der Böschungen durch Pflaster mit gut gedichteten Fugen oder durch Pflaster auf Betonunterlage unerlässlich. Andernfalls entstehen empfindliche Wasserverluste und

⁴⁸) Obige Regeln sind entnommen aus:

„Ueber Quellengebiete und Wasserversorgung der Odessa-Balta Eisenbahn“, Organ f. d. Fortschr. d. Eisenbahnw. 1874, S. 1. — Andere uns bekannte Beispiele der Anwendung von Wasserversorgungs-Sammelteichen in Deutschland sind die bezüglichen Anlagen für Stuttgart

und für die Wilhelmshöhe bei Cassel.

Ueber ausländische Anlagen sind die Literatur-Notizen am Schlüsse dieses Capitels zu vergleichen.

bei Filterbassins die Gefahr, dass eiy Tlieil des Wassers unfiltrirt in die Samniel-canäle gelangt. Bei den gemauerten Bassins findet man in England die Böschungen

Fig. 5.

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unten steiler, als oben angelegt, wie nebenstehende Fig. 5, l welche die Begrenzung der Filter zu Liverpool dar-!f stellt, zeigt. Eine derartige Anordnung lässt sich da-durch motiviren, dass in den unteren Theilen der Bassins •—rwv:der Druck des umgebenden Erdreichs durch den Filter-sand und die denselben unterstützenden Massen einen Gegendruck erfährt. — Uebrigens wirkt die Eisbildung ■'1*-- in den mit geböschten Seiten hergestellten Reservoiren weit störender als in Reservoiren mit vertiealer Begrenzung. In England macht sich dieser Umstand weniger bemerklich als bei uns. Hieraus erklärt es sich, dass dort gegrabene Reservoire häufig, bei uns aber selten Vorkommen.

§ 17. Gemauerte Reservoire. Die Detail-Construction der gemauerten Re- • servoire beruht auf Grundsätzen der Statik, welche wir hier als bekannt voraussetzen müssen. Es sind indess einige charakteristische Eigenthiimlichkeiten der Reservoir-Constructionen hervorzuheben. — Aus dem Umstande, dass alle Reservoire der Wasserdichtigkeit wegen mit besonderer Sorgfalt ausgeführt werden müssen, folgt, dass man an die Festigkeit des Mauerwerks grössere Anforderungen stellen darf, als bei gewöhnlichen Ausführungen und dass es somit gestattet ist, in Betreff der Dimensionen einigermassen kühn zu sein. Ein zweiter Grund hierfür ergiebt sich daraus, dass der Erddruck, welcher die Reservoirmauern von der einen Seite, und der Wasserdruck, welcher dieselben von der anderen Seite beansprucht, sich zum grössten Tlieil gegenseitig auf heben, so lange das Reservoir gefüllt ist. Wenn man nun ein Reservoir derartig construirt, dass dasselbe dem Erddruck Widerstand zu leisten vermag und wenn man dafür sorgt, dass ein inniger Anschluss zwischen Mauerwerk und Erdreich vorhanden ist, so wird man in der Regel eine Construction von genügender Festigkeit erhalten. Ausnahmen von dieser Regel treten ein, wenn es fraglich ist, ob der Erddruck zur Wirkung kommen wird. Wenn also beispielsweise eine Reservoirmauer an einem Abhänge aufzuführen ist, so muss dieselbe wie eine Wassermauer, also nach den Gesetzen der freistehenden Abschlussmauern der Sammelteiche (vergl. § 16 des VII. Capitels) berechnet werden.

Wenden wir nun obige Grundsätze zunächst auf cylindrische Reservoire an, so ergeben sich sehr geringe Dimensionen für den Mantel derselben. Bis 1,5“ Durchm. genügt ¹,2 Stein Wandstärke, von 1,5 bis 3mDurchm. 1 Stein, von 3 bis 4,5ni Durchm. 1 ’/a Stein. Dies sind die von englischen Ingenieuren befolgten Regeln. Es kommen indess noch kühnere Ausführungen vor. Beispielsweise hat das cylindrisch gestaltete Haupt-Reservoir zu Canterbury bei 18,3ra Durchm. und 5,2m Wassertiefe nur 0,57m Wandstärke.²²)

Kleine cylindrische Reservoire pflegen mit Kuppeln überwölbt zu werden, bei grösseren Ausführungen kann man Kappen zwischen eisernen, durch Pfeiler oder gusseiserne Säulen getragenen Trägern anwenden, wobei die Achsen der Kappen entweder miteinander parallel laufen oder concen-trische Kreise bilden. Daraus, dass es ausführbar ist, grössere cylindrische Reservoire zu überwölben, folgt indess nicht, dass die fragliche Form hei überwölbten Reservoiren empfehlenswerth sei (vergl.

§ 14 dieses Capitels).

Die Seitenmauern geradlinig begrenzter, offener Reservoire sind wie Futtermauern zu berechnen, wobei indess ihre Länge nicht unberücksichtigt bleiben sollte. Denn die Ecken des Reservoirs sind als feste Puncte anzusehen und die Seitenmauern eines sechs- oder achteckigen Reservoirs können unter sonst gleichen Umständen schwächer sein, als diejenigen an den langen Seiten ein Rechtecks. Man findet im letztgenannten Falle die mittlere Mauerstärke (in) oft nach einer allbekannten alten Regel gleich einem Drittel der Höhe (h) ausgeführt, bei Filterbassins kommen aber erheblich geringere Dimensionen vor, so zwar, dass je nach Beschaffenheit des umgebenden Bodens

m — (0,28 bis 0,18) h ist.

Fast ohne Ausnahme wird an der Wasserseite ein kräftiger Anlauf und an der anderen Seite eine Hinterfiillung der Mauern mit Thonschlag angeordnet (vergl.

Fig. 6.

nebenstehenden Holzschnitt, Fig. 6). Die Stärke des Thonschlags pflegt 0,3 bis 0,7m zu betragen. — Den Boden offener Bassins kann man aus einem etwa 0,5m mächtigen, mit plattgelegten Backsteinen abgedeckten Thonschlage hersteilen.

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Bei im Grundriss rechteckigen, überwölbten Reservoiren empfiehlt es sich, von der Construction der Leber Wölbung auszugehen. Man wählt gewöhnlich Kappen oder Tonnengewölbe, welche zwischen einer Reihe von Gurtbogen, bezw. auf denselben ruhen (vergl. Fig. 3 und 4, Tafel IV) seltener Kreuzgewölbe (Fig. 5 und 6, Tafel IV). Die Gurtbogenpfeiler haben nebenbei den Nutzen, dass durch dieselben fortwährende Strömungen im Wasser erhalten werden, sie genügen aber auch zu diesem Zwecke und es ist nicht empfehlenswerth, statt der Gurtbogen Mauern mit kleinen, künstlich vertheilten Oeffnungen auszuführen, welche die Reinigung des Reservoirs unnöthiger Weise erschweren. — Ueber den Gewölben ist selbstverständlich eine wasserdichte Abdeckung (ähnlich wie bei Brückengewölben) anzubringen, auf welcher dann die ca. 0,8m starke Erddecke ruht. Da die vorkommenden mobilen Belastungen verschwindend klein zu sein pflegen, so reicht eine mässige Stärke für die Kappen aus, beispielsweise haben die Kreuzkappen des auf Tafel IV, Fig. 5 und 6 dargestellten Reservoirs bei 3,78m Spannweite nur 0,08m Stärke und die Kappen des Brompton-Reservoirs, welche 3,39'" Spannweite und 0,99m Pfeil haben, nur 0,1'" Stärke.

Mit Hülfe der zur Ueberwölbung gehörigen Theile kann man nun die Erdmassen, welche das Reservoir umgeben, der Art absteifen, dass es in der Regel genügt, zwischen den einzelnen Vorlagen Mauern von mässigen Dimensionen einzufügen. Man kann die letzteren auch im Grundriss bogenförmig gestalten, wie die Figuren 1 und 2, Tafel IV zeigen.

Die Mauern des Reservoirs zu Selhurst sind in dieser Weise gestaltet. Der Abstand von Vorlage zu Vorlage beträgt 6,1m, die Mauerstärke bei 4,9m Wassertiefe 0,46m.²³) Beim Reservoir zu Brompton sind die Mauertheile zwischen den in Abständen von 3,3m angelegten Vorlagen gradlinig begrenzt, die Wassertiefe beträgt 3,6m, die Mauerstärke oben 0,46 und unten 0,57m. Das auf Tafel IV, Fig. 5 und 6 dargestellte Reservoir hat bei 3,32m Wassertiefe 0,4m mittlere Mauerstärke. Man ersieht hieraus, dass die Mauern überwölbter Reservoire oft nur eine Schale für das umgebende Erdreich sind. Unter den uns bekannten Ausführungen in Deutschland ist das Haupt-Reservoir des Wasserwerks Wiesbaden in ähnlicher leichter Weise construirt.

Der Boden der überwölbten Reservoire wird am besten aus einer 0,3 bis 0,5m starken, mit Backsteinen abgedeckten Betonschicht hergestellt. Je tiefer das Reservoir in dem gewachsenen Boden liegt, desto schwächer kann unter sonst gleichen Umständen die Betonschicht sein. In dem Boden sind einige vertiefte Stellen anzubringen, welche das Spülwasser beim Reinigen des Reservoirs aufnehmen. Besondere Sorgfalt ist auf den Anschluss der Seitenmauern an den Boden zu verwenden. Das Sicherste ist eine Profilirung der ersteren in der durch Fig. 5, Tafel IV angedeuteten Weise, mindestens muss man das Fundament und einen Theil der Reservoirmauern geraume Zeit vor Einbringung des Bodenbetons ausführen, damit jene Zeit haben, sich zu setzen.

Falls der Untergrund nicht vollständig gleichmässig und tragfähig ist

sind Spannbögen zwischen den die Ueberwölbung tragenden Pfeilern und eine corre-spondirende Form für die Abdeckung des Bodens am Platze.

Alle geschlossenen Reservoire sind mit Einsteigeöffnungen, die grösseren mit Treppen zu versehen. Ausserdem muss dafür gesorgt werden, dass die Luft beim Füllen des Reservoirs entweichen und dass dieselbe sich erneuern kann. Diesen Zwecken und zugleich zur Erhellung des Innern bei den Reinigungsarbeiten dienen die aus den Zeichnungen ersichtlichen, in den Gewölben angebrachten Oefifnungen und die mit denselben in Verbindung stehenden, kleinen überdachten Schächte.

An die Reservoire scliliessen sich in der Regel noch besondere, besteigbare Räume (Vorkammern) an, welche die'Rohrleitungen und andere Nebenanlagen aufnehmen.

Für die Construction der Regenwassereysternen gelten im Allgemeinen die im Obigen besprochenen Regeln. Die geringe Ausdehnung der fraglichen Anlagen wird indess nicht selten Veranlassung zu einer möglichst einfachen Gestaltung derselben, weil es nicht der Mühe lohnt, in einem solchen Falle besondere Materialien, complicirte Rüstungen und dergl. zu beschaffen.

Man hat hie und da auch wohl gemauerte Reservoire ausgeführt, welche das Wasser in zwei Etagen aufnehmen. Dergleichen Anlagen sind indess nur unter ausnahmsweise vorkommenden Verhältnissen am Platze.²⁴)

§ 18. Eiserne Reservoire. Zur Herstellung eiserner Reservoire werden entweder gegossene Platten oder Blech verwendet. Man nimmt an, dass erstere nicht so leicht rosten, als letzteres. Da nun die Wand- und Bodenstärken bei schmiedeisernen Reservoiren eben in Rücksicht auf das Rosten erheblich stärker gemacht werden müssen, als die Berechnung ergiebt, so fallen jene Stärken bei gegossenen Reservoiren nicht sehr viel grösser aus und es ist desshalb in den Preisen für beide Arten kein grosser Unterschied. Die Gusseisenconstructionen waren lange Zeit bei Wasser-tliürmen, Wasserstationen u. s. w. die vorzugsweise üblichen, neuerdings wendet man sich indess mehr und mehr der Verwendung von Eisenblech zu. Recht am Platze erscheinen uns die gusseisernen Reservoire nur für die oft sich wiederholenden Herstellungen kleinerer Behälter mit rechteckigem Grundriss, also beispielsweise als Reservoire kleinerer Wasserstationen.

Die Platten bei dergleichen Reservoiren pflegen 10 bis 12ram stark gemacht zu werden, dieselben werden durch schmiedeiserne Anker mit einander verbunden, eine

Zeichnung findet man im Handbuche für specielle Eisenhahntechnik I. Band, Tafel XLIX. Beispiele grösserer cylindrischer Reservoire ans Gusseisen sind u. A. die Ausführungen in Altona und Lübeck.⁵-)

Für schmiedeiserne Reservoire eignet sich, wie bei anderer Gelegenheit bereits nachgewiesen ist, von vorn herein eine cylindrische Form am besten, hei kleineren Anlagen weist indess mitunter die Gestalt des Aufstellungsraumes auf einen rechteckigen Grundriss hin. In diesem Falle bedingt somit die Form des Unterbaues die Gestalt des Reservoirs, während hei grösseren Ausführungen die letztere die Gestalt des Unterbaues bedingt.

Für rechteckige schmiedeiserne Reservoire genügt hei der üblichen Wasser-tiefe von 2 bis 2,5m eine Wandstärke von 5 bis 6 und eine Bodenstärke von 7 bis 8mm. Die Wände sind durch Winkeleisen von 60 bis 80mm Schenkellänge abzusteifen, an welche sich die 20 bis 25mm starken Spannstangen anschliessen. Bei Anordnung dieser Stangen ist darauf zu sehen, dass Ventile, Rohranschlüsse u. s. w. zugänglich bleiben. Eine Ausrundung der Ecken ist zweckmässig.52a)

In der Mitte grösserer cylindrischer Reservoire wird gewöhnlich ein Raum ausgespart, welcher die Treppe aufnimmt (vergl. Fig. 7 und 10, Tafel IV). Die Berechnung der Wandstärken erfolgt auf Grund bekannter einfacher Regeln, wonach die unteren Bleche etwas stärker ausfallen, als die oberen. Der obere Rand wird mit einem Winkeleisen abgesteift.

Beim Reservoir des Wasserwerks Halle, welches 11,29m Durclim. und 4,78m Höhe hat, sind Wandstärken von 6,5 bis 8,2mm zur Ausführung gekommen. Ferner wurden zwei Bänder von 20 auf 100mm Querschnitt angeordnet, welche durch doppelte Schrauben zusammen gezogen sind. Die Wandungen des Treppencylinders sind 13mm stark.    *

Das Reservoir von Chaillot, (s. Fig. 10 und 11, Tafel IV) hat nur 3mm Wandstärke.

Das Reservoir zu Frankfurt a. d. 0. (s. Fig. 7, Tafel IV) hat oben Sund unten 12mm Wandstärke, ebenso stark ist auch der Treppencylinder. ²⁵ 26)

Das durch Fig. 12 derselben Tafel dargestellte Reservoir hat bei 7,59m Durclim. und 2,63m Höhe oben 5 und dnten 6mm Wandstärke.

Wenn die Böden der fraglichen Reservoire als Kugelabschnitte eonstruirt werden, so sind die üblichen Blechdicken 6 bis 7mm. Der Anschluss zwischen Boden und Seitenwänden wird durch ein stumpfwinkliges Eisen hergestcllt. Ausserdem läuft um den unteren Rand ein Winkeleisen, welches das Auflager auf einem gegossenen, das Mauerwerk abschliessenden Ringe vermittelt. (In Fig. 10 konnten diese Einzeln- ■ beiten des kleinen Maassstabes wegen nicht dargestellt werden.)

Da das Verfahren bei Berechnung der Bodenstärken in diesem Falle nicht als allgemein bekannt vorausgesetzt werden kann, so haben wir eine bezügliche Notiz in die Anmerkung ²⁶), siehe folgende Seite, aufgenommen.

Bei Reservoiren mit platten Böden pflegen die letzteren trotz der ausreichenden Unterstützung, welche die unter dem Reservoire befindliche eiserne Balkenlage gewährt, stärker gemacht zu werden, als die Seiten wände und zwar wohl desshalh, weil der Boden mehr leidet und schwieriger zu unterhalten ist, als die Seiten.

Das Reservoir zu ITaIle hat 10mm, dasjenige zu Frankfurt a. d. 0. 12mm Bodenstärke. Beim Reservoir zu Geestemünde sind indess der Boden und die unteren Theile des Mantels gleich stark.

¹

) Vergl. Humber. Water supply, S. 102.

²

)    Ueber Rammbrunnen vergl. man: Zeitsch. d, Arch.-und Ing.-Vereins zu Hannover 1868, S. 334 und S. 343; ferner Romberg’s.Zeitsch. f. pract. Bauk. 1869, S. 21.

³

)    Literatur über artesische Brunnen:

Hagen, Wasserbaukunst I. Band (3. Aufl.) S. 75.

Hericourt de Thury, übersetzt von Frommann. Coblenz 1833.

Spetzler, Anleitung zur Anlage artesischer Brunnen. Lübeck 1832.

Allgemeine Bauzeitung, Jahrg. 1849.

Builder, 1870, Mai. S. 383.

⁴

| „Ueber eine neue Methode der Wasserhebung aus tiefen verticalen Bruiyienröhren.“ Deutsch. Bauz. 1876. S. 274.

⁵

   Vergl.: „Ueber Quellengebiete und Wasserversorgung der Odessa-Balta Bahn. Org. f. d, Fortschr. d. Eisenbahnwesens, 1874, S. 3.

⁶

²⁷)    S. Hagen, Wasserbaukunst I. Band (3. Aufl.) .S. 239.

⁷

²⁸)    S. Deutsche Bauzeitung 1876, S. 226.

⁸

) Apparate zur Reinigung von Wasser treten mitunter bei der Wasserversorgung ergänzend auf, um das Wasser einer nachträglichen, vollkommeneren Reinigung zu unterziehen. Aus diesem Grunde wollen wir die Literatur derselben nicht ganz übergehen. Man vergleiche:

Filtriren des Wassers, Allg. Bauz. 1853.

Ransome’s Wasserfilter aus künstlicher Steinmasse. Mechan. magazine 1872, S. 98.

Umkehrbares Wasserfilter. Scientif. Americ., Bd. 27, No. 5.

Wiley. Automatischer Filtrirapparat, daselbst 1873, S. 185.

Kletzinsky. Plastische Kohle zu Filtern. Polyt. Notizbl. 1873, S. 233.

Lichten b er g’s Wasserfilter. Polyt. Centralbl. 1871, S 1362.

Le Tellier. Epuration des eaux, Revue indust. 1875, S. 240.

Kirtley’s Filtrirapparat, daselbst, S. 222 u. A.

⁹

)    S. Kirkwood. Die Filtration des Flusswassers, S. 167.

¹⁰

)    S. daselbst S. 32.

¹¹

)    Bei einigen englischen Wasserwerken ist auch für den Betrieb im Grossen von Sieben Gebrauch gemacht. Das gesammte Wasser für die Stadt Bombay passirt durch Drahtsiebe von 5, bezw. 8,36 f~]m Flächeninhalt, Näheres s. Hu mb er. Water supply, S. 131 und 137/

¹²

)    Näheres s. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, 1859, S. 202.

Ein anderer Filter mit verticalen Schichten ist beschrieben: Illustr. Gewerbez. 1862, S. 208.

¹³

)    Beobachtungen, welche die Kohlenfiltration in günstigem Lichte erscheinen lassen, sind mitgetheilt: Hu mb er, Water-supply S. 139. — Man findet dagegen in der Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover. 1868, S. 332 und im Archiv der Pharmazie Bd. 201, S. 5 Mittheilungen, welche die Bedeutung der Kohle für die Wasserreinigung sehr gering erscheinen lassen.

¹⁴

) Eingehende Mittheilungen über Filteranlagen findet man u. A. Journ. f. Gasbel. u. Wasserversorgung 1872, April. S. 210.

¹⁵

)    Ein Filter mit Ueberdachung ist bei der württembergischen Station Aulendorf, ausgeführt, s. Allg. Bauz. 1873.

Einen überwölbten Filter hat das Berliner Wasserwerk, s. Berlin und seine Bauten, II. Theil, S. 102.

¹⁶

)    Man vergleiche u. A.:

Kirkwood, Filtration des Flusswassers, S. 45.

H umher, Water supply, S. 149 u. „Die Eisenbahn“ 1876, S. 334.

¹⁷

) In England bezeichnet man die fraglichen Reservoire auch mit dem Namen „Service reservoirs“ (Dienst-Reservoire).

¹⁸

) Einen Beleg für Obiges bilden die gewaltigen Erddämme der indischen Sammelteiche. Bei denselben wurden die Erdmassen in Körben herbeigetragen. Das wiederholte Betreten der Schüttung wirkte besser als das heutige Stampfen und Walzen.

¹⁹

)    Hagen, (vergl. dessen Wasserbaukunst II. Tkeil, 3 Ed., S. 563 und 633) bespricht die Anwendung und die Herstellung des Thonschlags ausführlicher und legt auf die Beimischung von Sand und Kies grösseres Gewicht, als im Obigen auf Grund neuerer Mittheilungen geschehen ist.

²⁰

)    Ueber diesen interessanten Fall ist zu vergleichen : Zeitsclir. d. Arch.- und Ing.-Vereins zu Hannover, 1864, S. 134 und 402.

²¹

) s. Gottgetreu, Baumaterialienlehre II. Band S. 303.

²²

) Andere Beispiele cylindrischer Reservoire mit schwachen Wandstärken nebst den betreffenden theoretischen Untersuchungen findet man in einer Abhandlung über Gasometer-Cysternen. Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Verein 1859, S. 179.

²³

) Das oben genannte Reservoir enthält 3862 Kubikm. und kostet für den Kubikmeter aufgespeicherten Wassers 10,7 Mark. — Es muss ausdrücklich hervorgehoben werden, dass dasselbe und das oben erwähnte Reservoir zu Brompton grösstentheils von aufgeschüttetem Boden umgeben sind.

²⁴

) Beispiele sind die Reservoire von Passy nnd Menilmontant bei Paris, s. Allg. Bauz. 1867. Das Reservoir zu Menilmontant enthält in der oberen Etage Trinkwasser aus dem d’Huis-Bache, jn der untern aber ein nur zum Spülen u. s. w. geeignetes Wasser aus der Marne.

²⁵

) Man vergl.: Das Hochreservoir der Stadt-Wasserkunst in Lübeck, Zeitschr. f. Bauw. 1870, S. 298. Das Hochreservoir der Altonaer Wasserwerke. Romberg’s Zeitschr. f. pract. Bauk. 1866. S. 21 und Kümmel, Das Wasserwerk der Stadt Altona.

52a) Rechteckige schmiedeiserne Reservoire von bedeutenden Dimensionen (Länge etwa 22,2, Breite 9,2, Höhe 3,4m) sind für das neue Wasserwerk der Stadt Bremen zur Ausführung gekommen, s. die betreffenden Mittheilungen in Zeitschr. f. Bauw. 1876, S. 343.

²⁶

6S) Näheres s. Deutsche Bauz. 1876, S. 225.

Schmiedeiserne wie gusseiserne Reservoire müssen mit einem guten Anstrich versehen werden, die Erneuerung desselben ist hei ersteren häufiger erforderlich, als hei letzteren.

Die eisernen Reservoire müssen trocken und luftig aufgestellt werden, namentlich ist darauf Bedacht zu nehmen, dass schwefliche Dämpfe und dergl. keinen Weg nach denselben finden können. Ein isolirter Unterbau ist desslialb hei wichtigeren

hi) Es seien (s. nachstehenden Holzschnitt Fig. 7, welcher einen Verticalschnitt des Reservoirs darstellt) E der Halbmesser der Calotte, r der Halbmesser des Reservoirs,

x der Halbmesser für ii'gend einen Horizontalschnitt,

Fig. 7.

t die Spannung pro laufenden Meter des Bleches in diesem Schnitt, cp der mit dem Radius x corrcspondirende Centriwinkel, e die Stärke des Bleches,

Tc die zulässige Belastung desselben,

Jl\

H die Wasserhöhe in der Achse des Behälters,

h eine mittlere Wasserhöhe, welche mit dem Halbmesser x corre-spondirt,

P das Gewicht des im Reservoire enthaltenen Wassers, y das Gewicht eines Kubikmeters Wasser.

Man hat nun für einen beliebigen Horizontalschnitt

3 ^ ifc t sin cp = y k A’ h

und da

x

sin cp = —

t — 500 E h.

Die grösste Spannung findet in der Mitte des Reservoirs statt, woselbst h=H, und folglich

To = 500 E II.

Da ferner

so erhält man

e„ 1c = Tü:

500 R II.

Co

Dasselbe ergiebt sich übrigens auch aus dem Satze, dass die Blechstärken einer dem Wasserdruck ausgesetzten Kugel unter sonst gleichen Umständen halb so gross anzunehmen sind, als diejenigen eines Cylinders. Für den äussersten Kreis der Calotte hat man

lc

sin cp = -j~ und y it x¹ /i — P,

woraus folgt

T—

P E

2 k r²

Das Winkeleisen, welches den Anschluss der Calotte an den cylindrischen Theil des Reservoirs bildet, erleidet in horizontaler Richtung einen Druck von Tcos cp pro laufenden Meter, demnach ist die Druckspannung in demselben

Q = r Tcos cp

2 tc r

^R*-r².

Obige Untersuchung gilt genau genommen nicht für eine kreisförmige Gestalt des Verticalschnittes, sondern für eine der Gleichgewichtslinie entsprechende Form desselben. Beide weichen aber nicht erheblich * von einander ab, auch stellt sich unter der Einwirkung des Wasserdrucks die Gleichgewichtslinie wohl von selbst her.

Den berechneten Blechstärken sind für die Ausführung 3 bis 5mm zuzusetzen.

Anlagen unerlässlich. Die Construction des Unterbaues lässt sich ganz aus Mauerwerk (s. Fig. 7 und 9, Tafel IV) oder durch Zuhülfenahme von Eisen (s. Fig. 12 und 13 derselben Tafel) beschaffen, auch ganz eiserne Unterstützungen kommen vor.⁵⁵) Ueber die Gestaltung der Einzelnheiten des Mauerwerks sind die bereits aufgeführten Beispiele zu vergleichen.⁵⁶)

Schliesslich sind noch als Nebenbestandtheile der fraglichen Anlagen diejenigen Vorrichtungen zu erwähnen, durch welche der zeitige Wasserstand im Reservoir con-trolirt wird. Es geschieht dies mit Hülfe von Schwimmern, mit welchen häufig Signalvorrichtungen in Verbindung stehen. Bei der auf Taf. IV dargestellten Construction ist ein einfaches optisches Signal vorhanden. Electromagnetische-Signale sind u. A. für die grosse Wasserstation der österr. Südhalin in Wien ausgeführt, worüber aus der betreffenden Publication (Etzel, Oesterr. Eiseub. IV.Bd. Bl. 35) das Nähere ersichtlich ist.

§ 19. Schlusshemerkung. (Gruppirung der Anlagen zur Sammlung, ♦ Reinigung und Aufspeicherung des Wassers.) Einige nicht vollständig entwickelte Constructionen zeigen eine eigentümliche Combination zwischen den Anlagen zur Reinigung und zur Aufspeicherung des Wassers. Hierher gehören u. A. die Vene-tianischen Regenwassercysternen. Dieselben bestehen aus einem brunnenartigen Reservoir, welches sich in der Mitte eines mit Sand gefüllten Behälters befindet. Das Wasser wird zunächst in den Sand geleitet. Da man in Venedig nicht allein auf das von den Dächern, sondern auch auf das von Höfen u. s. w. abströmende Regenwasser angewiesen ist, so wird eine Reinigung desselben vor dem Gebrauch unerlässlich.⁵⁶¹¹)

In der angedeuteten Weise kann man nebenbei bemerkt in wasserarmem Thonboden mit Erfolg Brunnen hersteilen. Man füllt eine Grube mit Sand und Kies aus und erbaut in der Mitte einen kleinen Brunnen.

Bei mehr entwickelten Anlagen gestaltet sich der Anschluss der Anlagen zur -Sammlung und zur Reinigung des Wassers an die Reservoire in folgender Weise:

Die Sammelcanäle pflegen in einer „Sammelstube“ zu endigen (vergl. Fig. 4 Tafel II), deren allgemeine Anordnung von den in die Wasserleitungen einzufügenden Brunnenstuhen, welche in Fig. 11. des folgenden Capitels besprochen werden, nicht ah weicht. Mitunter legt man vor der Sammelstube einen „Sandfang“ d. h. ein kleines, überwölbtes Ablagerungsbassin an. Empfehlenswertli ist die Einschaltung von Vorrichtungen zur Messung der zufliessenden Wassermengen.

Wenn die Wassergewinnung aus einer Reihe gekuppelter Brunnen erfolgt (vergl.

Fig. 13 Tafel II), so ist in der Nähe des zugehörigen Maschinenhauses ein Hauptbrunnen als Reservoir anzulegen. In dem vorliegenden Falle hat derselbe 5ra Durchmesser, während die Sammelbrunnen 3ra weit sind. Ueber die Verbindung der Sammelbrunnen unter einander und mit dem Hauptbrunnen ist das Nähere aus der bezüglichen Originalmittheilung (Deutsche Bauz. 1874 S. 241) zu entnehmen.

⁶⁵) Man vergl. „Die Wasserwerke der Ausstellung in Wien.“ Engng, 1873. Äug. S. 1G2 und Scientif. Anieric. 1873. Juli. S. 5.

⁵⁶) Eiserne Reservoire auf gemauertem Unterbau sind stets sehr theure Anlagen. Salb ach giebt an, dass ein bei Crefeld im Bau begriffenes derartiges Reservoir von 1600 Kubikm. Inhalt (Durchm. 18,4m, Wassertiefe 6m) 260,000 M. kostet, während ein gemauertes überwölbtes Reservoir von gleichem Inhalt für 60,000 M. herzustellen sei.

) Die auf Tafel IV (Fig. 1 u. 2) dargestellte Regenwassercysterne hat Quermauern, welche im Bereich einer über dem Boden lagernden Sandschicht mit offenen Fugen gemauert sind. Die Zuströmung des Wassers erfolgt an der linken, die Entnahme an der rechten Seite, das Wasser muss somit jene Sandschicht passiren und wird auf diese Weise gereinigt.

Der Anschluss von Filtern und einem Reinwasser-bassin an einen Sammelteich ist aus nebenstehendem jjj |k Holzschnitt Fig. 8 ersichtlich. Derselbe stellt eine fdr Bideford ausgeführte Anlage dar. Der Sammel-HIP tcich ist nait g, das Reinwasserbassin mit c bezeichnet, IBllll H|j||| d sind die Filter. Ferner bezeichnen: iMH imllll a. die Leitung des aus dem Teiche überflüssig abfliessenden Wassers,

b.    die Zuführung des Wassers nach den Filtern,

c.    die Ableitung aus dem Reinwasserbassin,

/. die Hauptrohrleitung und

|«P Ji. das Bett des Baches, in dessen Thale der , jUpr Sammelteich gebildet ist.

Die Anordnung ist so getroffen, dass das Wasser, falls es rein genug ist, unfiltrirt in die Rohrleitung gelangen kann.

Bei vollständig entwickelten Anlagen hat man nun durch Verdoppelung ihrer wesentlichsten Tlieile dafür zu sorgen, dass beim Eintreffen ungünstiger Umstände der Betrieb nicht unterbrochen wird.

Wenn man somit beispielsweise Ablagerungs- und Filter-Bassins stets in grösserer Anzahl anlegt, so geschieht dies zum Theil in Rücksicht auf ungewöhnliche Betriebsereignisse und es ergiebt sich ferner für die Rohrverbindungen zwischen den einzelnen Bassins, dass nicht allein jeder Filter muss ausgeschaltet werden können, sondern dass äussefsten Falls auch eine directe Communication zwischen den Ablagerungsbassins und dem Reinwasserreservoir herstellbar sein muss. Dasselbe gilt auch für die Verbindung zwischen den Filtern und der aus dem Reinwasserreservoir abzweigenden Hauptrohrleitung. Als ein vollständiges Beispiel würde die Anlage für Altona (s. Fig. 3, Tafel III) gelten können, wenn daselbst das Reinwasserreservoir in zwei Abtheilungen getlieilt wäre. Der Längenschnitt (Fig. 2 der bezeichnten Tafel) zeigt auch die relative Höhenlage der Ablagerungsbassins, der Filter und des Reinwasserreservoirs.

Fig. 8.

HlHi!

E3

-O—

ipgp

Aus dem oben angegebenen Grunde hat das Wasserwerk der Stadt Dresden zwei Hauptbrunnen. Zu jedem gehört eine Gruppe von Sammelröhren. Man erreicht hierdurch, dass eine Hälfte der Wassergewinnung ohne Störung des Betriebes abgeschlossen werden kann. Hierüber bemerkt Salb ach Folgendes: „Es kann z. B. nützlich sein, von Zeit zu Zeit das Wasser aus einem Theil der Sammelröhren durch einzelne Dampfmaschinen schnell auszupumpen, um eine möglichst grosse Geschwindigkeit in den Röhren zu erzielen und es laufen zu lassen, denn es werden bei einer grösseren Geschwindigkeit in den Sammelröhren alle die Schlammtheilchen und Ablagerungen, welche sich auf den Rohrwänden im Laufe längerer Zeit ansammeln können, fortgespült.u Auch die Zwischenbrunnen, welche man in die Rohrstrecken einfügt (vergl. Fig. 11, Tafel II), dienen vorzugsweise dazu, um vorkommenden Falls einen Theil der Sammelrohre ausschalten zu können und es sind desshalb die in der Figur angedeuteten Schieber angebracht. Jene Brunnen sind ausserdem noch beim Bau nützlich, insofern sie geeignete Punkte für die Aufstellung der Schöpfmaschinen sind, endlich können sie auch als Sandfänge betrachtet werden. An die Sammelstuben, die Hauptbrunnen u. s. w. schliessen sich nun zunächst die Anlagen zur Leitung des Wassers an. Von diesen wird im folgenden Capitel die Rede sein.

Handbuch d. Ing.-Wissensch. III.

Literatur.

Einige Hauptwerke, welche Wasserversorgungs-Anlagen behandeln, sind bereits am Schlüsse des ersten Capitels angegeben. Nachstehend ist namentlich die neuere, einschlägige Literatur aus Zeitschriften

aufgeführt:

A. Uelber die Geschichte der Wasserversorgung' ist zu vergleichen:

1)    *Htfmber, Water supply of eitles and towns, London, Crosby Lockwood and Co. 187G, Cap. I.

2)    *Practische Regeln bei der Anlage von Wasserleitungen, Allg. Bauz. 1862, S, 119.

B.    Quell Wasserversorgungen:

1)    Die Wiener Wasserwerke, Engineer, 1874 Jan., S. 47.

2)    Verhandlungen des österr. Ing.- und Arch.-Vereins über das Project zur Wasserversorgung der Stadt Wien,

s. Zeitschr. des genannten Vereins, 18. Jahrg., S. 31 u. ff.

3)    Die Hochquellenleitung der Stadt Wien, daselbst 1871, S. 19.

4)    Wasserleitungen in der Umgegend Roms, Nouv. ann. de la const. 1868, S. 48.

C.    Grundwasserversorgungen:

1)    Die neuen Wasserwerke zu Canterbury, Builder, 1870 Mai, S. 383.

2)    Anlage für die Wasserversorgung des Centralbahnhofes der Staats-Eisenbahn-Gesellschaft in Wien, Zeitschr.

d. österr. Ing.- und Arch.-Vereins 1871, S. 241.

3)    Die Wasserwerke zu Dortmund, Journ. f. Gasbel. und Wasservers. 1874, S. 279.

4)    Wasserversorgungsanlage für eine Villa, Pract. Masch.-Constructeur 1871, S. 9.

5)    Wasserversorgung der Stadt Orleans, Nouv. ann. de la const. 1865, S. 33.

6)    Wasserversorgung der Stadt Augsburg, Journ. für Gasbel. und Wasservers. 1874, S. 640.

7)    Stadtwasserkunst in Magdeburg, Zeitschr. für Bauw. 1860, S. 155.

8)    Die Wasserwerke zu Brighton, Engineer, 1872, Sept. S. 217.

9)    Die Wasserversorgung der Stadt Sorau, Journ. f. Gasbel. und Wasservers. 1870 Mai.

10) Project der neuen Wasserwerks-Anlagen in Berlin, daselbst 1874, S. 654.

D. Versorgung aus Sammelteichen:

1)    Wasserleitung mit hohem Druck, (Virginia) Polyt. Centralbl. 1874, S. 982.

2)    Die Wasserleitung in Melbourne, Romberg’s Zeitschr. f. pract. Bauk. 1866. S. 235.

3)    Beschreibung der Pläne zu einer Wasserversorgung für Dundee, Engng. 1870 Dec., S. 429.

4)    Wasserversorgung für Madrid, Revista de obras publicas 1867. Band V.

5)    Die Wasserversorgung der Stadt Paisley, Artiz, 1870 Dec., S. 271 und Mech. Magaz. 1870, S. 388.

6)    Die Naypoor-Wasserwerke, Engng. D. Ausg. (Polyt. Ztg.) 1874 Jan., S. 26.

E. Flusswasserversorgungen:

1)    Ueber die Wasserversorgung der Stadt Posen, Journ. f. Gasbel. und Wasservers. 1871, S. 97.

2)    Die Wasserwerke zu Madras, Engng. 1870, S. 173.

3)    Detaillirte Mittheilungen über die Berliner Wasserwerke, Journ. f. Gasbel. und Wasservers. 1871 März, S. 197.

4)    Die Wasserversorgung der Stadt Montevideo, Engineer 1873 Juli, S. 1.

5)    Wasserwerke für die Stadt Arles, Gaz. des arch. et du bat. 1865, S. 344.

6)    Die Vertlieilung des Mayennewassers in der Stadt Laval, Nouv. ann. de la const. 1868, S. 41.

7)    Wasserkunst der Stadt Rostock, Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Vereins zu Hannover 1866, S. 388.

8)    Das Wasserwerk der freien Hansastadt Bremen, Zeitschr. f. Bauw. 1876, S. 343.

F. Allgemeines und Verschiedenes:

1)    Wellemann, Studie über die Versorgung der Städte mit Wasser, Gaz. des arch. et du bat. 1869/70 S. 121.u. ff.

2)    *Die Ausführung und Unterhaltung der Wasserleitungen mit besonderer Berücksichtigung der Pariser

Wasserwerke (nach Dupuit), Allg. Bauz. 1862, S. 207.

3)    Die Zuleitung des Loire-Wassers für die Stadt Paris, Nouv. ann. de la const. 1868, S. 13.

4)    Die Wasserleitungen von Marly und Versailles, Allg. Bauz. 1865, S. 136.

5)    Die Wasserversorgung Londons, Mech. Magaz. 1871 April, S. 251.

6)    Ueber die Kosten einer continuirlichen Wasserversorgung Londons, daselbst 1871 März, S. 187.

7)    Die neue WLsseranlage am Waldschlosse Kozel (Herrschaft Stahlau) Mitth. d. Arch.- und Ing.-Vereins

f. Böhm. 1872, Heft 4.

8)    Die Wasserversorgung der Stadt Zürich, Schweiz, polyt. Zeitschr. 1870, S. 105 und Deutsch. Viertel-

jahresschr. f. Gesundheitspfl. 1871, S. 310.

9)    Wasserleitung von Jerez, Revista de obras publicas 1805, S. 166.

III. Capitol.

Anlagen zur Leitung und Vertheilung des Wassers.

Bearbeitet von

Dr. Eduard Schmitt und Felix Lincke,

Professoren am Polytechnikum zu Darmstadt.

A. Bewegung des Wassers in offenen und geschlossenen Leitungen.

Von Professor Dr. Eduard Schmitt.

(Hierzu 8 Holzschnitte.)

§ 1. Bewegung des Wassers in offenen Leitungen. Die offenen Gerinne (Gräben, Canäle, Werkcanäle etc.), in denen und durch welche das Wasser für verschiedene Zwecke geleitet und vertheilt wird, haben in der Kegel ein rechteckiges oder trapezförmiges, seltener ein nach unten abgerundetes Profil. DerjenigeTlieil des Profilumf'anges, welcher hierbei vom Wasser benetzt wird, heisst benetzter Umfang oder Wasser-Perimeter.

Den Quotienten aus dem Flächeninhalte F eines Wasserprofiles durch seinen benetzten Umfang^ heisst man dessen mittlere hydraulische Tiefe, mittlern Radius oder Profilradius. Es ist sonach die mittlere hydraulische Tiefe

Ii — —

P

In einer offenen Leitung bewegen sich die einzelnen Wasserfäden nicht mit gleicher Geschwindigkeit. Der Widerstand, den die Wassertheilclien am benetzten Umfange erfahren^ sowie die Zähflüssigkeit¹) derselben bewirken, dass die der Sohle und den Wänden näher gelegenen Wasserfäden mehr verzögert werden und daher eine geringere Geschwindigkeit haben, als die entfernteren.

Diejenige Geschwindigkeit v, welche ein Wasserprofil an allen Stellen haben müsste, wenn die in der Zeiteinheit durchfliessende Wassermenge Q dieselbe wäre, heisst seine mittlere Profilgeschwindigkeit. Es ist daher

2.

v — und Q = F v

’) Die Cohärenzersclieinungen lassen sich in statische und dynamische unterscheiden. Zu den ersteren gehören jene Cohärenzersclieinungen, die sich beim ruhenden Zustande der einzelnen Flüssigkeits-theilchen zeigen (Festigkeit, Elasticität, Capillarität). Die dynamischen Cohärenzersclieinungen treten beim Verschieben der einzelnen Theilchen über einander auf. Zu diesen gehört die Zähigkeit, Klebrigkeit oder Viscosität der Flüssigkeiten, d. i. der Widerstand, den eine Wasserschicht an den anliegenden Was-serschiclilen erfahrt, wenn sie an denselben vorheigeschoben wird.

Die Geschwindigkeiten, welche das Wasser in einer offenen Leitung nicht überschreiten darf, wenn es Sohle und Wände nicht angreifen soll, sind durch die Erfahrung bekannt und in nachstehender Tabelle zusammengestellt:

Offene Leitungen in

Ober-

flächen-

Mittlere

Sohlen-

Geschwindigkeit

schlammiger Erde oder magerem Thon

feinem Sand.........

fettem Thon.........

Lehm und festem Flusssand ....

kiesigem Boden........

grobsteinigem Boden......

Conglomerat und Schiefer.....

lagerhaften Gebirgsarten.....

hartem ungeschichtetem Felsen .    .    .

cT © cT cT t-T r-T of <sT

0,10

0,15

0,25

0,45

1,00

1,25

1,85

2,25

3,70

cT o o' o cT cT t-T t-T co

Meter.

Um eine der drei Grössen Q, F, v berechnen zu können, müssen nach Gleichung 2. zwei derselben bekannt sein. *Da das Letztere nicht immer der Fall ist, so ist es erwünscht, für die mittlere Geschwindigkeit eines Wasserprofiles einen Ausdruck zu haben, welcher von der Wassermenge unabhängig ist. Ein solcher Ausdruck lässt sich aufstellen, wenn man ausser dem Flächeninhalt F und dem benetzten Umfange p des Profiles noch das Gefälle J der Leitung, d. i. den Höhenunterschied zweier Punkte derselben auf die Einheit bezogen, einführt.

Wie noch im V. Capitel gezeigt werden wird, lassen sich alle diesbezüglichen Geschwindigkeitsformeln durch die Gleichung

3.

v = c VRJ

darstellen. Hierin ist nach Chezy und Eytelwein der Coefficient c unveränderlich, und es ist nach Eytelwein’s Berechnung c — 50,9.

Thatsächlich ist dieser Coefficient jedoch nicht constant, sondern von verschiedenen Einflüssen: von den Grössen R und J, von dem Grade der Rauhheit des benetzten Umfanges und von der Form des Querprofiles abhängig. Unter Berücksichtigung der Gefällsverhältnisse und der Dimensionen, welche die in Frage stehenden offenen Leitungen zu erhalten pflegen, empfiehlt es sich hier, nach Bazin den Coefficienten

4.

zu setzen. Darin haben die Grössen a und ß nachstehende Werthe:

Offene Leitungen mit

1)    sehr glatten Wänden (geglätteter Cement, sorgfältig

gehobelte Bretter etc.)...........

2)    glatten Wänden (Hausteine, Backsteine, Bretter etc.)

3)    wenigerglatte nW ä n d e n (Bruchsteine,Mauerwerk etc.)

4)    Wänden in Erde............

0,0000045

0,0000133

0,0000600

0,0003500

0,00015 0,00019 0,00024 0,00028

Für Gräben in Erde kann man auch einfacher nach Hagen setzen

4a.

VJ³’

worin a = 4,9.

Die hier einschlägigen theoretischen Untersuchungen, die anderweitigen Geschwindigkeitsformeln und die betreffenden Literat.urangaben sind im 2. Theile des Y. Capitels zu finden.

Aus Gleichung 3. folgt

c² R

Setzt man hierin für v den Werth aus Gleichung 2. und für R den Werth aus Gleichung L, so ergiebt sich

c² F³

und Q = c

5.

Häufig wird es nothwendjg, die Dimensionen einer offenen Leitung zu bestimmen. Wir setzen ein symmetrisch-trapezförmiges Profil A B D C (Fig. 1.) voraus und Fig. 1.

*i

F    1.7

jr

“T*

bezeichnen die Wassertiefe mit t, die Wasserspiegelbreite A B mit b und den Böschungswinkel der Wände A C und BI) mit cp. Die Grösse dieses Böschungswinkels hängt von der Beschaffenheit und dem Material der

ul

Wände ab.

Es ist erfahrungsgemäss zu wählen:

für Mörtelmauerwerk, Trockenmauerwerk, dichte Erde, lockere Erde (in Moos etc.)

63

45    ,    26x/2 Grad

cotg <p =

Aus Gleichung 5. folgt F'A —

oder wenn man

c² J

= N setzt,

6.

F³ = N p

t — (b - t cotg <p) t, ferner p — AC-\-CD-\~DB cotg (pj = b -j- 2 t tg <p/2. Setzen wir nun das Verhältniss der so wird

F — b² (1 — p cot y) und p — b (1 + 2 p tg 9/2)    .    .

Führt man diese Werthe in Gleichung 6. ein, so wird

\ / N (1    2 tg y/2) im(j ^ = jx b .    .    .    .

V [jA (1 — cotg <p)3 Die Gleichungen 5. und 8. genügen zur Lösung sämmtlicher hier einschlägigen

Nun ist F = AB+ CI)

b 2 t i —r—

\ sin (p

Tiefe zur Breite -7- = u, b

8,

Aufgaben.

§ 2. Günstigstes Profil einer offenen Leitung. Die Frage des günstigsten Profiles für eine offene Leitung kann von doppeltem Gesichtspunkte aus gelöst werden.

1) Für die Bewegung des Wassers in einer solchen Leitung ist unter sonst gleichen Umständen, namentlich bei gleicher Profilfläche, diejenige Profilform die günstigste, welche der Bewegung des Wassers den geringsten Widerstand darbietet. Da nun der Letztere dem benetzten Umfange proportional sein muss, so wird von diesem Gesichtspunkte aus jenes Wasserprofil das vortheilhafteste sein, für welches der benetzte Umfang eim Minimum ist.

Setzt man aus Gleichung 8. den Werth von b in den Ausdruck 7. für den benetzten Umfang p, so ergiebt sich

⁵ Lr U¹ + 2 ;x U) yh) ²i3 V L[j. (1 — ja cotg <p) J

9.

p =

Urn zu finden, wann dieser Ausdruck ein Minimum wird, braucht man nur die (1 + 2 ;a tp +>)2 •j. (1 — |x cotg <p)

gleich Null zu setzen. Hierdurch erhält man

Grösse

nach fi zu differenziren und den ersten Differentialquotienten

(1 + 2 fitg (fh) ^

2 [a

sin cp

= 0.

ja² (1 — [a cotg cp)²

Der linke Theil dieser Gleichung wird Null, a) wenn der erste Factor des Zählers Null ist, also wenn 1 + 2 tg cp/'a = 0

1

oder jax =--— cotg cp/2 wird;

b) wenn der zweite Factor des Zählers Null ist, wenn daher

2 [A j

sin cp

— 1=0

oder ja₂ = \ sin <p wird.

Bildet man nunmehr den zweiten Differentialquotienten, so findet man, dass für den Werth ja, das Maximum und für ja₂ das Minimum der fraglichen Function von ja eintritt. Demnach wird der benetzte Umfang p des Wasserprofiles zum Minimum, wenn

1 . 1 [A = — sin cp und t = [A b — — b sin cp .    .

2) Den zweiten Gesichtspunkt, von dem aus die Profilform einer offenen Leitung beurtheilt werden kann, bilden die Anlagekosten. Auf diese haben verschiedene Factoren Einfluss. Bei sehr kostbarem Grund und Boden wird man ein Minimum der Kosten erzielen, wenn die obere Breite der Leitung möglichst klein ist. Untersucht man, für welches Verhältniss [a der Werth von b in Gleichung 8. zum Minimum wird, so ist die günstigste Profilfoimi gefunden. Im Weitern können Terrainverhältnisse etc. von Einfluss auf die Herstellungskosten sein.

In den häufigsten Fällen wird jedoch mit Rücksicht auf die Anlagekosten jene Profilform die vortheilhafteste sein, welche die geringste Bodenaushebung erfordert, d. h. für welche die Profilfläche F am kleinsten ist.

Setzt man aus Gleichung 8. den Werth von b in den Ausdruck 7. für die Profilfläche F ein, so findet man

. . 10.

5/ N* (1 + 2 \Ltg cp/2;2 V [A (1 - [A cotg <p)

11.

Um zu untersuchen, wann dieser Ausdruck zum Minimum wird, genügt es die Grösse (1 + 2 {A tg cp/2)2 {A (1 — |A cotg (p)

Null zu setzen. Allein diese Function von ja ist dieselbe, wie die sub 1) untersuchte.

Daher wird auch F am kleinsten, wenn nach Gleichung 10.

1    1

ja = — sin cp und t — ja & = — b sin cp

/V    /V

nach g zu differenziren und den ersten Differentialquotienten gleich

ist.

Wenn man sonach das Verhältniss fi — nach Gleichung 10. wählt, so werden gleichzeitig p und F am kleinsten.

Profile, welche der Bedingungsgleichuug 10. entsprechen, lassen sich leicht auf geometrischem

Wege bestimmen. Man braucht nur mit der halben Wasserspiegelbreite A E = E B =~b (Fig. 1)

einen Kreisbogen zu beschreiben und in A bez. B den Böschungswinkel <p anzulegen. Durch die Durchschnittspunkte Cund 1) ist die Sohle bestimmt. Denn zieht man G F vertical, so ist CF — A Csin <p

oder C F = -L- 6 sin cp. Hieraus geht hervor, dass für die verschiedenen Werthe von cp die Punkte C und D auf dem von A und B aus mit ~b als Radius beschriebenen Yiertelkreisen gelegen sind. Setzt man den Werth von (j. aus Gleichung 10. in die Gleichungen 7. und 8.,

so wird

F — ~b² sin p (2 — cos p); p = b (2 — cos p)

. . 12.

und b —

16 N b

16 Q²

sin ³ p (2

c² Jsin cp (2 — cos p)

. 13.

cos p)²

§ 3. Bewegung des Wassers in geschlossenen Leitungen. Die Bewegung des Wassers in geschlossenen Leitungen unterscheidet sich von jener in offenen Leitungen dadurch, dass in den ersteren das Wasser von der Leitung rings umschlossen wird, dass es also ohne freie Oberfläche — ausser am Anfang und am Ende der ganzen Leitung

strömend sich bewegt.

Der benetzte Umfang oder Wasser-Perimeter ist demnach hier gleich dem Umfang des Leitungsquerschnittes.

Auch in einer geschlossenen Leitung — Rohrleitung — haben die verschiedenen Wasserfäden eine verschiedene Geschwindigkeit. Je näher ein Wasserfaden der Rohrwandung gelegen ist, desto kleiner ist seine Geschwindigkeit; je näher er der Rohraxe. liegt, desto grösser die Geschwindigkeit. Auch hier machen sich Bewegungswiderstände geltend, die zum Theile von der Zähflüssigkeit des Wassers, zum Theile von der Reibung an den Rohrwandungen herrühren. Es giebt demnach auch hier eine mittlere Geschwindigkeit, d. i. jene Geschwindigkeit, welche an allen Stellen eines Rohrquerschnittes vorhanden sein müsste, wenn die in der Zeiteinheit durch-fliessende Wassermenge dieselbe wäre. Die mittlere Geschwindigkeit zu bestimmen unter Berücksichtigung der aus den Bewegungswiderständen resultirenden Geschwindigkeitsverluste, bildet die Hauptaufgabe der hier einschlägigen theoretischen Untersuchungen.

Es werde angenommen, dass Wasser aus einem Behälter durch ein längeres Rohr abfliesst. Der Rohrquerschnitt sei/, das Gewicht der Volumeinheit Wasser y, und die wirksame Druck höhe, d. i. die Niveaudifferenz zwischen dem Wasserspiegel im Behälter und dem Schwerpunkt der Ausflussöffnung oder, wenn der Wasserstrahl unter Wasser austritt, die Niveaudifferenz zwischen Ober- und Unterwasser,

v²

werde mit h bezeichnet. Alsdann ist nach den Gesetzen der Hydraulik — die Ge-

schwindigkeitshöhe, und die Kraft, welche die mittlere Geschwindigkeit v des Wassers im Rohre hervorbringt, beträgt

v²

T = f y 4- .

2g

Der Widerstand W, welcher sich in einem nahezu geraden Rohre von eon-stantem Querschnitt der Wasserbewegung entgegensetzt, ist ein zweifacher:

a) Beim Eintritt des Wassers in das Rohr wird ein Widerstand Wl erzeugt, welcher erfahrungsgemäss einen aliquoten Theil der bewegenden Kraft T absorbirt,

- Co/71

14.

so dass man Wl — C₀ T

setzen kann. Darin ist C₀ ein Erfahrungscoef-

ficient, der sog. Widerstandeoefficient für den Eintritt des Wassers in die Leitung.

b) Ein anderer Widerstand W, wird durch die Leibung der Wasserfäden an den Kohrwandungen hervorgebracht. Dieser ist offenbar proportional der benetzten Fläche p h wenn p der Umfang des Rohrquerschnittes, l die Rohrlänge bezeichnet. Im Weitern ist dieser Widerstand erfahrungsgemäss nahezu proportional dem Quadrate der mittlern Geschwindigkeit v. Es ist demnach W-, = Aplv², wenn unter A ein Erfahrungscoefficient verstanden wird.

Die Bewegungswiderstände werden bekanntlich in der Hydraulik nach dem Vorgänge Eytelwein’s durch Vergleichung mit der Schwerkraft, als sog. Widerstandshöhen in Rechnung gebracht. In Rücksicht hierauf lässt sich der Widerstand W%

v²

= B p l

setzen, wenn B — 2 g A ist.

Der Gesammtwiderstand, der sich der Wasserbewegung entgegensetzt, ist W —■ Wx -f- W₂, demnach

Bpl)2

Die Kraft, welche den Ausfluss des Wassers erzeugt — die beschleunigende Kraft — ist alsdann

15.

T-W=[fi

Nimmt man nun ein cylindrisches Rohr vom lichten Durchmesser cl an, so ist

p == demnach

Ci

fi {i

1S\ aL-

Y d ) 2g

4B

Setzt man— = C, gleich dem sog. Reibungscoefficienten, so wird 7

T— W=ft (l — C₀

Aus dieser Gleichung geht hervor, dass für den Ausfluss des Wassers nicht

v²

die ganze theoretische Geschwindigkeitshöhe — verwendet wird, sondern dass in Folge der Bewegungswiderstände die Widerstandshöhe

16.

verloren geht. Daher die Bezeichnungen verlorene Geschwindigkeits- oder Druckhöhe, Geschwindigkeits-, Druck- oder Gefällsverlust.

Die wirksame Druckhöhe h ist gleich der Geschwindigkeitshöhe plus der Widerstands- oder verlorenen Druckhöhe fy, also

17.

V²

4- + ^ =

5'(i+c”+ct) • •

. . 18.

Für nicht kreisförmige Querschnitte vom Flächeninhalt f und dem Umfang p ist statt-^-ein-zusetzen:

Sind für einen bestimmten Fall die Widerstandscoefficienten C₀ und C bekannt, so lassen sich mit Hilfe der Gleichung 18. alle hier einschlägigen Aufgaben lösen.

Zunächst folgt aus dieser Gleichung die mittlere Geschwindigkeit

\J2 g h

19.

1+ ia + t~d

Bei sehr langen Leitungen ist im Nenner dieses Ausdruckes die Summe 1 -f- C0 gegen das Glied C -y sehr klein, so dass man erstere vernachlässigen kann. Alsdann

CI

ist nahezu

20.

/2gd h

V ~T~ T

Die Wassermenge Q, welche pro Secunde durch jeden Querschnitt solcher Leitungen fiiesst, ist

Q =/».

%d²

j2gd h

V l

= 0,7854

/2 g d'° h

V⁻C T ' *

. . 21.

In der Regel ist die Wassermenge gegeben und der Durchmesser der Leitung zu berechnen. Aus Gleichung 21. ergiebt sich

= 0,6075

8ZQH

* ZQ²i

22.

7i ² g h

Zur Bestimmung der Rohrweiten für gewöhnliche Leitungen kann für v > 60cm die Formel ä = 0,3018 V~-•■■■ verwendet werden, welche den unvermeidlichen Ablagerungen in solchen Leitungen Rechnung trägt.

§ 4. Widerstandseoefficienten. Der Widerstandscoefficient C₀ für den Eintritt des Wassers in die Leitung — auch Eintrittscoefficient genannt im Mittel 0,505. Bei gut abgerundeten Mündungen kann er bis 0,08 herabsinken.

Was die Reibungswiderstände und die Grösse des Reibungscöefficienten anbelangt, so wurden hierüber schon zu Anfang des vorigen Jahrhunderts Untersuchungen angestellt.

Pitot dürfte der erste (1728) gewesen sein, der in dieser Richtung arbeitete; er wies nach, dass sich der Reibungswiderstand wie umgekehrt die Durchmesser der Leitung verhalte. Weitere Versuche wurden von Couplet (an den Wasserleitungen von Marly nach Versailles), von Bossut (am Speisebassin von Mezieres) und von D u b u a t unternommen. Letzterer stellte eine Geschwindigkeitsformel auf, welche ebenso für offene, wie für geschlossene Leitungen Giltigkeit haben sollte. (Vergl. Dubuat. Principes d'hydraulique verifies par un grand nombre d’experiences faites par ordre du gouvernement. Paris 1779 und 1786. Nr. 334.)    .

Eytelwein hielt die Dubuat’sche Formel für nicht einfach genug und entwickelte aus all

beträgt

gemeinen Gesetzen der Hydraulik den Ausdruck: v =

2 gh

l (vergl. Gleichung 19. und 20.).

¹ + ⁽~r

Eytelwein bestimmte aus 51 Beobachtungen von Couplet, Bossut und Dubuat den Reibungscöefficienten C — 0,0206.

Allein der Reibungscoefficient C ist in Wirklichkeit nicht constant. Er ist nicht, wie oben angenommen wurde, genau proportional dem Quadrate der Geschwindigkeit. Während nach obiger Annahme die durch die Reibung verlorene Druckhöhe f)' =

Z-j v² war, setzten Prony und D’Aubuisson, später auch Eytelwein nach Cou

lomb b' = (uv -f- ßa²) so dass C = — -f ß

x    ' d    v

23.

Hierin sind a und ß Erfahrungswerthe, welche verschieden bestimmt wurden. Es fand auf Grundlage der schon gedachten 51 älteren Versuche

Diese Formel ist jetzt noch vielfach im Gebrauch. Für v — 0,1    0,2    0,3    0,4    0,5    0,7    1,0

1,1    1,2    1,3

P r o n y

D’Aubuisson

a = 0,0000693 und ß = 0,001392, a = 0,0000753 und ß = 0,001370, a = 0,0000894 und ß = 0,0011213.

Eytel wein

Weisbach vermehrte diese älteren Versuche um 11 eigene und einen von

Gueymard und bestimmte den Reibungscoefficienten

0,0094711

C = 0,01439 -f

24.

ist C = 0,0443 0,0356 0,0317 0,0294 0,0278 0,0257 0,0239 0,0234 0,0230 0,0227 1,4    1,5    2    3    4    5'    6    7    8    10™

C = 0,0224 0,0221 0,0211 0,0199 0,0191 0,0187 0,0183 0,0180 0,0177 0,0174. Zeuner fand durch sehr sorgfältige Versuche²) genauer

0,010327

C = 0,014312 +

'J v

25.

Neuere, sehr gründliche und zuverlässige Versuche wurden von Darcy an der Wasserleitung Chaillot in Paris mit 22 verschiedenen (gusseisernen, gezogenen eisernen, Blei-, Asphalt- und Glas-) Rohrleitungen angestellt. Das Resultat ist niedergelegt in: Darcy, H. Recherches experimentales relatives au mouvement de l’eau dans les tuyaux de conduite. Paris 1857. Hiernach ist der Coefficient C nur in geringem Maasse von der Geschwindigkeit, dagegen zum grössten Theile vom Rohrdurchmesser abhängig.³) Für alle Fälle, wo die Geschwindigkeit v des Wassers nicht unter 0,2m beträgt, ist nach Darcy

0,0005078

26.

C = 0,01989 -f

Thatsächlich übt jedoch auf diesen Coefficienten die Geschwindigkeit einen grossem Einfluss aus.

Uebrigens wies Darcy nach, dass der Leitungswiderstand in höherm Grade als bis dahin angenommen zu werden pflegte, vom Rohrmaterial und vom Grade der Rauhigkeit der inneren Rohrwandungen abhängig ist und dass der Einfluss des Materials nur in dem Maasse mehr und mehr verschwindet, als die Leitung bei längerm Gebrauche durch Niederschläge aus dem Wasser verunreinigt wird.

Gaue hl er ging auf diesen Gegenstand näher ein, räumte auch der Geschwindigkeit einen grossem Einfluss ein und setzte⁴)

i __

so dass C =

. . 27.

a⁴ cD/3

_ a d J/3

a = 7,0 a = 6,7

a = 6,6

ct — 6,4 a — 5,5.

Der Erfahrungscoefficient a beträgt für Asphalt- und Bleirohre .

„ Glasröhren .    .    .    .    .    .

„ gereinigte oder neue gusseiserne Rohre .    .    .

„ gezogene eiserne Rohre........

„ unreine gusseiserne Rohre.......

²)    Zeuner. Neue Versuche über die Bewegung des Wassers in Röhrenleitungen hei kleinen Druckhöhen. Civiling. 1855, S. 84.

³)    Schon Weisbach hatte erkannt, dass C nicht allein mit wachsender Geschwindigkeit, sondern auch (in geringerm Grade) mit wachsender Rohrweite abnimmt.

⁴)    Gauchler, Th. Etudes theoretiques et pratiques sur l’ecoulement et le mouvement des eaux. Comptes rendus 1867, Tome 64 S. 818,

Auch die Temperatur des Wassers ist von Einfluss auf die Bewegung desselben in geschlossenen Leitungen.

Schon Gerstner hatte durch sehr einfache Versuche nachgewiesen, dass bei derselben Rohrleitung und unter demselben Drucke die Wassermenge sich wesentlich ändert und unter Umständen sich zuweilen sogar verdoppelt, wenn nur eine mässige Erwärmung eintritt. Hagen untersuchte diesen Gegenstand genauer und veröffentlichte seine Resultate in einer Schrift: Ueber den Einfluss der Temperatur auf die Bewegung des Wassers durch Röhren. Zeitsch. f. Bauw. 1854, S. 357. (Auch im Buchhandel erschienen: Berlin 1854).

Bezeichnet c die Temperatur des Wassers in Reaumur’schen Graden, so ist nach

Hagen

C*=--

28.

0,000496 (22,6 — y/x)

Für eine Wassertemperatur von nahe 6° R = 7,5⁰ C ist

29.

0,01

\Jv d

Es ist sofort ersichtlich, dass Hagen der Geschwindigkeit und der Rohrweite einen gleichen Einfluss auf den Reihungswiderstand einräumt.

Hagen stellte später (Ueber die Bewegung des Wassers in cylindrischen nahezu horizontalen Leitungen. Berlin 1870) unter Benutzung zahlreicher vonDarcy, von ihm selbst u. A. vorgenommenen Untersuchungen einen neuen Ausdruck für die Widerstandshöhe alff, und zwar

30.

v² , „ v a~d+?jdt

Hier ist « = 0,0011193 und ß = 0,000005336. Berücksichtigt man die Temperatur i (in Graden Reaumur) des Wassers, so ist

ß = 0,000005871 — 0,000000267 t + 0,00000000735 x².

Hierbei ist Hagen der Ansicht, dass durch den Grad der Rauhigkeit der Rohrwandungen nur die Dicke der an ihnen haftenden und auch während der Strömung ruhenden Schicht entsprechend vergrössert oder verringert werde. Ueber diese Schicht hinaus sei ein Einfluss der Wandungen auf die Bewegung des Wassers undenkbar. Darcy und Gauchler sind dagegen der Ansicht, dass die an den Wänden haftende Schicht zu dünn ist, um die Rauhigkeiten derselben verschwinden zu lassen.

Nach Gr asb of genügt es, für die im Vorliegenden zu berücksichtigenden Fälle

(“+ Vd)

31

ß = m

zu setzen. Darin ist unter m ein mit etwa 1,2 anzusetzender Sicherheitscoefficient verstanden und a = 0,023577

ß = 0,00011519 — 0,000004191 r + 0,00000009229 t², wenn % die Temperatur in Graden Celsius bezeichnet.

Aus dem Vorstehenden ist leicht zu entnehmen, dass man bei allen Berechnungen, die auf Grundlage der Gleichungen 17. bis 22. ausgeführt werden, zunächst einen Näherungswerth von C (etwa = 0,02) annehmen muss. Hierauf lässt sich ? genauer bestimmen und die Rechnung nochmals vornehmen, ln der Regel wird eine Correction genügen.

§ 5. Richtungs- und Querschnittsiinderungen, grössere Leitungssysteme.

Bei grösseren Anlagen für die Zuleitung und Ableitung des Wassers hat man es nicht blos mit einem geraden Rohr von constantem Querschnitt zu thuu, sondern mit Rohrleitungen von verschiedenen Richtungs- und Querschnitts-Verhältnissen. Durch den Wechsel derselben sind gleichfalls Druckverluste bedingt, welche für die in der Praxis am häufigsten vorkommendenFälle in der nachstehenden Weise in Rechnung zu bringen sind.

Fig. 2.

\f

1. Richtungsänderungen, a) Beim Durchgang des Wassers durch ein gekrümmtes Rohr (Fig. 2) beträgt der Druckhöhenverlust wenn w den Centriwinkel, p den Halbmesser der Krümmung, r die halbe Rohrweite bezeichnet, nach Weisbacli

v²

= c, 4

. . 32.

Darin ist der Coefficient Cx = 0,131 -f- 1,847 Bei cylindrischen Kohrleitungen ist

für — = 0,1    0,2    0,3    0,4    0,5    0,6    0,7    0,8    0,9    1,0

Cx = 0,131    0,138    0,158    0,206    0,294    0,440    0,661    0,977    1,408    1,979.

Für ~    sind diese Werthe ziemlich zuverlässig. Für schwächere Krüm

mungen ist besser nach Dubuat

für — = 0 05    0,1    0,15    0,2

p

Cx = 0,088 0,119 0,139 0,153

zu setzen.

Ist — sehr klein, etwa <1 0,05, so ist noch besser Cx = 0,00416 w

('

7)17

33.

b) Bei Knieröhren (Fig. 3) wird der Druckhöhen Verlust nach Weisbach Fig. 3.

₂ — ( 0,9457 sin ²-^- -f- 2,047 sin ⁴-^- ]    ,

^    d    d ) de/

so dass also der betreffende Widerstandscoefficient

. . 34.

C₂ = 0,9457 sin + 2,047 sin

d    d

ist, wenn w den Ablenkungswinkel bezeichnet. Es ist

für w = 20    40    60    80    90    100    110    120    130    140 Grad

C₂ = 0,046 0,139    0,364    0,740    0,984    1,260    1,556    1,861    2,158    2,431.

Diese Werthe sind zulässig für Rohrleitungen von 30mm und mehr Durchmesser. Für engere Leitungen fällt C₂ bedeutend grösser aus.

2. Querschnittsänderungen. Plötzliche Querschnittsänderungen sollen in geschlossenen Leitungen zwar möglichst vermieden werden. Dessenungeachtet kommen sie doch ziemlich häufig vor. Zum Theile sind sie unvermeidlich; zum Theile bringt man sie absichtlich zur Regulirung oder zeitweiligen gänzlichen Unterbrechung des Wasserdurchflusses an.

Geht beim Uebergang vom Rohrquerschnitt f₀ in den grossem Querschnitt / die Geschwindigkeit v₀ des Wassers in v über, so ist nach den Principien der Hydraulik die in Folge der Contraction des Wasserstrahles entstehende verlorene Druckhöhe

(v₀ — v)²

Da aber / v — f₀ v₀ ist, so ist auch % =

2 v2

2g

35,

Setzt man -f — i = Cs, so

fo

auch :

2g

Der Widerstandscoefficient C₃ hat heim Durchgang des Wassers durch Schieber, Hähne, Kegel- und Klappenyentile etc. verschiedene Werthe, welche für die am häutigsten vorkommenden Fälle im Nachstehenden angegeben werden sollen.

Fig. 4.

a) Für Schieber (Fig. 4) in cylindrischen Rohrleitungen ist bei einer Stellhöhe von .    .

²/s

?/s

78

⁵/8

⁶/8

7*

fo

und beim Quersehnittsverhältniss‘¹jr=0,948 0,856 0,740 0,609 0,466 0,315 0,159

C₃ = 0,07 0,26 0,81    2,06 5,52 17,0    97,8.

der Widerstandscoefficient Fig. 5.

-S3§L

bei einem Stellwinkel .    .

b) Für einen Hahn (Fig. 5) in cy lindrischer Rohrleitung ist nach Weisbach

10

15

20

25 Grad

und einem Querschnittsverhältniss —

der Widerstandscoefficient .    . C₃ ==

30    35    40    45

0.926    0.850    0,772    0,692    0,613

0.05

0.29

0.75

1.56

3.10

ü)

50

55

60

65

82 Grad

fo

= 0,535 0,458    0,385    0,315    0,250

C₃ = 5,47    9,68    17,3    31,2    52,6

Fig. 6.

0,190    0,137    0,091

106

206

486

CO

c) Für eine Dreh- oder Drosselklappe (Fig. 6) in cylindrischer Rohrleitung ist

5    10    15    20    25    Grad

0,52 0,90 1,54 2,51

30    35    40    45    50    55    60    65    70    90    Grad

C₃ =    3,91    6,22    10,8    18,7    32,6    58,8    118    256    751

bei einem Stellwinkel der Widerstandscoefficient C₃ =** 0,24

00

00

CO

Fig. 7.

5----f----■»

d) Für Kegelventile (Fig. 7.) ist nach Weisbach (1,645

wenn f den Querschnitt der Leitung im Ventilsitz und f den Querschnitt der Leitung selbst bezeichnet. Zuverlässigere Werthe ergiebt wohl die Formel

C₃ =

\ ²

*)’

36.

C₃ =

1,537 ^--

\ ²

X)

37

In beiden Fällen muss die Erhebung des Ventiles mindestens gleich der halben Weite des Ventilsitzes sein.

e) Für Klappenventile (Fig. 8) ist C₃ =

Fig. 8. <---f—-»

38,

Vf

k-f'-T W⁰¹*in wieder/’ den Querschnitt der Rohrleitung im Ventilsitz, / den Querschnitt der Leitung selbst und /u einen Erfalirungscoefficienten bezeichnet. Für einen Oeffnungswinkel von

15    20    25    30    35    40    45    50    60    70    Grad

ist, |j. = 0,178 0,210 0,250 0,289 0,342 0,394 0,458 0,524 0,670 0,811 Cs = 90    62    42    30    20    14    9,5    6,6    3,2    1,7.

Wenn in einer geschlossenen Leitung statt einer plötzlichen Querschnittsänderung eine alhnälige Erweiterung vorkommt, so ist der Einfluss der letztem bedeutend geringer; ja bei zweckmässiger Anordnung kann sogar der Druckhöhenverlust fast ganz beseitigt werden. Fliegner hat das Resultat diesfälliger sehr sorgfältigen Untersuchungen im Civilingenieur 1875, S. 96 niedergelegt.

3. Grössere Leitungssysteme. Wie schon erwähnt, hat man es in den meisten Fällen der Praxis nicht mit einer einzigen Rohrleitung von unveränderlichem Durchmesser, sondern in der Regel mit einem Hauptrohre zu tliun, welches das Wasser einem ganzen Systeme von Zweigrohren zuführt oder in welches das Wasser aus einem Zweigröhrensysteme geleitet wird.

Wir setzen ein Hauptrohr von der Länge l und dem Durchmesser d und mehrere direct davon ausgehende Zweigrohre von den Längen /₂, /₃ . . . und den bez. Durchmessern /, /, ds . . . voraus. Es muss nun der Querschnitt des Hauptrohres gleich der Summe der Querschnitte der von ihm direct ausgehenden Abzweigungen sein. Demnach ist

39,

d = \Jä* + d./ + d/ +

Ist die Anordnung so getroffen, dass an mehreren in demselben Niveau gelegenen Stellen des Leitungssystemes das Wasser mit der Geschwindigkeit v ausströmen soll und sind L‘₀, £ö, 47 ... die bez. Eintrittscoefficienten, so ist nach Gleichung 18. die Druckhöhe

. 40.

* - 0 + c.+v+v+v+•••+' {kj+. +i+ •••)]]

und nach Gleichung 19. die Geschwindigkeit

h

7 -j- C₀ -j- C'₀ -j- C"₀ -j- C'"₀ -j⁻ • •

Allein diese beiden Ausdrücke geben zunächst keine zuverlässigen Resultate. Sobald nämlich ein Rohr von einem andern abzweigt, so findet an der Abzweigungs-Stelle sowohl eine Richtungs- als auch eine Querschnittsänderung statt, wodurch Druckhöhenverluste erzeugt werden. Diese Letzteren müssten demnach auch in Rechnung gezogen werden. Ferner ist die Bedingung, welche den Gleichungen 40. und 41. zu Grunde gelegt wurde, in der Regel nicht vorhanden, und hierdurch compliciren sich die Verhältnisse gleichfalls.

Wollte man desshalb die bei einem grossem Leitungssysteme vorkommenden Aufgaben, z. B. die Berechnung der verschiedenen Rohrweiten etc. im vollen Umfange nach theoretischen Anforderungen bewirken, so würde man zu sehr complicirten Entwickelungen gelangen, deren Werth ein ziemlich problematischer ist. Es dürfte sich in Folge dessen empfehlen, unter Berücksichtigung der verhältnissmässig geringen Geschwindigkeiten, womit sich das Wasser in den Leitungen bewegt, sich einiger Annäherungen zu bedienen. Namentlich genügt es hierbei, den Druckhöhenverlust der durch eine Verzweigung herbeigeführt wird, gleich der doppelten Höhe anzunehmen, welche der Geschwindigkeit in der abzweigenden Röhre entspricht.

lieber die Berechnung grösserer Wasserleitungssysteme verweisen wir auf:

Eytelwein. Ueber die Anordnung der Röhrenleitungen mit Verzweigungen und die Bestimmung ihrer Abmessungen unter gegebenen Umständen. Crelle’s Journ. f. d. Baukunst, Bd. 15, S. 297. Rühlmann, M. Hydromechanik. 1857. S. 413.

Grasliof, F. Theoretische Maschinenlehre. I. Bd. Leipzig 1875. S. 527.

Ueber die Anwendung der vorstehenden Untersuchungen auf die Berechnung von städtischen Canalisations-Systemen ist Näheres zu finden in:

Frühling, A. Ueber die Bestimmung der Querschnitte von Entwässerungs-Kanälen. Zeitsch. d. Arch.-u. Ing.-Ver. zu Hannover 1875, S. 39.

Literatur

über die Bewegung- des Wassers in geschlossenen Leitungen,

insofern dieselbe nicht schon in den §§. 3, 4 und 5 angegeben wurde (zugleich

Quellen-V erzeichniss) :

1)    Darcy, H., Rapport sur un memoire sur des recherches experimentales relatives aux mouvements des eaux

dans les tuyaux. Comptes rendus 1854, Tome 38, S. 1109.

2)    Darcy, H., Les fontaines publiques de la ville de Dijon. Paris 1856. fl *Rühlmann, M., Hydromechanik. Leipzig 1857. S. 386.

4)    Bornemann, K. R. Darcy’s neue Versuche über die Bewegung des Wassers in Canälen und Röhren.

Civiling. 1858, S. 118.

5)    Die Prony’sche Pormel zur Berechnung des Geschwindigkeitsverlustes des Wassers in Röhrenleitungen.

Zeitsch. d. Ver. Deutsch. Ing. 1861, S. 30.

6)    Theoretische Grundsätze und praktische Regeln bei der Anlage von Wasserversorgungen. Allg. Bauz. 1862, S. 119.

7)    Dupuit, J. Die Ausführung und Unterhaltung der Wasserleitungen mit besonderer Berücksichtigung der

Pariser Wasserwerke. Allg. Bauz. 1862, S. 207.

8)    Weisbach, Versuche über den Widerstand des Wassers bei seiner Bewegung durch Röhren. Civiling.

1863, S. 19.

9)    Weisbach,    J., Versuche über den Ausfluss des Wassers unter sehr kleinem Drucke. Civiling. 1864, S.    171.

10)    Dupuit, J.    Traite theoretique et pratique de    la conduite et de la    distribution des eaux.    2.    6dit.

Paris 1865, S. 128.

11)    Hagen, G.    Handbuch der Wasserbaukunst. 3.    Aull., I. Tlil., I. Bd.    Berlin 1869. S. 167.

12)    Collignon,    E. Cours de mecanique appliquce    aux constructions. II.    partie. Hydraulique.    Livre II.

Mouvemement de l’eau dans les tuyaux. Paris.

13)    *Lampe, C. J. II. Untersuchungen über die Bewegung des Wassers in Röhren. Civiling. 1873, S. 1.

14)    *Grashof, F. Theoretische Maschinenlehre. I. Bd. Leipzig 1875. S. 409 u. 477.

15)    Weisbach, J. Ingenieur- und Maschinenmechanik. 5. Aufl. von G. Herrmann. I. Theil. Braun

schweig 1875. S. 1017,

16)    Werth eim. Ueber den Druckhöhenverlust beim Durchgänge des Wassers durch gusseiserne Rohrleitungen.

Deutsche Bauz. 1875, S. 196.

17)    The motion of water in pipes. American Artizan, Vol. 19, S. 46.

18)    Widerstand des Wassers bei dessen Bewegung in geraden cylindrischen Röhren ohne Verengungen und

Erweiterungen. Mitth. d. Gew.-Ver. zu Hannover 1875, S. 90.

19)    Debauve, A. Manuel de l’ingenieur des ponts et chaussees. 15. fase. Traite des eaux. 1. partie:

Hydraulique. Paris 1875. S. 25. — 16. fase. Traite des eaux. 2. partie: Distribution d’eau. Paris 1875. S. 1.

20)    Hu mb er , W. A. A comprehensive treatise on the water supply of cities and towns. London 1876. S. 78.

B. Anlagen zur Leitung des Wassers.

Von Professor Dr. Eduard Schmitt.

(Hierzu Tafel V und VI.)

§ 6. Allgemeines. Im vorliegenden Capitel sollen der Einleitung (S. 4) entsprechend hauptsächlich diejenigen Einrichtungen zur Leitung des Wassers besprochen werden, welche einen integrirenden Theil der städtischen Wasserversorgungs-Anlagen bilden. Diese und sehr ähnliche Einrichtungen finden aber auch Anwendung:

1.    zur Speisung von Sammelteichen, Schifffahrtscanälen etc.,

2.    zur Bewässerung der Ländereien und

3.    um die motorische Kraft des fliessenden Wassers nutzbar machen zu können.

Leitungen von Mineralquellen, Soolenleitungen etc. sind zwar nach denselben allgemeinen Gesichtspuncten anzulegen, gehören aber nicht in den Bereich der eigentlichen Aufgaben des Wasserbaues.

Die in Rede stehenden Leitungen sind:

1.    Gräben; dies sind offene und unbedeckte, in der Regel in Erde ausgeführte, seltener mit gemauerten Wänden versehene Leitungen.

2.    Bedeckte Leitungen oder Leitungen mit offenem Wasserspiegel, die in der Regel gemauert und mit Platten oder Gewölben überdeckt sind, und

3.    Rohrleitungen.

Gräben in Erde sind nur für gewisse Wasserzuleitungen geeignet. Sie dürfen vor Allem keinen zu kleinen Querschnitt haben, damit der Wasserlauf weder durch Gras, noch durch Ablagerungen, noch durch zufälligen Einsturz der Böschungen unterbrochen werde. Sie zeigen folgende Nachtheile:

a. Durch Versickerung und Verdunstung (vergl. I. Cap. §§ 7 und 8) geht eine nicht unbedeutende Wassermenge verloren;

h. das Wasser wird von Menschen und Thieren fortwährend verunreinigt;

c.    das Wasser gefriert im Winter leicht; im Sommer wird es durch die Sonnenstrahlen erwärmt, es verliert seine Frische;

d.    in solchen Wasserläufen entwickelt sich nicht nur pflanzliches, sondern auch animalisches Leben;

e.    die Leitung erfordert häufig Räumungen, und

f.    in Folge der flachen Böschungen erhalten solche Leitungen eine grössere obere Breite, wodurch der Grundehverb, namentlich hei kostbarem Terrain, vertheuert wird.

Für gewisse Zwecke sind einige der genannten Uebelstände ohne wesentliche Bedeutung. Die übrigen Nachtheile verschwinden auch zum grossen Tlieile, wenn es sich um die Zuleitung bedeutender Wasserquantitäten handelt. Die Ersparnisse, welche man hei Ausführung von Gräben in Erde gegenüber der Herstellung von gemauerten und bedeckten Leitungen zielt, überwiegen alsdann die etwaigen Uebelstände. Desshalb kommen die in Erde eingeschnittenen Gräben vor Allem für die Alimentation von Sammelteichen, für die Speisung von Schifffahrtscanälen und für die Bewässerung von Grundstücken zur Anwendung. Für die Wasserversorgung der Städte kamen solche Leitungen früher vielfach zur Ausführung. Allein unter Berücksichtigung der obgedachten Uebelstände wird das zum Trinken und sonstigem häuslichen Gebrauche bestimmte Wasser (vergl. Cap. I, § 15) in Gräben gegenwärtig nur sehr selten geleitet. Dagegen kann das Wasser für industrielle und öffentliche Zwecke (vergl. Cap. I, §§ 16 und 17) in sehr vielen Fällen auf solche Weise der Stadt zugeführt werden.

Ausnahmsweise (beim Ourcq-Canal) hat man es versucht, die Leitung nicht nur für die Wasserversorgung (für Paris), sondern auch für die Schiffahrt verwendbar zu machen, was sich natürlich nicht bewährte.

Die Böschungsverhältnisse für die Wände solcher Gräben wurden in § 1 dieses Capitels angegeben.

Gemauerte und bedeckte Leitungen sind von den oben genannten Uebelstän-den frei. Indess sind sie in der Herstellung kostspielig, und zwar um so mehr, je coupirter das Terrain ist. Billiger kommen Rohrleitungen zu stehen; doch gestatten dieselben keine so grossen Querschnitte wie die bedeckten Leitungen; auch ist in den letzteren der Bewegungswiderstand, also auch der Gefallsverlust geringer. Man wird demnach unter sonst gleichen Verhältnissen bei kleinerm Querschnitt und cou-pirtem Terrain, sowie in dem Falle, wo das Wasser künstlich gehoben werden muss, Rohrleitungen, im Uebrigen bedeckte Leitungen zur Anwendung bringen.

Die Zuführung des Wassers in die Sammelteiche (vergl. § 16, S. 73 des vorigen Capitels) giebt zu keinen besonderen Bemerkungen Anlass.

Was die Speisung der Schiffahrtscanäle anbelangt, so sind einerseits die eben vorgeführten allgemeinen Erörterungen zu berücksichtigen; andererseits wird im VIII. Capitel (§ 11) das Erforderliche noch gesagt werden.

Die Bewässerung der Ländereien erfordert Leitungen, deren Construction mit den eben beschriebenen im Allgemeinen übereinstimmt. Die einschlägigen Details gehören dem zweiten Theile des XII. Capitels an.

In Betreff der Zuführung des Wassers für den Betrieb von Maschinen (Wasserrädern, Turbinen etc.) mögen hier die nachstehenden Bemerkungen Platz finden.

Um die im Wasser enthaltene Arbeit, d. h. das Product aus Wassermenge und Gefälle, in Triebkraft zu verwandeln, muss bekanntlich das Wasser zunächst auf die Receptoren der hydraulischen Kraftmaschinen (also die Schaufeln oder Zellen eines Wasserrades, die Canäle einer Turbine, die Kolben von fixen oder oscillirenden Cylin-dern) geleitet werden. Nun sind aber die natürlichen Gefälle der Bäche und Flüsse nur sehr selten an einer bestimmten Stelle concentrirt, wie dies für den vorliegenden Zweck nothwendig ist. Desshalb kann man die natürlichen Gefälle fast niemals unmittelbar benutzen, sondern muss dieselben durch Anlage einer künstlichen Leitung an einem bestimmten Punkte concentriren, so dass daselbst ein künstlicher Wasserfall entsteht, dessen Höhe gleich ist jener der Gefälle. Solche Leitungen heissen Werkcanäle, Fabrikcanäle, Mühlgräben etc.

Auf Taf. VI, Fig. 6a, 6b ist eine solche Anlage im Grundriss und Längenprofil dargestellt. MQ ist eine Flussstrecke, B ein beliebiger Punkt in deren Umgebung, nach welcher das Gefälle h von M nach Q concentrirt werden soll, und OBP die zu diesem Zwecke ausgeführte Leitung. Die Strecken OB und BP des Längenprofiles erhalten ein nur schwaches Gefälle.

Um zu bewirken, dass unter allen Umständen und selbst bei veränderlicher Wassermenge im Flusse der Eintritt des Wassers aus dem Flusse in die Leitung regelmässig und in hinreichender Menge erfolgt, ist es vortheilhaft, wenn der Wasserstand im Flusse an der Abzweigungsstelle MN durch Anordnung eines Wehres stets auf nahezu gleicher Höhe erhalten wird. Allein auch am Anfang NO der Leitung muss zur Regulirung des Wasserzuflusses ein bewegliches Wehr angebracht werden, und unmittelbar vor der Kraftmaschine ist eine Schleuse nothwendig, durch welche das Ueber-wasser (d. h. die Differenz zwischen der zufliessenden Wassermenge und derjenigen, welche auf das Rad zu wirken hat) nach einem Leercanal (Freifluth etc.) abfliessen kann. Betreffs der Construction dieser Wehre sei auf das VII. Capitel verwiesen.

Damit man mit einer möglichst kurzen Leitung das gewünschte Gefälle erziele, wählt man zur Anlage derselben eine Flussstrecke, welche ein starkes relatives Gefälle besitzt. Ist das umliegende Land eben, so eignen sich vorzugsweise Flusskrümmungen mit starkem relativem Gefälle.

Handbuch der Ingen.-Wissensch. III.

Die Richtungslinie der Leitung richtet sich nach localen und Eigentumsverhältnissen. Am besten ist eine möglichst gerade Richtung. Fliesst der Fluss längs eines Bergabhanges, so legt man die Leitung wohl auch an den Abhang selbst, oder man führt sie mittels eines Stollens durch den Berg.

Die Geschwindigkeit des Wassers in einer solchen Leitung muss im Voraus angenommen werden. Hierzu sind die Angaben der im § 1, S. 84 enthaltenen Tabelle zu benutzen. Man wähle die dort angeführten noch zulässigen Maximalgeschwindigkeiten; denn dieselben sind schon so klein, dass die Profildimensionen ziemlich gross ausfallen.

Hat man die Geschwindigkeit angenommen, so lässt sich nach Gleichung 2. der Querschnitt der Leitung und nach § 2 deren günstigste Profilform bestimmen. Das Gefälle derselben ergiebt sich aus Gleichung 5.

Solche Leitungen werden nicht nur in Erde ausgeführt, sondern auch aus Holz oder aus Mauerwerk hergestellt. Im erstem Falle wird ein symmetrisch-trapezförmiges, bei Holz oder Mauerwerk ein rechteckiges Profil gewählt.

Wenn es sich darum handelt, durch die Leitung möglichst wenig an Gefälle zu verlieren, muss man derselben durchwegs dasselbe, durch die Rechnung bestimmte Gefälle geben. Gestatten es aber die Verhältnisse, so nehme man den Wasserspiegel an der Abzweigungsstelle etwas unter dem tiefsten Wasserstand des Flusses an und gebe der ersten Strecke der Zufluss-, sowie der letzten Strecke der Abflussleitung ein stärkeres relatives Gefälle, als in den übrigen Theilen, weil dadurch der Zu- und Abfluss des Wassers erleichtert wird.

§ 7. Zuführung des Wassers für städtische Wasserversorgungen. Nur selten ist die Verbrauclisstelle (Ort der Wasser vertheilung, Hauptreservoir) so nahe an der Bezugsstelle (Ort der Wasserentnahme) gelegen, dass es keiner besondern Leitung zwischen Beiden bedarf. Nur bei wenigen Wasserversorgungen aus Flüssen, Teichen und Seen wird ein solcher Fall eintreten. In der bei Weitem überwiegenden Zahl von Wasserversorgung^-Anlagen werden solche Leitungen erforderlich sein, und dieselben bilden einen um so wichtigem und kostspieligem Theil der Gesammt-anlage, je weiter die Verbrauchsstelle von der Bezugsstelle entfernt ist.¹) Solche Leitungen wurden in Längen bis zu 140 Km und darüber ausgeführt.

Liegt die Bezugsstelle genügend hoch über der Verbrauchsstelle (vergl. Cap. II, § 1, S. 40)'und kann man in Folge dessen das Wasser mittels natürlichen Gefälles nach der Stadt leiten, so können Gräben, Ibedeckte und Rohrleitungen zur Anwendung kommen. Wenn jedoch die Bezugsstelle in nicht genügender Höhe über der Verbrauchsstelle oder tiefer als die letztere gelegen ist, so kann die künstliche Hebung des Wassers nur durch eine Rohrleitung erzielt werden. Jener Theil derselben, welcher von der Stelle der Wasserentnahme zur Wasserhebungsanlage führt, bildet die Saugleitung. Der Theil von der Wasserhebungsanlage zum Punkte der Wasserverthei-lung (in der Regel zum Reservoir) bildet die Steig- oder Druckleitung (vergl. Taf. VI, Fig. 2a, 2b).

Die Querschnitts-Dimensionen und -Formen aller dieser Leitungen sind nach den im ersten Tlieile dieses Capitels aufgestellten Formeln und Regeln , zu bestimmen.

Wird das Wasser mittels natürlichen Gefälles nach der Stadt geleitet, so darf das letztere gewisse Grenzen nicht überschreiten. Bei den Leitungen, welche in neuerer Zeit zur Wasserversorgung grösserer Städte angelegt wurden, ist das Gefälle mit wenigen Ausnahmen verhältnissmässig gering. Dasselbe wechselt in der Regel zwischen 1:16000 bis 1:3000.

Bei Feststellung des Gefälles ist zu berücksichtigen, dass a) bei gleichem Querprofile die Geschwindigkeit um so grösser wird, je stärker das Gefälle ist, und umgekehrt; dass b) bei gleicher Geschwindigkeit das Querprofil der Leitung mit abnehmendem Gefälle wächst und umgekehrt. Ist sonach das Gefälle gering, so werden entweder die Profile und damit auch die Herstellungskosten der Leitung sehr gross, oder es wird die Geschwindigkeit klein, so dass Ablagerungen in der Leitung stattfinden und das Wasser an Frische verliert. Desshalb sollte man mit dem Gefälle niemals unter 1:10000 gehen. Wenn dagegen das Gefälle sehr gross ist, so wird zwar das Querprofil der Leitung klein; allein Sohle und Wände derselben werden stark angegriffen. Das Gefalle von 1:250 sollte nur in seltenen Fällen überschritten werden. Ist das natürliche Gefälle zu gross, so vermindere man es dadurch, dass man die Leitung verlängert, oder man concentrire das Gefälle an einzelnen Stellen, welche alsdann besonders sorgfältig zu construiren sind.

Bei der Hochquellenleitung für Wien konnte man ein durchschnittliches natürliches Gefälle von 1:90 erzielen. Um die Leitung dem heftigen Angriff des Wassers zu entziehen, gab man längeren Strecken ein Gefälle von 1:200 und ordnete dazwischen kürzere Strecken (Absprünge) mit 1:10 Gefälle an, welche besonders gut ausgeführt wurden.

Muss das Wasser mittels einer Rohrleitung nach der Stadt gehoben werden, so schliesst man sich in der Regel den vorhandenen Gefällsverliältnissen des Terrains — soweit dies thunlich ist — an. Man vermeidet dabei möglichst Krümmungen in horizontalem und verticalem Sinne, um die Gefällsverluste zu reduciren.

Für die Saugleitung ist, wenn der Hub über 6m und die Länge über 16m beträgt, ein Windkessel von einem Inhalt gleich der Wassermenge pro Minute, für die Druckleitung ein Windkessel von dem Inhalt gleich der doppelten Wassermenge pro Minute erforderlich.

Die Saugleitung ist in der Nähe der Wasserhebungsanlage durch einen Absperrschieber zu verschliessen, und erhält zunächst der Bezugsstelle ein Klappenventil, um das Zurückfliessen der Saugsäule zu verhindern.

Am Boden des Druckwindkessels schliesst sich — in der Regel in einer trichterförmigen Erweiterung — die Steigleitung an. Ganz nahe an der Anschlussstelle wird ein Klappenventil angebracht, welches den Rückfluss des Wassers aus der Steigleitung verhindert und beim Stillstand der Hebungsmaschine diese entlastet.

Hat die Steigleitung Hebungen und Senkungen, so muss an jeder Kuppe, ferner vor dem Eintritt der Leitung in das Reservoir, ein Luftauslass angebracht werden, durch welchen die den Rohrquerschnitt verengenden Gase entweichen können. Kurz hinter dem obersten Luftauslass befindet sich wieder ein Klappenventil, um die Steigleitung während des Stillstandes der Wasserhebungsmaschine gegen das Reservoir zu isoliren.

In der Regel gestatten es die Terrainverhältnisse nicht, dass die Leitungen auf ihre ganze Länge ein gleiches Gefälle erhalten; dasselbe ist an einzelnen Stellen grösser, an anderen kleiner. Dieser Wechsel des Gefälles bedingt bei offenen Leitungen auch einen Wechsel der Geschwindigkeit.

Bei plötzlichem Uebergang aus einem Gefälle in das andere würden Wirbel oder Ablagerungen der im Wasser enthaltenen Sinkstoffe entstehen. Man muss desshalb bei offenen Leitungen stets einen sanften Uebergang (von nicht zu kleinem Krümmungsradius) aus einem Gefälle in das andere anordnen. Indess ist, wie schon erwähnt, ein solches Verfahren auch für Rohrleitungen zu empfehlen, da hierdurch die Gefällsverluste verringert werden.

§ 8. Gräben und bedeckte Leitungen. Derlei offene Leitungen werden in selir verschiedener Weise construirt.

1)    Gräben (Taf. V). Diese werden

a)    in Erde gegraben (Fig. la), bez. in Felsen gehauen (gesprengt, Fig. lb). Die bei Erde zu wählenden Böschungsverhältnisse sind aus § 1, S. 85 zu entnehmen. Fester Felsen kann beliebig steil begrenzt werden; indess wählt man in der Regel llr, bis Vs Anlauf. Gräben in Erde haben eine geringe Wasserdichtheit; nur thoniger Boden verhält sich in dieser Beziehung günstiger. Felsen, der nicht vollkommen wasserdicht ist, kann bis in die Höhe des Wasserspiegels mit einem hartgeschliffenen Cementverputz versehen werden.

Grössere Leitungen dieser Art sind in derselben Weise, wie Schiffahrtscanäle auszuführen, und verweisen wir diesfalls auf Cap. VIII.

b)    Die Gräben können mit Trocken- oder Mörtelmauerwerk ausgefüttert werden. Im erstem Falle trachtet man die Fugen durch Moos, Lehm, Thon etc. zu dichten. Indess ist bei Trockenmauerwerk die Wasserdiclitheit der Leitung eine ver-liältnissmässig geringe. Sind Sohle und Wände aus Mörtelmauerwerk (Fig. 2) ausgeführt, so muss dieses in hydraulischem Mörtel hergestellt werden. Soweit die Leitung vom Wasser benetzt wird, ist meist ein hartgeschliffener Cementverputz zur vollständigen Dichtung erforderlich.

c)    Hölzerne Gräben (Gerinne, Fig. 3, 3a) werden nur selten und nur für kleine Querschnitte angewendet. Sie erhalten ein rechteckiges Profil und werden aus Bohlen zusammengesetzt. Der Zusammenhalt der letzteren wird durch Schraubenbolzen und hölzerne Zwingen erzielt. Wo Holz billig ist, und wo man den Graben in lockerm Boden herzustellen hat, können sich solche Leitungen unter Umständen empfehlen. Indess sind sie sehr vergänglich und desshalb möglichst zu vermeiden.

2)    Bedeckte Leitungen (Taf. V). Je nach der Construction lassen sich unterscheiden:

a) Mit Platten bedeckte Leitungen. Seitlich wird die Leitung durch ver-ticale Mauern (Wangen) begrenzt, zwischen welche eine Sohlenpflasterung, bez. Sohlenmauerung zu liegen kommt und über welche Steinplatten gelegt werden (Fig. 4).

Solche Leitungen sind nur für kleinere Querschnitte anwendbar. Die lichte Weite darf nicht mehr als 80 bis 90cm betragen.

Bezeichnet man die lichte Weite der Leitung mit w (in Centim.), deren lichte Höhe mit h (in Centim.), die mittlere Dicke der Wangen mit b und die Plattendicke mit d, so wähle man

Centim. o

b = 50 +

und

d = 15 -j- ö, 1 w Centim.²)

b) Ueberwölbte Leitungen. Auch hier wird die Leitung seitlich von ver-ticalen Mauern (Widerlagern) begrenzt, Uber denen ein Deckengewölbe angebracht ist. Gewöhnlich wird als Wölblinie der Halbkreis (Fig. 6, 9, 13a) angewendet, da er für die Ausführung am einfachsten ist. Bei mangelnder Höhe muss man den Stichbogen (jedoch nicht flacher als mit Vs Stich, Fig. 7a) wählen; indess ist dies mit Rücksicht auf die Beanspruchung durch den Erddruck eine ungünstige Bogenform. In dieser Beziehung ist der überhöhte Bogen am zweckmässigsten; derselbe ist zwar in der Ausführung weniger einfach, erfordert aber eine geringere Wölbstärke. Bei grösserer Ueberschüttungshöhe ist der überhöhte Bogen mehrfach verwendet worden, bisweilen in der Weise, dass er bis auf die Sohle fortgesetzt wurde und dadurch eigentliche Widerlager in Wegfall kamen (Fig. 8b).

Die Sohle der Leitung wird durch Mauerwerk mit Abpflasterung gebildet und schwach muldenartig gestaltet. Ist Auftrieb oder starker äusserer Seitenschub vorhanden, so construirt man die Sohle als umgekehrtes Gewölbe.

Nach den Profildimensionen solcher Leitungen kann man unterscheiden: a) Solche, deren Querschnitt nur so gross ist, dass er der durchzuführenden Wassermenge entspricht. Diese sind die billigsten. Sie sind überall dort vorzuziehen, wo es sich um kleine Durchflussprofile handelt (bis etwa 0,06 □m) und wo das Wasser so beschaffen ist, dass es keine Räumung nothwendig macht. Auch dann, wenn die Leitung in sehr tiefen Einschnitten liegt, sind solche Leitungen die besten.

Kommt irgend eine Störung vor, so kann man mittels Luftlöcher, die man in gewissen Entfernungen anbringt, leicht bestimmen, an welcher Stelle eine Senkung, ein Einsturz, ein Durchbruch etc. stattgefunden hat. Allerdings sind Beschädigungen an mehreren Punkten oft sehr schwierig zu entdecken.

Am meisten sind Senkungen des Bodens zu verhüten. Aus diesem Grunde sollen, wenn irgend möglich, solche Leitungen nicht auf Aufträge gelegt werden.

ß) Schlupfbare Leitungen oder solche, welche so viel Höhe besitzen, dass ein auf der Sohle gehender Mann passiren kann. Hierzu ist ein Lichtprofil von 60cm Breite und mindestens 90 Höhe erforderlich. Je grösser die Höhe ist, desto leichter ist das Begehen, die Reinigung und die Vornahme von Reparaturen.

Natürlich kann es sich hierbei nicht um Untersuchungen handeln, die alle Tage oder auch nur alle Monate vorgenommen werden. Es ist vielmehr hinreichend, dass von Zeit zu Zeit ein mit einem Lichte versehener Mann alle Theile der Leitung besichtigt. Mit Hilfe der Luftspunde kann er seine Pausen einrichten, die Untersuchung beliebig eintheilen etc.

Ausser dem Vortheile, dass solche Leitungen an allen Stellen im Innern untersucht werden können, haben sie noch den Vorzug, dass sie eine veränderliche Wassermenge aufzunehmen im Stande sind, während kleinere Leitungen bald beschädigt werden, wenn der Wasserdruck die Gewölbe (bez. die Deckplatten) hebt.

Y) Begehbare Leitungen oder solche, welche an einer oder an beiden Seiten mit Banketts versehen sind (Fig. 9), auf denen man trockenen Fusses die Leitung passiren kann. Dies ist allerdings eine Bequemlichkeit, welche aber die Kosten vermehrt. Die Höhe über dem Wasserspiegel braucht hier nicht grösser zu sein, als die Minimalhöhe im vorhergehenden Fall. Die Breite muss um die Bankettbreite vermehrt werden.

Im Allgemeinen bedingen die überwölbten Leitungen ein rechteckiges Durchflussprofil. Soll dieses die für die Bewegung des Wassers günstigste Gestalt haben, so muss nach § 2 die lichte Weite gleich der doppelten Wassertiefe sein. Indess werden solche Profile nur selten ausgeführt, theils weil dieselben ziemlich weit gespannte Gewölbe erfordern, theils weil die richtige Profilform nicht gekannt wird.

Solche Leitungen werden aus Quadern, Ziegeln, lagerhaften Bruchsteinen oder auch aus gemischtem Material hergestellt. Bei Bruchsteinmauerwerk pflegt man nicht selten eine Verkleidung mit Ziegelrollschicht auf Wasserhöhe auszuführen. Jedenfalls muss alles angewandte Material dem Einfluss des Wassers entsprechend widerstehen.

Ist w die lichte Weite (in Metern), li die lichte Höhe (in Metern) der Leitung, b die mittlere Widerlagsdicke, d die Wölbdicke, so ist für halbkreisförmige Gewölbe

b = 65 + 3 w + li Gentim. und d = 40 + 5 w Centim.

Bei überhöhten Bogen ist das 0,8 fache dieser Dimensionen zu wählen. Für Stichbogengewölbe ist, wenn s die Stichhöhe bezeichnet,

wi

b = 65 -f- 1)5-Centim. und d= 402,5-Centim.

Diese Dimensionen setzen lockere Bodensorten voraus. Bei festem Boden kann man 0,75 derselben annehmen.

In wenigen Fällen, uncl auch nur für kleinere Profile, hat man thönerne oder auch Cementröhren angewendet. Die Ersteren sind den Letzteren vorzuziehen. Die Thonröhren sind viel glatter und erzeugen demnach weniger Widerstand als die Cementröhren. Auch lassen sich die Letzteren nur schwer dichten.

c) Leitungen aus vollen Gewölben. In Frankreich, England und Amerika werden die Leitungen häufig als volle Gewölbe ausgeführt (Fig. 8a, 10,11,12,14). Unter grösseren Ueberschüttungshöhen kann man hierdurch die kleinste Gewölbdicke, also auch den geringsten Materialaufwand erzielen. Hingegen ist die Ausführung eine schwierigere.

Man führt solche Leitungen bis lm,5 lichte Weite und darüber aus. Das Profil ist entweder kreisrund (Fig. 12, 14) oder oval (in verticalem Sinne, Fig. 8a, 10,11). Am häufigsten werden solche Leitungen aus Ziegeln (scharf gebrannten Klinkern) ausgeführt, da diese eine einfache und rasche Ausführung ermöglichen. Die Gewölbe werden */2 oder 1 Stein stark gemacht. Man findet bei 80om, selbst bei lm lichter Weite noch x/² Stein starke Gewölbe. Indess dürfte über 75um Lichtweite hinaus immer 1 Stein-Stärke zu wählen sein. Mit Rücksicht auf die hier vorkommenden kleinen Radien stellt man 1 Stein starke Gewölbe besser aus zwei concentrischen Rollschichten (Rouladen), anstatt in durchgehendem Verbände her.

Ein vorzügliches Augenmerk ist bei solchen Leitungen darauf zu verwenden, dass dieselben auf möglichst unnachgiebiger Unterlage aufruhen. Fester, felsiger Boden ist nach der äussern Leibung des Sohlengewölbes auszuhauen, bez. auszusprengen. Bei lockererm und quelligem Boden muss ein betonirtes oder ein gemauertes Fundament hergestellt werden (Fig. 8a, lla, 14).

§ 9. Offene und bedeckte Leitungen. Fortsetzung. Alle gemauerten Leitungen sollen wasserdicht, demnach in hydraulischem Mörtel ausgeführt werden. Bis zum Wasserspiegel ist ganz besonders Wasserdichtheit erforderlich. Desshalb wird bis in die Höhe desselben ein hartgeschliffener Cementverputz an den Innenflächen der Leitung angebracht. Damit kein Wasser durch die Sohle versickere, bringt man unter dieselbe häufig eine Schichte Thon, Klai, Beton etc.

Sowohl die überwölbten Leitungen, als auch jene aus vollen Gewölben erhalten oben eine wasserdichte Abdeckung, welche in einem 15cm starkem Thonschlag, einer 1^2 bis 2cm starken Lage von Cement oder aus einer 12 bis 15mm starken Asphaltschicht bestehen kann. Diese Abdeckung hat das Eindringen des eingesickerten Tagwassers zu verhüten.

Ueber der Leitung muss zum Schutze vor Frost und Sonnenwärme eine Erdschicht von mindestens lm Höhe vorhanden sein. Kann die Leitung nicht tief genug eingegraben werden, so₍ muss sie bis zu dieser Höhe überschüttet werden (Taf. V, Fig. 6, 12, 14). Ein Gleiches gilt, wenn die Leitung im Auftrag gelegen ist (Taf. V, Fig. 11*, 13b).

Durch Gebirge werden die offenen Leitungen mittels Stollen geführt. Das Profil der letzteren ist meist kreisrund oder oval (Taf. V, Fig. llb), seltener anders

gestaltet (Taf. V, Fig. 7b). In festem Felsen bedarf es nur einer Abgleichung der benetzten Flächen. Ist das Gebirge nicht wasserundurchlässig genug, so kann man bis zur Höhe des Wasserspiegels eine Betonverkleidung und einen Cementverputz ausführen. In minder festem und zerklüftetem Gebirge versieht man die Stollen ringsum mit einer Mauer Verkleidung. In locker m Gebirge muss eine eigentliche Stollenmauerung in Anwendung kommen. Auch hier empfiehlt sich das eiförmige Profil.

Ueber Thäler werden die offenen Leitungen durch Brücken, sog. Aquaducte³) unterstützt. Dieselben werden meist in Stein, seltener in Eisen ausgeführt. Die Detail-construction solcher Bauwerke, von denen auch noch im VIII. Capitel, § 10 die Rede sein wird, gehört dem Brückenbau an.

Aquaducte sind stets sehr kostspielige Objecte. Um dieselben zu umgehen, stellt man bei Thälern, welche die Leitung durchschneidet, die Verbindung auch durch sog. Heb er rohre oder Siphons her. Selbst bei Niederungen von 6 bis 8m Tiefe hat man eine solche Anordnung gewählt. Durch dieselbe entsteht jedoch ein nicht unbedeutender Gefällsverlust. Man hat desshalb von solchen Anlagen dort abzusehen, wo man mit dem Gefälle sehr sparsam sein muss.

Heber bestehen aus gusseisernen Rohren, die längs der Thalwände entsprechend tief in die Erde eingegraben werden. Der Druck, welcher durch die Senkung der Rohrleitung bis zur Sohle des Thaies entsteht, treibt das Wasser im zweiten Schenkel der Leitung bis beinahe zu derselben Höhe wieder empor. Es ist darauf zu achten, dass die Mündung des ansteigenden Schenkels tiefer liegt, als das obere Ende des abfallenden Schenkels, und zwar um so viel tiefer, als die im Rohre zur Ueber-windung der Reibungswiderstände nothwendige Druckhöhe beträgt.

Am tiefsten Punkte des Thaies erhält das Heberrohr eine Ablassvorrichtung, um nötigenfalls eine Entleerung vornehmen zu können.

Wo das Wasser aus einer gemauerten Leitung in eine Rohrleitung übergeht, ist die erstere etwas zu vertiefen und zu erweitern, so dass eine Art Behälter entsteht, von dem aus die Rohrleitung, die trichterförmig in denselben mündet, gespeist wird oder auch durch eine Vorrichtung abgesperrt werden kann. Auf ähnliche Weise wird das Wasser aus einer Rohrleitung in eine gemauerte Leitung übergeführt. (Vergl. Fig. 13 auf Taf. VIII.)

Die schlupf- und begehbaren Leitungen erhalten in Entfernungen von etwa '300m Einsteigschächte, welche 70 bis 90cm im lichten Gevierte messen, bis zur oder selbst über die Erdoberfläche reichen und hier verschlossen sind (Taf.V, Fig. 15,16).

Desgleichen müssen an geeigneten Stellen Ablassleitungen abzweigen, um im Bedürfnissfalle (Reinigung, Reparatur, Revision etc.) die Hauptleitung entleeren zu können.

Bei längeren Leitungen bringt man alle 1500 bis 2000m Ventilationsthürm-clien an, die häufig gleichzeitig zur Controle des jedesmaligen Wasserstandes (als sog. Aiclithürmchen) dienen.

Nicht selten münden in eine Hauptleitung Nebenleitungen ein, welche derselben Wasser zuführen, oder es zweigen solche ab, welche das Wasser abführen. Die Ein-, bez. Ausmündung hat stets so zu geschehen, dass die Längenrichtung der Hauptleitung die Abzweigungscurve der Nebenleitung tangirt (Taf. VI, Fig. 5).

An der Ein-, bez. Ausmündungsstelle muss eine Absperrvorrichtung (Schieber oder Thor) angebracht werden, um die Nebenleitung von der Hauptleitung absperren zu können. Ferner ist oberhalb der Mündung einer Wasser zuführenden Nebenleitung in der Hauptleitung eine Absperrvorrichtung, desgleichen eine solche unterhalb der Abzweigung einer Wasser abführenden Nebenleitung anzubringen — alle diese Vorrichtungen aus dem Grunde, um die Wasserbewegung in der Haupt- oder Nebenleitung nicht zu unterbrechen, falls etwa einzelne Partien der Leitung behufs Reparatur entleert werden müssen.

§ 10. Rohrleitungen. Die Rohrleitungen lassen sich dem Terrain viel besser anschmiegen, als die offenen Leitungen. Man kann sie selbst in stärker coupirtem Terrain den Erhebungen und Senkungen desselben folgen lassen (Tal IX, Längenprofil), wobei sie in angemessener Tiefe (wie vorher mindestens lm) unter der Erdoberfläche liegen. Hierdurch stellen sich die Rohrleitungen wesentlich billiger als die gemauerten Leitungen und werden desslialb, wenn die Wassermenge keine zu grosse ist, den letzteren häufig vorgezogen.

Wie schon in § 6 gesagt wurde, ist bei den Rohrleitungen der Gefällsverlust ein grösserer, als bei den offenen. Als weiterer Nachtheil wäre noch anzuführen, dass bei grösserer Länge Beschädigungen schwer zu entdecken und Reparaturen schwierig vorzunehmen sind.

Die Rohrleitungen werden nur sehr selten aus Holz hergestellt. Auch thönerne Rohre eignen sich ihrer Zerbrechlichkeit wegen nur wenig, werden aber in Rücksicht auf ihre Billigkeit bisweilen doch verwendet. Am meisten empfehlen sich gusseiserne Rohre und sind auch am häufigsten in Gebrauch genommen worden. Betreffs der Construction und Verlegung solcher Leitungen verweisen wir auf den vierten Theil dieses Capitels.

Die Rohrleitung erhält auf jeder Höhe einen Lufthahn, damit die Luft, welche den Querschnitt verengt, event. auch andere Gase entweichen können. Noch besser ist es, wenn man zugleich ein Reservoir anbringt, in welchem eine gewisse Ansammlung des Wassers, die den Gefällsverlust verringert, möglich ist. In jedem Thal muss ein Ablasshahn angebracht werden (Taf. IX, Längenprofil).

Wenn man sich mit solchen Rohrleitungen dem Terrain auch möglichst anschmiegen kann, so giebt es doch Fälle, wo man davon absehen muss. Z. B. über tiefe Klüfte, über Thäler, deren Sohle von der Leitung nicht durchschnitten werden kann etc. Alsdann muss die Rohrleitung in grösserer oder geringerer Höhe geführt und entsprechend unterstützt werden. Es geschieht dies entweder gleichfalls mittels Aquaducte, oder man stellt nur einzelne steinerne oder eiserne Pfeiler auf, welche die Rohrleitung tragen. Bisweilen wird das Rohr auch freitragend, durch eine Sprengwerks- oder Hänge-werksconstruction abgesteift, gelagert. Endlich benutzt man wohl auch bestehende Brückenconstruc-tionen, um seitlich oder unterhalb derselben die Rohrleitung zu befestigen.

§ 11. Besondere Anlagen für Quellwasserversorgungen. Hier sind hauptsächlich die schon im II. Capitel (§ 2, S. 43) erwähnten Brunnenstuben oder Brunnenkammern zu besprechen. Dieselben heissen wohl auch Quellenhäuser oder, wenn sie besonders ausgedehnt sind, Wasserschlösser.

Sind Quellen für die Zwecke einer städtischen Wasserversorgung gefasst worden, so muss man es verhüten, dass ihr Wasser mit der äussern Luft in Berührung kommt. Der Einfluss der Temperatur, der Staub, das darin befindliche organische Leben muss von der Quelle ferngehalten werden. Hat man desshalb eine oder auch mehrere Quellen gefasst, so leitet man deren Wasser nach einem Behälter, der es möglichst von der äussern Luft und von dem einsickernden Tagwasser isolirt. Dies ist die Brunnenstube.

Auf Taf. VI ist in Fig. 1 eine hier einschlägige Gesammtanlage beigefügt. Die Stellen, an denen Quellen gefasst wurden, sind durch kräftigere Punkte ausgezeichnet. Von denselben führen die Zweigleitungen (durch punktirte Linien markirt) nach einzelnen Sammelleitungen, die endlich nach der in der Zeichnung besonders hervorgehobenen Brunnenstube münden. Von dieser aus wird das Wasser dem Hochreservoir zugeführt.

In der einfachsten Form sind Brunnenstuben nichts Anderes, als brunnenartige, wasserdicht gemauerte Behälter von 2 bis 2¹/2m Durchmesser, welche oben durch ein Gewölbe geschlossen sind. Für grössere Wassermengen sind es grössere cylindriche oder viereckige überwölbte Kammern (Taf. V, Fig. 5, 17), welche in ihrer Construction im Allgemeinen mit jener der (im dritten Theile des vorhergehenden Capitels behandelten) Reservoire übereinstimmt.

Ist der Boden, in und auf welchem die Brunnenstube erbaut wird, derart, dass ein Eindringen von trübem und verunreinigtem Wasser nicht zu befürchten ist, so ist eine Sohlenmauerung, bez. Betonirung überflüssig. Indess ist es unter allen Verhältnissen zu empfehlen, über die ganze Sohle ein Steinfilter auszubreiten (Taf. V, Fig. 5a). Wenn jedoch ein Eindringen von erdigen etc. Theilchen zu erwarten steht, so muss auch die Sohle durch eine wasserdichte Mauerung, bez. Betonirung gebildet werden. Ist starker Auftrieb vorhanden, so ist die Sohle als umgekehrtes Gewölbe auszuführen. Die Sohle muss, ähnlich wie bei den Sammelgallerien, immer mit der wasserhaltenden Schichte, über welcher das Wasser sich befindet, zusammenfallen, und darf die Wasserhöhe niemals über das Niveau des natürlichen Wasserlaufes reichen.

In gleicher Weise kann auch die Abschlussmauer der Brunnenstube an der Bergseite trocken mit offenen Fugen hergestellt werden, wenn unreines Wasser nicht durchsickern kann. Wird die Stube in festem, wasserundurchlässigem Felsen ausgesprengt, so kann der Felsen selbst als Abschlusswand an der Bergseite benutzt werden. Die Thalseite der Stube muss stets wasserdicht gemauert sein, um das Eindringen von Tagwasser zu verhüten, lieber dem Deckengewölbe muss sich eine Erdschicht von mindestens lm Höhe befinden, welche das Wasser vor dem Einfluss des Frostes und der Sonnenhitze zu bewahren hat.

Es muss stets die Möglichkeit geboten sein, in das Innere der Brunnenstube zu gelangen. Dies wird entweder durch eine Thüre erzielt, welche in der thalwärts gelegenen Umfassungsmauer angebracht ist, oder durch einen Einsteigschacht, der bis zum Terrain reicht und mit einer Klappe geschlossen ist. Ist die Tiefe der Brunnenstube eine grössere, so müssen Steigleitern oder Treppen vorhanden sein, um das Hinabsteigen zu gestatten.

Die Quellenleitungen münden in die Brunnenstube und führen ihr das Wasser zu. In gleicher Weise mündet die Leitung aus, durch welche das Wasser nach dem Vertheilungspunkte geführt wird. An passender Stelle wird ein Abflussrohr angebracht, mittels dessen die Stube bei Reinigungen und Reparaturen ganz entleert werden kann. Endlich muss in bestimmter Höhe ein Ueberlaufsrohr angeordnet werden für den Fall, dass die Quellen so viel Wasser zuführen, dass die Kammer vollgefüllt und dadurch die Decke bedroht wird.

Sehr häufig besteht die Brunnenstube aus zwei getrennten Abtheilungen, deren jede besteigbar ist. In der Wasserkammer mündet die Quellenleitung, und ausserdem befindet sich darin der Ueberlauf. In der andern, vordem Kammer, zu welcher die allenfalls vorhandene Thüre führt, befinden sich zwei Schieber zum Regu-liren des Wasserlaufes, und zwar dient der eine zum Durchlässen des Quellwassers, der andere zum Absperren der nach dem Vertheilungsreservoir führenden Leitung. In der Regel ist die vordere Kammer höher gelegen, damit die Hantirung der genannten Schieber leichter vorgenommen werden kann.

Bisweilen werden Anlagen erforderlich, welche zwischen Einsteigeschächten und eigentlichen Brunnenstuben die Mitte halten. Ein Beispiel hierfür giebt Fig. 17a bis 17 er auf Taf. V.

§ 12. Besondere Anlagen für Flusswasserversorgungen (Taf. VI). Wenn zur Wasserversorgung einer Stadt die Wasserentnahme aus Bächen oder Flüssen stattfinden soll, so ist das Wasser an einer Stelle zu entnehmen, wo es möglichst wenig verunreinigt ist. Die Sohle und die Ufer des Wasserlaufes sind in dieser Beziehung am ungünstigsten, weil Schlamm und erdige Theile das Wasser sehr unrein machen. Allein auch an der Oberfläche ist das Wasser in Folge der-darauf schwimmenden Körper nur wenig für den fraglichen Zweck geeignet.

Man benutzt deshalb am liebsten recht tiefe Stellen, die dem Ufer nicht zu nahe sind und wo die Strömung keine zu heftige ist.

Um das Wasser aus einem Flusse beziehen zu können, muss in denselben hinein, und zwar unter dem Niveau des bekannten niedrigsten Wasser Standes, die Leitung — Kohrleitung oder gemauerte Leitung — geführt werden. Diese Leitung muss sich so weit in den Strom erstrecken, dass die Mündung derselben in einen lebhaft fliessenden Stromstrich zu liegen kommt — dabei natürlich nur so weit, als die vorhandene Schiffahrt es gestattet. Besonders wo Buhnen angelegt sind, darf man das Wasser nicht aus den zwischen den Buhnen gelegenen Partien heben, soweit dieselben der Versandung ausgesetzt sind.

Gestatten es locale Verhältnisse, so ist es am besten, quer durch den Fluss einen Damm oder ein Wehr zu erbauen, oberhalb dessen man in einiger Entfernung das gestaute Wasser schöpfen kann. Bei grösseren Flüssen, namentlich bei stark befahrenen Strömen, muss von einer künstlichen Anstauung des Wassers Umgang genommen werden.

Die in Rede stehenden Anlagen sind am einfachsten, wenn die Wasserentnahme durch ein blosses Rohr, den sog. Mönch, geschieht. Dieses Rohr ist an einer Mündung mit einem siebartigen, am besten aus Kupfer angefertigten Saugkorb versehen.

Häufig leitet man das gusseiserne Rohr über das Ufer und das flache Wasser bis zur entsprechenden Tiefe auf einer Rüstung, und zwar in solcher Höhe, dass sie beim gewöhnlichen Wasserstand über denselben hinaustritt. Die Mündung des Rohres ist abwärts gekehrt und reicht bis unter den niedrigsten Wasserstand herab.

Solche Anordnungen leiden an dem Uebelstand, dass das Rohr dem Eisgang und anderen Beschädigungen durch Hochwasser etc. ausgesetzt ist.

Diesem Uebelstande wird zum Theile abgeholfen, wenn man das Saugrohr beweglich einrichtet. Auch kann hierbei erzielt werden, dass das Wasser stets in constanter Tiefe unter dem jeweiligen Wasserspiegel geschöpft wird.

Vortlieilhafter ist die Einrichtung getroffen, wenn man die Rohrmündung durch einen gemauerten oben offenen Kasten vor Beschädigungen schützt (Fig. 2). Noch besser ist es, das Rohr unter die Flusssohle zu versenken und in einen sog. Delphin (Fig. 3) ausmünden zu lassen. Dies ist ein brunnenähnlicher überwölbter Bau, der seitlich mit fensterartigen Oeffnungen versehen ist, durch welche das Wasser eintreten kann. In der Axe des Brunnens steigt das Rohr vertical empor, und seine Oberkante liegt etwa 20cm unter dem niedrigsten Wasserstand. Die Oeffnungen werden durch Gitter und Drahtnetze verwahrt.

Auch wenn gemauerte Leitungen zur Anwendung kommen, empfiehlt es sich, dieselben so weit in den Strom vorzuschieben, als das Normalprofil des letztem dies erlaubt. Die Leitung endet alsdann am einfachsten in einem hinter einer Ufermauer a a (Fig. 4) liegenden Schacht s, in welchem eine Schütze b angebracht ist, mittels deren die Leitung abgeschlossen werden kann. Der Schacht enthält noch ein oder zwei Paar Nuthen c c, e e, in welche Gitter und Siebe eingeschoben werden, um das Eindringen grösserer schwimmender Körper zu verhüten.    r

Entnimmt man aus Bächen oder kleineren Flüssen das Wasser, so darf man in vielen Fällen diesen Wasserläufen nur eine bestimmte Wassermenge entziehen. Es wird deshalb an der Ausmündungsstelle des Rohres häufig eine Schütze oder ein Ventil angebracht, durch welche sich der Wasserstand des Wasserlaufes reguliren lässt. Um jedoch von der Aufmerksamkeit und Pflichttreue des betreffenden Wärters unabhängig zu sein, ist es vortheilhafter, für den fraglichen Zweck selbstthätige Einrichtungen in Anwendung zu bringen.

Zum Schlüsse wäre noch zu bemerken, dass mit den hier beschriebenen Anlagen häufig die Filtrireinrichtungen (vergl. den zweiten Theil des vorhergehenden Capitels) in unmittelbare'Verbindung gebracht sind. Wir verweisen betreffs solcher Ausführungen auf:

Früh, 0. Beschreibung der Wasserleitungen nach dem Bahnhofe bei Dransfeld. Zeitschr. d. Arch.- u.

Ing.-Ver. zu Hannover 1859, S. 191. (Vergl. Taf. III, Fig. 7 u. 8.)

Geiger, Th. Wasserstations-Anlage mit Sammelbassin auf dem Bahnhofe Aulendorf der königl. württemb.

Staatsbahnen. Allg. Bauz. 1873, S. 291.    /

Die Wasserentnahme aus Teichen, Seen und Sammelteichen erfolgt in ganz ähnlicher Weise, wie die aus Bächen und Flüssen.

Auf eingehende Literaturnotizen verzichten wir an dieser Stelle, da dieselben nur eine Wiederholung der am Ende des I. Capitels (S. 38), am Ende des II. Capitels (S. 82) und am Ende des vorliegenden Capitels angeführten Literaturangaben bilden würden. Es möge deshalb hier nur verwiesen werden auf:

H u e t. Sur les aqueducs du Croton et du Potomac destines ä l’alimentation en eau des villes de New-York et de Washington. Ann. des ponts et chaussees 18G3, 2. Sem., S. 133. Zeitsch. d. Arch.-u. Ing.-Ver. zu Hannover 1866, S. 472.

Lucas. Sur Retablissement des canaux d’irrigation et de dessechement sous la condition du minimuin de depense. Ann. des ponts et chaussees 1864, 1. Sem., S. 225.

Greffe und Montgolfier. Versorgung der Stadt St. Etienne mit trinkbarem Wasser. Allg. Bauz. 1866, S. 178.

Loeffler. Anlage einer Saugerohr-Leitung zur Versorgung der Wasserstation auf Bahnhof Eydtkuhnen. Zeitsch. f. Bauw. 1867, S. 509.

Stock. Notizen über Kosten einer Wasserleitung zur Speisung der Locomotiven auf dem Bahnhofe Goslar.

Zeitsch. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1868, S. 190.

Gintl, E. Die Wasserversorgung auf der kaiserlich südrussischen Staatsbahn. Zeitsch. d. Oest. Ing.- u. Arch.-Ver. 1868, S. 132.

Bock, F. Durchpressung eines elliptischen gusseisernen Rohres unter der Sohle des Wien-Neustädter Schiffahrtscanals. Zeitschr. d. Oest. Ing.- u. Arch.-Ver. 1871, S. 245.

Les Eaux de la Vanne. Leur derivation pour l’alimentation de Paris. Nouv. ann. de la const. 1872, S. 12. Reitemeier. Notizen über die Wasserleitung vom Sieberthale zum Bahnhof Herzberg. Zeitsch. d. Arch.-u. Ing.-Ver. zu Hannover 1874, S. 384.

Montgolfier, de. Travaux executes pour la conduite d’eau de la ville de Saint-Etienne et la construc-tion du reservoir du Furens. Ann. des ponts et chaussees 1875, 1. Sem., S. 99.

Profils en travers et ouvrages d’art du canal de yerdon. Nouv. ann. de la const. 1876, S. 130.

¹

) Schon die Römer führten derartige (namentlich Quellwasser-) Leitungen (vergl. Cap. I, § 20, S. 36) in grosser Ausdehnung aus, und zwar ebenso offenes, wie bedeckte Leitungen; selbst thönerne Rohrleitungen kamen zur Anwendung. Wir verweisen betreffs dieser interessanten Anlagen, welche sich auf Italien, die Balkan-Halbinsel, Frankreich, Spanien, Oesterreich und Deutschland erstreckten, auf:

Hnmber, W. A comprehensive treatise on the water supply of cities and towns. London 1876. Cap. I, S. 1 u. ff.

Leger, A. Les travaux publics, les mines et la metallurgie aux temps des Romains. Paris 1875. S. 551.

Beigrand, M. Les travaux souterrains de Paris. Premiere partie. Les eaux. Introduction. Les aqueducs romains. Paris 1875, S. 28.

Eick, C. A. Die römische Wasserleitung aus der Eifel nach Köln etc. Bonn 1867.

Water works ancient and modern. Engng. Vol. 21, S. 502 u. ff.

²

) Hie und da wird empfohlen, die Dicke der Platten auf Bruchfestigkeit — aus der Belastung durch die Erdüberschüttung — zu berechnen. Indess vertheilt sich bei kleinen Ueberschüttungshöhen der Druck nicht gleichmässig, weshalb in solchen Fällen eine Vergrösserung der theoretisch berechneten Plattendicke nöthig wird. Für Höhen von mehr als ca. 2 lü Meter bleibt jedoch der Druck bei zunehmender Ueberschüt-tungshöhe constant. Es ist daher räthlich, die Plattendicke unabhängig von der Ueberschüttungshöhe anzunehmen.

³

) Bisweilen gebraucht man die Bezeichnung „Aquaduct“ für die gesammte Leitung.

C. Die Regulirung der Wassermenge und die Anlagen zur Yertheilung.

Von Professor Felix Li licke.

(Hierzu Tafel VIa, tlieilweise Tafel VIII und 13 Holzschnitte.)

§ 13. Ueberblick. Die Anlagen zur Verth eil ung des Wassers machen den Schluss der bisher behandelten Einrichtungen für Wasserversorgung und bilden das vielgestaltige Endglied der vom Wasserbezugsgebiete nach dem Verbrauchsgebiete sich hinziehenden Kette von Einzelwerken, die in ihrer Gesammtwirkung den Zweck haben, unter den veränderlichen Verhältnissen der Wassergewinnung fortwährend den Anforderungen des Wasserbedarfs zu entsprechen.

Unter der Voraussetzung, dass die Grösse des Wasserbedarfs ermittelt und der Bezugsort gegeben ist, stellt sich die Aufgabe der Wasserversorgung im Wesentlichen als die des Transports der erforderlichen Wassermenge nach den Verbrauchstellen dar. Um es möglichst nur mit der Leitung reinen Wassers zu thun zu haben, ist es zweckmässig, die etwa nöthigen Einrichtungen zur Reinigung in der Nähe des Bezugsortes anzulegen.

h — (hv -f- §6 -\- \)i

p=h y,

Um die Aufgabe leichter zu übersehen, wollen wir uns den Schwerpunkt der Bezugsorte in A, denjenigen des Verbrauchsgebiets, des städtischen Röhrennetzes mit seinen zahlreichen Abzweigungen, in B mit den Höhen Ha und TJh über einer gemeinschaftlichen Horizontalen vorstellen. Bei B wird verlangt, dass das Wasser zum Zwecke des Verbrauchs von der Hauptleitung aus durch Privatleitungen nach den obersten Etagen der Häuser in eine bestimmte Höhe steige oder zum Feuerlöschen aus vorgeschriebenen Mündungen mit einer Geschwindigkeit v ausströme, welcher ein hinreichender springender Strahl entspricht. Die hiernach sich ergebende grösste Höhe, auf deren Bestimmung für praktische Fälle wir später noch näher einzugehen haben werden (siehe § 21), sei h v, die an der Ausmündung verloren gehende Druckhöhe \)b. Hiezu kommt die meistens sehr beträchtliche Druckhöhe , welche zur Ueberwindung der Reibungswiderstände längs der Leitung, ferner bei Krümmungen, Querschnittsveränderungen u. s. w. erforderlich ist. Endlich ist noch die Verlusthöhe f)a bei A zu berücksichtigen, welche durch den Eintritt in die Leitung bedingt ist. Hierher haben wir auch zu rechnen bei der Quellenfassung die Ueber-fallhöhe, bei Filtern die für diese erforderliche Niveauditferenz u. s. w. Demnach er-giebt sich für die von A nach B hin aufzuwendende totale Druckhöhe li die Summe der aufgezählten Einzelhöhen, also: oder ein Druck p in k. pro Dm wenn y das Gewicht der Volumeneinheit ist.

Hierauf erhält man endlich die zur Förderung der secundliclien Wassermenge von V kbm aufzuwendende Arbeitstärke in Secundenmeterkilogrammen:

L—p V= FAy.

Im Allgemeinen ist es vortheilhaft, die totale Verlusthöhe: möglichst herabzudrücken, sodass also die t) entsprechende Reibungsarbeit gegenüber der \)v proportionalen nutzbaren Hebungsarbeit möglichst klein wird, was hauptsächlich durch die Reduktion des Abstandes der. Orte A und B zu erreichen ist.

Ist nun die Höhenditferenz H, = Ha — Hb gleich //, so wird die Arbeit L durch die Schwerkraft des Wassers, welches mit natürlichem Gefälle zufliesst, selbst verrichtet. Das ist der günstigste und bei Benutzung von Hochquellen gewöhnliche Fall. Im Allgemeinen wird jedoch zur Gewinnung des Werthes h eine Ausgleichungshöhe H hinzukommen müssen, sodass    gilt.

Ist H, sehr klein oder negativ, wie das bei Flusswasserversorgungen gewöhnlich der Fall ist, so muss additiv verfahren werden, H wird positiv und demnach eine Pumpenanlage für die Herstellung dieses künstlichen Gefälles H nothwendig, welche zur Förderung der Wassermenge V eine reine Hebungsarbeit: L— V Hy zu verrichten hat. Hierauf fussen die Berechnungen der Pumpen und Motoren, welche wesentlich Sache des Maschineningenieurs sind. Mit der Frage, wo das Pumpwerk in das System der Wasserversorgungsanlage einzuschalten ist und sonstigen Beziehungen zwischen beiden werden wir uns später (in § 19) speciell beschäftigen.

Schliesslich ist zu beantworten, wie man verfährt, wenn H, einen überschüssig grossen positiven Werth hat, wenn also das Wasser von einem verhältnissmässig sehr

Ist nun durch Lieferung von quantitativ, qualitativ und hinsichtlich Druckhöhe entsprechenden Wassers dem Bedarfe des zu versorgenden Ortes Genüge geleistet, so tritt die Frage der Vertheilung heran. Es ist zu entscheiden, wie wir von der im Allgemeinen veränderlichen Wassermenge der Bezugsquelle Gebrauch machen, um den gleichfalls variabeln Consum zu decken; wie die Abgabe an den Verbrauchstellen stattfinden soll, continuirlich oder intermittirend, und endlich welche Wege das Wasser nach diesen Punkten hin zu durchlaufen hat. Der Gegenstand zerfällt demnach in mehrere Theile. Aus der Beziehung der Wassermenge zur Zeit ergiebt sich die Aufgabe der Regulirung (wie sie in der Regel durch Reservoiranlagen gelöst wird), wobei die Methoden der Abgabe des Wassers eine wichtige Rolle spielen, während aus den örtlichen Beziehungen sich für das Röhrennetz verschiedene Systeme (die Verästelung, die Circulation u. s. w.) ableiten.

hohen Ort bezogen wird./ Zunächst ist hervorzuheben, dass bei gegebener Länge der Leitung der Summand im Ausdruck für h beträchtlich gesteigert werden kann durch Anwendung einer grossen Wassergeschwindigkeit v, dessen Quadrat derselbe proportional ist. Wir können also auf diese Weise der Gleichung Genüge leisten, ohne eine Ausgleichungshöhe zu gebrauchen und wird sehr oft so verfahren. In diesen Fällen ist also 11=0. Da aber die Sicherheit der Rohrleitung hier eine Grenze setzt, so muss unter Umständen die Verwirklichung der Gleichung H-\- H, — h anstatt allein durch eine Steigerung von h auch dadurch geschehen, dass der Werth auf der linken Seite durch ein negatives H herabgedrückt wird; dies geschieht bei den sogenannten Bergwasserleitungen durch die wiederholten Wassertälle, deren summarische Höhe das von II, verlorengehende //, die Ausgleichungshöhe, ausmacht. Eine solche Lösung liegt auch bei der Seite 99 dieses Capitels erwähnten Wiener Hochquellenwasserleitung vor.

Dies sind die Gegenstände der nächsten Paragraphen.

§ 14. Die Regulirung der Wassermenge. Die einfachste Art der Wasserversorgung, welche in der fortwährend unbeschränkten Zuführung der disponiblen Wassermenge besteht, müssen wir als unvollkommen von vornherein von der Betrachtung ausscliliessen, da sich hiernach in den meisten Fällen ein zeitweiser Wechsel von

Ueberfluss und Mangel an Wasser ergeben würde. Für eine städtische Wasserversorgung muss aber die Beschaffung des zeitweiligen grössten Bedarfs jedenfalls gesichert sein.

Um die geeigneten Mittel zur Lösung der Aufgabe kennen zu lernen, müssen vor Allem die schon früher im I. Capitel angegebenen Schwankungen des Wasserverbrauchs in’s Auge gefasst werden, wie sie in täglichen, wöchentlichen und jährlichen Perioden stattfinden, woraus sich sogleich die Notliwendigkeit der Regulirung der Wassermenge in denselben Perioden ergiebt.

Nehmen wir zunächst einen grossen See, ein ausgedehntes Grundwasserbassin oder einen Fluss mit Wasserüberschuss an, so handelt es sich nur um die Entnahme eines zur sicheren Deckung des Bedarfs reichlich zu bemessenden Quantums, welche bei Vorhandensein natürlichen Gefälles einfach durch den Consum selbst stets direct bewirkt werden kann.

Dasselbe würde bei Quellwasserversorgung und in allen den Fällen stattfinden können, wo die verfügbare Minimalwassermenge grösser ist als der Maximalconsum. Liegt dieses günstige Verhältniss jedoch nicht vor, so ist das Bild zu untersuchen, welches die auf die Dauer eines Jahres sich erstreckenden Curven der beiden Wasser-mengeu, der disponiblen und der zu verbrauchenden, darbieten, welche man durch

Aufträgen der ‘ beobachteten z. B. täglichen Wassermengen als Ordinaten auf einer die Zeit darstellenden Abscissenachse erhält.

Nur ausnahmsweise wird der Verlauf dieser Curven ein ungefähr gleichartiger sein, wie er z. B. bei Gletscherquellen, die in der heissen und trockenen Jahreszeit, wo am meisten Wasser gebraucht wird, eher ergiebiger sind, vorliegen kann (siehe Wien¹). Meistens werden sich diese Curven mehrmals schneiden, ja nicht selten wird die Minimalwasserlieferung in die Nähe des Maximalwasserconsums oder sogar auf die gleiche Zeit fallen. Unter solchen Verhältnissen liegt die einzige Lösung der Aufgabe in der Aufspeicherung des zeitweilig überschüssigen Wassers in solcher Menge, dass in den jährlich wiederkehrenden Perioden des unzureichenden Wasserzuflusses der Mangel gedeckt werden kann. Hier handelt es sich in der Regel um ganz bedeutende Wassermengen, weshalb die für sie dienenden Behälter Massenreservoire genannt werden. Unter allen Umständen muss dabei vorausgesetzt werden, dass die jährliche Wasserlieferung mindestens gleich ist dem jährlichen Consum, es bildet also die Gleichheit der von den beiden Curven eingeschlossenen Flächen den Grenzfall. Für die alltäglich sich wiederholenden Perioden der Consum-schwankungen würden sich grosse Nachtheile aus dem directen Bezug des Wassers vom Massenreservoire aus ergeben. Bei einer Röhrenleitung würden sehr bedeutende Gescliwindigkeits- und daher gefährliche Druckänderungen eintreten, bei einer offenen Zuleitung häufige Ueberfluthungen und dann wieder Wassermangel stattfinden, welchen Uebelständen zwar durch eine sorgfältige, dem variablen Consum angepasste Regulirung des Zuflusses theilweise begegnet werden könnte, doch wäre das eine alltäglich sich wiederholende Arbeit, deren praktische Schwierigkeiten durch die gewöhnlich nicht geringe Entfernung der Endpunkte der Leitung noch wesentlich erhöht werden, so dass nur selten von dieser für städtische Wasserversorgung immerhin unvollkommenen Lösung Gebrauch gemacht wird.

Ein anderer Weg ist der, fortwährend die dem Maximalconsum entsprechende Wassermenge zuzuführen, aber zur Vermeidung der vorhin bezeichneten Nachtheile durch Anwendung einer Ablassvorrichtung (Leerlauf, Ueberlauf) dem jeweiligen Wasser über schuss einen gehörigen Abfluss zu bieten. Diesen Fall treffen wir wohl häufig bei der Anlage von mehreren hydraulischen Motoren längs eines gemeinschaft-1 liehen Wasserlaufes an, bei Wasserversorgungen jedoch selten, da die Wasser-5 Verschwendung, welche stets in einem, wenn auch noch so geringen Maasse1 eine Eigenthümlichkeit dieser Methode ist, gerade hier bei der grossen Veränderlichkeit1 des stündlichen Consums sehr beträchtlich und meistens zu kostspielig ausfallen muss/ Als praktische Beispiele sind jedoch die städtischen Trinkwasserleitungen zu nennen,' welche, von der Sammelstube direct nach öffentlichen Brunnen gehend, bei diesen das Wasser in continuirlichen Strahlen liefern und die nicht verbrauchten Mengen durch die Ueberfallröhren abgeben.

Welche von den beidenMethoden auch angewendet wird, stets ist die Leitung für die Maximalmenge des Wasserverbrauchs herzustellen und werden dadurch die Anlagekosten bei grossen Entfernungen sehr bedeutend. Man zieht deshalb in der Regel vor, in möglichster Nähe des Verbrauchsgebietes und hinreichend hoch über demselben einen Accumulator (Hochreservoir) anzulegen, welcher beim Zufluss der mittleren Wassermenge zur Aufnahme des täglich und zwar hauptsächlich während der Nacht auftretenden Ueberschusses mindestens hinreichen muss. Das ist die dritte und gewöhnlichste Methode, welche den speciellen Gegenstand von § 13 des II. Cap. bildet. Bei einer vollkommenen Wasserversorgungsanlage hat man somit stets mit zwei Regulirungen zu tliun, mit der jährlichen durch das Massenreservoir (gleichgültig ob dieses künstlich angelegt ist oder durch die Natur als See, Grundwasserbassin oder als wasserführende Schicht des Quellengebiets geboten wird) und mit der täglichen Regulirung durch das Hochreservoir.

Der Wasserconsum ist auch an den verschiedenen Wochentagen nicht gleich, besonders in industriellen Städten an Sonntagen beträchtlich unter dem Mittel. Es bildet demnach auch die Woche eine Regulirungsperiode, welche beim Betrieb eines Wasserwerks berücksichtigt wird, und deren Ungleichförmigkeit sich im Laufe des Jahres mit dem Verhältnisse der Wasserconsumtionen für häusliche, gewerbliche und öffentliche Zwecke ändert. Siehe Bürkli’s Berichte über die Wasserversorgung der Stadt Zürich für die Jahre 1874 und 1875.

Im Allgemeinen ist es nach Vorstehendem vortheilhaft das Hochreservoir in möglichste Nähe des Verbrauchsgebietes zu bringen. In Bezug auf die noch zu betrachtende gegenseitige Lage beider sind folgende Fälle zu unterscheiden:

l)Das Reservoir liegt vor dem städtischen Röhrennetz, 2) innerhalb und 3) jenseits der Stadt (vom Bezugsorte aus betrachtet).

Der erste Fall ist der gewöhnliche, muss aber je nach den localen Terrainverhältnissen und um einen künstlichen Reservoirunterbau zu ersparen unter Umständen mit einem bedeutenden Abweg von der direkten Verbindungslinie der gegebenen Orte A und B erkauft werden.

Der zweite Fall, die Lage des Reservoirs in der Stadt, womöglich im Schwerpunkt des Verbrauchsgebietes, erscheint besonders dann sehr vortheilhaft, wenn ein natürlicher Höhepunkt zur Verfügung steht. Um die Continuität der Zuleitung nicht zu gefährden, was durch beträchtliche Vermehrung der Anschluss- bezw. Dichtungsstellen geschehen würde, wird es meistens zweckmässig sein, das Hauptrohr ohne Abzweigungen nach dem Reservoir zu führen und erst von hier aus die Ableitung wo möglich durch verschiedene Stränge nach einzelnen Bezirken hin zu bewerkstelligen. Diese Anordnung, das Radialsystem, besitzt den Vorzug geringerer Druckunterschiede im Versorgungsgebiete, wodurch die Höhenlage des Reservoirs überhaupt geringer ausfällt. Der Abschluss des Hauptrohres für einen Bezirk im Falle eines De-fectes stört die volle Ausnutzung des Reservoirs durch die anderen Bezirke nicht. Ob sich gegenüber dem vorigen Falle, einer Reservoiranlage ausserhalb der Stadt, eine Ersparniss dadurch ergiebt, dass die für das Stundenmaximum des Wasserbedarfs zu berechnenden Vertheilungsröhren kürzer ausfallen, ist im einzelnen Falle speciell zu untersuchen.

Nicht selten kommt der dritte Fall, die Lage des Reservoirs jenseits der Stadt vor, wobei also die Leitung vom Wasserbezugsorte nach ersterem hin entweder das Stadtgebiet durchschneidet oder berührt. Der Anschluss der Vertheilungsrohre kann schon auf der Strecke nach dem Reservoir stattfinden, wo dann das Hauptrohr (in den Stunden des hohen Consums) auch für die zeitweise Zurückleitung des Wassers nach der Stadt dient.²)

Es ist zu beachten, dass der Durchmesser dieser abwechselnd zwei verschiedenen Functionen dienenden Strecke des Hauptrohrs sich aus dem vom Reservoir nach der

Stadt zu leitenden stündlichen Maximalquantum berechnet, während vom Orte der Wassergewinnung nach dem Vertheilungsgebiete hin ein kleinerer, der mittleren Wassermenge entsprechender Durchmesser in Anwendung kommt. Derartige Anlagen empfehlen sich unter localen Verhältnissen durch geringere Baukosten nicht selten. Beispiele hierfür bieten die Städte Zürich, Bamberg u. a. m.

Eine weitere Ausbildung erfährt die Aufgabe der Regulirung, wenn den verschiedenen Bedürfnissen mehrerer Verbrauchsgebiete gleichzeitig zu entsprechen ist. So treffen wir besonders in England und in Fabrikgegenden überhaupt nicht selten den Fall, dass zur Gewinnung des Massenvorraths für städtische Wasserversorgung Quellen oder Wasserläufe aufgefangen werden, zu deren Benutzung weiter unten liegende industrielle Etablissements von jeher berechtigt waren. Hier ist dafür zu sorgen, dass denselben die gehörige Wassermenge stets zugeführt und nur der Ueberschuss für den eigentlichen Zweck der Anlage benutzt wird. Dazu dienen die Compensationsreservoire.

Der bisher angenommene continuirliche Zufluss des Wassers vom Bezugsorte her, wie er bei Anlagen mit natürlichem Gefälle vorhanden ist, darf nicht ohne Weiteres bei Anwendung von Pumpwerken vorausgesetzt werden, wo die Beschränkung des Betriebs auf die Tageszeit, also eine inter-mittirende Wasserzufuhr, nicht selten vorgezogen wird, wesshalb auf § 19 dieser Abtheilung hinzuweisen ist.

Ferner wurde bei allen Regulirungen die volle Befriedigung des Bedarfs als Grundlage genommen, was wohl bei Projectirung von Wasserversorgungen als an sich durchaus richtig, aber nicht als für alle Zeit ganz unbedingt anzusehen ist, und darf deshalb nicht unerwähnt bleiben, dass im Falle der Noth die Einschränkung des Consums als äusserstes Hülfsmittel nicht selten gebraucht wird. Endlich ist auch noch die provisorische Verwendung von anderen, vielleicht schon bestehenden älteren Wasserwerken oder die alljährliche Benutzung einer planmässig eingerichteten Hülfstation für die Zeit des grössten Wasserverbrauchs im Sommer anzuführen.

§ 15. Die Abgabe des Wassers an die Consumenten. An die Aufgabe der Regulirung der Wassermenge für das Verbrauchsgebiet im Grossen und Ganzen schliesst sich die Frage an, in welcher Weise die Abgabe des Wassers an den zahlreichen einzelnen Verbrauchsstellen, nach welchen hin das Röhrennetz führt, geregelt werden soll. Die sich ohne Weiteres ergebenden und auch praktisch angewendeten Methoden sind folgende drei:    \

1)    Die Wasserentnahme kann zu jeder Zeit, wie es der Bedarf gerade mit sich bringt, stattfinden. System der unbeschränkten Entnahme.

2)    Das Wasser fliesst an der Verbrauchstelle durch eine Mündung von bestimmtem Querschnitt ununterbrochen aus. Continuirliclies System.

3)    Die Versorgung geschieht alltäglich nur zu gewissen Stunden und in abgemessenen Quantitäten. Intermittirendes System.

Die beiden ersten Systeme haben die Eigenschaft gemeinsam, dass die Zuleitung fortwährend unter Druck steht. Für die unbeschränkte Entnahme in den Häusern und anderwärts, wohin das Röhrennetz sich erstreckt, sind an den Verbrauchsorten Ventile angebracht, die jederzeit geöffnet werden können und eine Grösse haben, welche bei ganzer Oeffnung den Ausfluss der im Laufe des Tages vorkom-menden Bedarfsquantitäten in verhältnissmässig kurzer Zeit zulässt. Liegt auch eine absolute Unbeschränktheit der Entnahme insofern nicht vor, als selbst bei fortwährend offenen Ausläufen doch nur eine bestimmte, durch die Dimensionen der Röhren und Ventile, sowie durch den Wasserdruck bedingte grösste Ausflussmenge erhältlich wäre, so muss immerhin als Eigenthümlichkeit dieses Systems die schnelle und directe Entnahme des normalen Bedarfs, über welchen die Maximalergiebigkeit weit hinaus gehen soll, festgehalten werden. Dasselbe ist dem Wesen nach identisch mit der auf Seite 109 erwähnten Zuführungsweise für das Verbrauchsgebiet im Ganzen. In der Tliat haben

wir hier die nachtheiligen Druckänderungen ebenfalls, von welchen besonders die nach den Verbrauchsstellen speciell führenden Röhren, die Privatleitungen, getroffen werden. Eine Verminderung derselben ist aber nach der dort erwähnten Regulirungsmethode d. h. durch entsprechende Veränderung des Zuflusses, (hier also vom Reservoir oder vom Pumpwerk aus) bei der grossen Zahl der Consumenten und der Vielgestaltigkeit des Röhrennetzes eine praktische Unmöglichkeit. Durch Anwendung von Niederschraubventilen (siehe § 31 dieses Capitels) und Ausschluss der zu schnell wirkenden Dreli-liähne wird zwar dieser Uebelstand auf ein unbedenkliches Maass gebracht, doch kann unter ungünstigen Umständen, wie z. B. beim gleichzeitigen Schluss mehrerer benachbarter Ausläufe, die Drucksteigerung in der Privatleitung immerhin einige Atmosphären ausmachen und sind weiterhin im Röhrennetze Aenderungen im Betrage einer halben Atmosphäre nicht selten. Diese Mängel sind aber von geringfügiger Bedeutung gegenüber dem grossen Vortheile des Systems, dem Bedürfnisse des Publikums am besten zu entsprechen, weshalb es in der Neuzeit, hauptsächlich auch in Deutschland fast allgemein eingeführt worden ist.

Beim continuirlichen System werden die Ausflussmündungen, durch welche das Wasser ununterbrochen an die Consumenten abgegeben wird, nach deren Bedürfnis von der Wasserwerk-Direction durch Aiclihäline normirt, deren Einrichtung im § 31 dieses Capitels speciell beschrieben zu finden ist. Da die für den normalen Tagesverbrauch zugemessene Wasserlieferung sich hier auf die ganze Zeit vertlieilt, geschieht sie langsamer, und ist demnach das Füllen von Gefässen für die Haus-wirthschaft zeitraubender. Um aber während der übrigen Zeit das Wasser nicht verloren gehen zu lassen und bei starkem Bedarf keinen Mangel zu haben, entschliesst man sich in der Regel zur Anlage von Hausreservoiren, deren Inhalt ungefähr dem halben Tagesbedarf zu entsprechen hat, schreitet also hier im Kleinen von der Anwendung der zweiten Regulirungsweise (durch Leerlauf) zu derjenigen der dritten (Aufspeicherung).

Müssen wir auch als Vortheile dieses Systems hervorheben, dass die Wasserlieferung constant ist, keine Ursache zu Druckschwankungen und Rohrbrüchen vorliegt, die Notliwendigkeit eines Ilochreservoirs³), soweit sie sich aus den gewöhnlichen täglichen Consumschwankungen ableitet, wegfällt und eine besonders bei Pumpenbetrieb sehr schätzenswerthe Gleichförmigkeit der Wasserlieferung gewonnen wird, endlich auch noch geringere Rohrdurchmesser als bei der unbeschränkten Entnahme, wo dieselben nach dem Stundenmaximum zu berechnen sind, zulässig erscheinen, so werden doch anderseits die gesammten Anlagekosten mit Rücksicht auf die grosse Zahl von Privatreservoiren eher höher ausfallen, und ist der Forderung bequemer Benutzung durch die Consumenten nicht in vollem Maasse Genüge geleistet.

Das intermittirende System ist in England sehr verbreitet. Der Reihe nach werden alltäglich zu bestimmten Stunden die einzelnen Districte, in welche das Versorgungsgebiet eingetheilt ist, mit Wasser versehen. Dieser Wechsel der Vertheilung wird mit Ventilen an verschiedenen Punkten der Stadt durch ein besonderes Personal planmässig bewerkstelligt, oder es geschieht dieselbe gleich am Pumpwerk und durch besondere Rohrstränge nach den verschiedenen Districten hin. Bei einem im Wesentlichen horizontalen Terrain der Stadt ergiebt sich für deren Bezirke ein nahezu gleicher Wasserdruck. Kommen aber beträchtliche Höhenunterschiede vor, so kann die Ein-theilung des Versorgungsgebietes in verticaler Richtung, in Zonen (auch Etagen genannt), zweckmässig sein, welche dann von unten beginnend in regelmässigen Zeitabschnitten aufeinanderfolgend mit Wasser beschickt werden, indem dabei das Pumpenwerk stufenweise mit höherem Drucke arbeitet. Siehe § 17, Druckzonen, und § 19, Die Pumpstation. Wegen der verhältnissmässig kurzen Zeit der Wasserzuführung zu den einzelnen Consumorten sind dort unbedingt Reservoire in entsprechender Höhe und in hinreichender Grösse zur Aufnahme des Tagesverbrauchs erforderlich, während in demselben Maasse das Bedürfniss eines Hochreservoirs vermindert wird. Durch besondere selbstthätig schliessende Ventile wird das abzugebende tägliche Quantum dem Bedürfnisse eines jeden Consumenten entsprechend zu einem bestimmten gemacht. In dieser regelmässigen Abmessung des Wassers liegt das Charakteristische des Systems und zugleich die Erklärung der ausgedehnten Anwendung desselben in England, wo die Wasserwerke grösstentheils von Unternehmern gebaut und betrieben werden, die das Wasser verkaufen. Im Vergleich mit der continuirlichen Versorgung, die besonders in Frankreich vertreten ist, wird in Anschlag gebracht, dass bei letzterer einerseits Verstopfungen der kleinen Durchgangsquerschnitte der Aichhähne zu häufigen Störungen Anlass geben können, anderseits ein unrechtmässiger Wasserbezug durch weitere Abzapfung des fortwährend unter Druck stehenden Wassers nicht ausgeschlossen und schwer zu entdecken sei. Gegen das intermittirende System ist einzuwenden die Complicirtheit des Betriebes, der völlige Ausschluss der bei continuirlichem Zufluss noch möglichen directen Entnahme (von frischem Wasser), die Noth wendigkeit grösserer Privatreservoire, und schliesslich muss noch angenommen werden, dass der für die Erhaltung der Röhren nachtheilige tägliche Druckwechsel die Vortheile der zeitweisen Entlastung mehr als aufhebe.

Wir müssen jedoch beide Systeme wegen der ihnen gemeinsamen Nothwendigkeit der Privatreservoire verwerfen, welche nicht allein sehr kostspielig, sondern auch vom nachtheiligsten Einfluss auf Reinheit und Frische des Wassers sind. Die Vertheilung im Inneren der Häuser nach den verschiedenen Stockwerken ist bei dem geringen Druck vom Privatreservoir aus und den verhältnissmässig starken Verbrauchs-schwaükungen Unregelmässigkeiten ausgesetzt¹¹), der Bezug grosser Wassermengen bei Feuersgefahr aber geradezu unmöglich bis die Feuerwehr eintrifft.¹²)

Wenn demnach die ziemlich allgemeine Anwendung des Systems der unbeschränkten Entnahme sehr gerechtfertigt erscheinen muss, so ist doch noch eine Schattenseite derselben hervorzuheben, welche bei beschränkter Lieferungsfähigkeit bestehender Anlagen seine Einführung an Stelle der änderen Versorgungsweisen nicht selten unthunlich erscheinen liess, es ist die Wasser Verschwendung¹³), welche als Folge einer solchen Aenderung meistens nicht ausbleibt. Macht sich dieser Uebelstand bemerkbar, so bieten die Wassermesser das Mittel $ur Controlc, siehe § 37 dieses Capitels, und zur Gewinnung der Grundlage für eine entsprechende Besteuerung der betreffenden Consumenten. Trotz dieser Belastung des Betriebes kommt das System der unbeschränkten Entnahme überall, neuerdings auch in England mehr und mehr

n) Zur Verminderung dieses Uebelstands versieht man wohl auch die einzelnen Stockwerke mit besonderen Sammelgefässen, doch werden auf diese Weise die Gesammtkosten der Anlage noch mehr erhöht.

¹²)    Ist im Allgemeinen auf die Möglichkeit schneller Feuerlöschung am Entstehungsort der grösste Werth zu legen, so bei grossen Städten noch in erhöhtem Maasse.

¹³)    In Glasgow stieg der tägliche Consum pro Kopf im Jahre 18G7 auf durchschnittlich 241 1. Durch Controle wurde dann eine beträchtliche Reduction erzielt.

zur allgemeinen Anwendung, denn die volle Befriedigung der Bedürfnisse des Publikums ist das oberste Gesetz für die Wasserversorgung.

Das intermittirende System ist im Allgemeinen zu verwerfen und nur ausnahmsweise, bei nicht zu umgehender Wassersparsamkeit, das continuirliche System, welches mit allen seinen Eigenschaften zwischen den beiden anderen steht und in jeder Beziehung eine Combination derselben ist, als zulässig zu erklären.

Bisher wurde der Werth der verschiedenen Systeme der Wasserabgabe für den häuslichen Bedarf und unter der Voraussetzung betrachtet, dass sich die Leitungen bis in unmittelbare Nähe der Verbrauchsorte erstrecken. Wenn auch hierin der Schwerpunkt der Frage der Wasservertheilung liegt, so darf doch die in früheren Zeiten allgemein verbreitete und fast ausschliesslich angewendete Wasserversorgung durch Strassenbrunnen nicht unerwähnt bleiben, da man auf deren Vorhandensein neben den Privatleitungen nicht gern völlig verzichtet⁴) und eine entsprechende Zahl derselben dann unentbehrlich ist, wenn die Hausleitungen nicht gleich allgemein durchgeführt werden. Auch hier kommt das System der unbeschränkten Entnahme in Anwendung, jedoch, um Wasservergeudung zu verhüten, in der Kegel nicht ohne selbst-schliessende Auslaufventile.

Was das Wasser für gewerbliche und öffentliche Zwecke anbelangt, so ist bei Letzteren unzweifelhaft und bei Ersteren fast ausnahmslos die Unbeschränktheit der Entnahme das Zweckmässigste. Nur da, wo zeitweise sehr bedeutende Wassermengen erforderlich sind, und bei einer grossen Entfernung des Verbrauchsortes vom städtischen Köhren netz wird die continuirliche Lieferung verbunden mit Keser-voiranlage in Betracht kommen, um eine billigere Zuleitung zu erhalten.

zu legen und weiterhin diese nach den einzelnen Punkten des Wasserverbrauchs entsprechend zu verzweigen. Indem wir nur das städtische Röhrennetz in’s Auge fassen, also von den anschliessenden Privatleitungen vorläufig abselien, erhalten wir bei einem ungefähr kreisförmig gestalteten Versorgungsgebiet, wie es gewöhnlich vorliegt, das durch Fig. 9 in seinen wesentlichen Zügen dargestellte Bild. Erscheint auch diese Anordnung, welche wir Radialsystem nennen, insofern vortheilhaft, als die Vertheilung des Wassers nach den verschiedenen Theilen der Stadt von einem einzigen centralen Punkt aus geregelt oder auch (bei vorzunehmenden Reparaturen) nötliigenfalls nach einer Richtung hin gänzlich abgeschnitten werden kann,

§ 16. Die Anordnung des Röhrennetzes. Ist der Punkt (Hochreservoir oder Pumpwerk) gegeben, von welchem aus die Versorgung der Stadt mit Wasser zu geschehen hat, so wird man von demselben das Hauptrohr in der Richtung nach dem Schwerpunkte des Wasserverbrauchs, dessen Lage von derjenigen des Schwerpunktes der Grundrissfigur des Versorgungsgebiets meistens nur unbedeutend ab weichen wird, zunächst bis an die Peripherie des letzteren führen. Von dem Peripheriepunkte aus ergiebt sich als eine naheliegende Lösung der Aufgabe, das Hauptrohr direct nach dem Schwerpunkt selbst hinzuführen, um von ihm aus Röhren nach allen Richtungen Fig. 9.

ohne dass dadurch die übrigen Sectoren im Wasserbezug gestört werden, so springt doch die Eigentümlichkeit, dass ein Theil des Wassers sich auf seinen Verzweigungen in entgegengesetzten Richtungen bewegt, sowie der dadurch bedingte höhere Materialaufwand für Röhren sofort in die Augen.

Fig. 10.

Wollen wir diesen Nachtheil vermeiden, so muss der Knotenpunkt des Radialsystems an die Peripherie des Versorgungsgebietes gelegt werden, siehe Fig. 10, wodurch die oben bezeichneten Vortheile keine Einbusse erleiden.

Es ist zwar im Allgemeinen selbstverständlich, dass man hierbei eine der

Verbindungslinie des Stadtmittelpunkts mit dem Wasserbezugsorte möglichst nahe liegende Stelle des Umfangs des Versorgungsgebiets wählen wird, doch ist die Lage des Knotenpunkts auf der geradezu entgegengesetzten Seite, wo dann der bei der ersten Lösung erhobene Vorwurf in erhöhtem Maasse gelten würde, je nach vorhandenen Neben umständen (vortheilhafter Höhepunkt für das Hochreservoir u. dergl.) nicht unbedingt ausgeschlossen.

Wir kommen nun zum Verästelungsystem, zur Ableitung des Wassers an verschiedenen Stellen des Hauptrohres, welches mit entsprechender Abstufung der Weite Fig. 11.

V;

diametral durch das Versorgungsgebiet geführt werde, während sich auf dessen beiden Hälften die Nebenröhren und deren Verzweigungen ausbrei-\ ten sollen; siehe Fig. 11. Können zwar Wasserabstellungen hier ebenfalls \ für die Felder der Nebenröhren je für sich allein durch Abschliessungen J nahe am Hauptrohr geschehen, so ist doch als ein grosser Nachtheil einer / derartigen Anlage hervorzuheben, dass bei Unterbrechungen in Letzterem selbst alle nachfolgenden Stadttheile ohne Wasser sind. Auch werden die Unregelmässigkeiten des Consums sich durch stärkere Druckschwankungen bemerkbarer machen als bei den vorherigen Anordnungen, wo ein Ausgleich des Druckes im Knotenpunkt stattfindet.

Ein Blick auf Stadtpläne zeigt uns aber, dass das Radialsystem nur selten wird Anwendung finden können, da man zum Legen der Rohre auf die meistens ungefähr rechtwinklig sich schneidenden Strassen angewiesen ist, während die Durchführung des Verästelungsystems keine Schwierigkeit hat, wenn auch dabei nicht an eine solche Regelmässigkeit der Figur wie in der gegebenen schematischen Darstellung zu denken ist. Immerhin wird eine vorhandene, die Stadt durchschneidende Strasse für den Hauptstrang verwendet werden können. Bei Stadtteilen mit Strassen, welche von einem öffentlichen Platz ausgehen, kann es in Betracht kommen, im Anschluss an die Verästelung sich des Radialsystems zu bedienen.

Fig. 12.

Die hervorgehobenen Mängel des Verästelungsystems, welche besonders bei Feuerlöschung sehr hinderlich und schwer wiegend sein können, haben in der Neuzeit fast allgemein zur Anordnung des Röhrennetzes nach dem nebenstehend verdeutlichten sogenannten Circu-lationsystem¹⁵) geführt, welches eine geschlossene Figur darstellt, sodass der Abschluss einer Strecke, welcher an deren beiden Endpunkten und zwar vor dem Anschluss an die benachbarten Röhren zu bewerkstelligen ist, den Betrieb in den übrigen nicht verhindert. Eine vortheilhafte Folge der doppelten Verbindung aller Rohrleitungstrecken mit einander ist sodann, dass bei den mannigfachen Druck-

¹⁵) Dieser Name ist zwar nicht zutreffend, denn eine Circulation des Wassers findet nur ausnahmsweise in unbedeutendem Maasse statt und macht jedenfalls nicht das Charakteristische des Systems aus; Kreis-,

Schwankungen im Laufe eines Tages die einzelnen Abnussstellen das Wasser abwechselnd von der einen und der anderen Seite erhalten können.

Ausser der diametralen Rohrleitung mit ihren Seitenlinien tritt also eine peripherische Linie als wesentliches Merkmal des Circulationsystems auf. In seiner weiteren Ausbildung finden sich hei grösseren Städten mehrere, meistens nach den früheren Umwallungen sich erstreckende Ringe, zwischen denen sich, den Strassen entsprechend, ein vielgestaltiges, geschlossenes Netz von Röhren ausbreitet.

Damit die Wasserbewegung in allen Richtungen gleich bequem stattfinden kann, müssen die Winkel, welche von den Rohrachsen an den Knotenpunkten (in construc-

Fig. 13.

Fr

tiver Ausführung den sogenannten Theilkästen) eingeschlossen werden, jedesmal einander gleich sein, also hei vier Röhren, dem gewöhnlichen Fall, 90°, bei drei Röhren 120° u. s. w. betragen, siehe Fig. 13. Für jedes Rohr trägt der Theilkästen eine Abschliessung (Zeichen: Querstrich), ausserdem einen Ablassschieber (Zeichen: Querstrich und Pfeil) und, falls er einen Culminations-punkt im Netze bildet, auch einen Lufthahn (Zeichen: Kreis mit Pfeil).

Die Druckverluste, welche diese Winkel bedingen, werden wohl auch als ein Nachtheil des Circulationsystems beim Vergleich mit einer Verästelungsanlage erwähnt, wo die Abzweigungen in berührenden Bögen, wie bei Z>, Fig. 13, dargestellt ist, ausgeführt werden können. Dieser Punkt ist aber unerheblich und wird durch den Vortheil der besseren Druckausgleichung mehr als aufgewogen. Aus der Geringfügigkeit dieser Druckverluste erklärt es sich auch, dass die Bildung der Knotenpunkte durch eine Combination von Rohrbögen, siehe E in Fig. 13, bei städtischen Wasserversorgungen nur ausnahmsweise anzutreffen ist.

Beim Betriebe eines ausgedehnten Circulationsystems können sich unter bestimmten ConsumVerhältnissen Stellen des Rohrnetzes ergehen, wo das Wasser stag-nirt. Solche Strecken dehnen sich mindestens zwischen zwei benachbarten Abflüssen aus. Die fast ununterbrochene Veränderung der Druckhöhen im Röhrennetze bringt es aber mit sich, dass diese Stagnationsstrecken ihre Lage verändern. Sind dieselben schon deshalb unerwünscht, weil die nächstliegenden Consumenten abgestandenes Wasser erhalten, so hat zudem das Hin- und Her wandern dieser Stellen d. h. der Richtungswechsel der Wasserbewegung in diesen Gegenden den Nachtheil, etwa abgelagerte Unreinigkeiten aufzustören und beim Wasserverbrauch bemerkbar zu machen. Diesen Uebelständen ist durch periodisches kräftiges Spülen zu begegnen, indem man an verschiedenen Punkten des Leitungsnetzes Ablassschieber öffnet. Bei Quellwasserversorgungen sind übrigens in der Regel die Ablagerungen sehr gering, und auch sonst sollen dieselben hei guten Wasserversorgungen nicht bedeutend sein. Aber dessen ungeachtet mögen vorstehende Aussetzungen in einzelnen Fällen zur Bevorzugung des Verästelungsystems geführt haben, welches zwar auch ruhende, nämlich an den Endpunkten der Leitung sich sackende Wassermengen ergiebt, doch können diese durch Oeffnen der daselbst stets vorzusehenden Entlerungsvorrichtungen (gewöhnlich Hydranten) schnell entfernt werden und ganz sicher, weil die Bewegungsrichtung des Wassers hier stets nur eine bestimmte ist, während beim Circulation-system in dieser Beziehung eine gewisse Unsicherheit vorliegen kann.

Bing- oder Gürtelsystem wären angemessenere Bezeichnungen, indessen darf auf eine Beseitigung des eingebürgerten Namens „Circulationsystem“ kaum gerechnet werden.

Schliesst man im Circulationsystem an geeigneten Stellen die Leitung durch Absperrschieber ab, so kann die Verästelung hergestellt werden, wie Fig. 14 zeigt, Fig. 14.

welche von dem durch Fig. 12 gegebenen Schema sich nur durch Unterbrechungen der Wasserläufe an einzelnen Stellen unterscheidet.

Auf diese Weise werden also dem Wasser genau bekannte Wege vorgeschrieben und für den normalen Betrieb die Vortheile des Verästelungsystems verwerthet, während bei Abstellung einzelner Bohrstränge und bei Feuerlöschung das Circulationsystem in den betreffenden Districten durch Oeffnen von Absperrschiebern hergestellt werden kann. Der Unterschied der beiden Systeme besteht demnach nur in der Betriebsweise, während ein solcher in der Anlage nicht besteht; die Absperrschieber sind für das Circulationsystem doch auf alle Fälle nothwendig. Nicht selten wird das Kohrnetz in beschränktem Maasse nach dem Circulationsystem, z. B. nur mit einem geschlossenen Bohrgürtel durchgeführt, von welchem aus die äusseren Stadtgebiete durch Verästelungen erreicht werden, oder es wird im Wesentlichen die Verästelung zu Grunde gelegt und dann zur Sicherung des Betriebes eine Anzahl Verbindungsröhren zwischen den Hauptsträngen hinzugefügt, welche gewöhnlich geschlossen bleiben und nur im Nothfall benutzt werden sollen.

Solche Anlagen werden combinirte oder gemischte Systeme genannt, doch trifft diese Bezeichnung nur für den zweiten Fall zu, während für den ersten Alter-nativsystem, für den dritten Verästelungsytem mit Hülfscirculation geeignete Namen sind. Schliesslich ist das Urtheil über die Zweckmässigkeit der verschiedenen Systeme dahin abzugeben, dass im Allgemeinen die Anwendung der reinen Verästelung für städtische Wasserversorgungen nicht zu empfehlen ist, aber bei kleinen Ortschaften und blossen Trink Wasserleitungen wohl am Platze sein kann. Welches von den anderen Systemen den Vorzug verdient, muss in jedem einzelnen Falle besonders entschieden werden. In Dresden hat man das theilweise angewendete combinirte System wegen der Kostspieligkeit der monatb^ zweimal erforderlich gewesenen Spülungen der Endstrecken der Leitung verlassen und das Circulationsnetz vollständig durch-geführt, während in Zürich, welches Verästelung mit Hülfscirculation besitzt, Spülungen nur selten vorgenommen zu werden brauchen, wobei jedoch die grosse Reinheit des dortigen Brauchwassers und das Vorhandensein einer besonderen Trinkwasserversorgung zu berücksichtigen ist. Als eine sehr Schätzbare Eigenschaft des Circulation-systems ist noch dessen Ausdehnungsfähigkeit hervorzuheben, was bei Städten, die in schnellem Wachsthum begriffen sind, besonders wichtig ist. Nicht selten mag einzig der durch die grössere totale Röhrenlänge des Netzes und die zahlreicheren Absperrschieber bedingte höhere Kostenaufwand im Vergleich mit demjenigen für ein Verästelungsystem den Ausschlag gegeben haben, sich mit dem Unvollkommeneren zu begnügen.

§ 17. Druckzoiien. Um die wesentlich in der Grundrissfigur auftretenden Eigenthümlichkeiten der behandelten verschiedenen Leitungsyteme am reinsten zum Ausdruck zu bringen, haben wir bisher eine horizontale Lage des Vertheilungsgebietes vorausgesetzt und (ausgenommen bei Gelegenheit der Beschreibung der intermittirenden Wasserversorgung, siehe Seite 113) die Einflüsse nicht berücksichtigt, welche die in demselben doch meistens vorhandenen Terrainerhöhungen auf die Anlage ausüben. Die Beantwortung der hier auftretenden Fragen erfolgt verschieden, je nachdem das Wasser mit natürlichem oder künstlichem Gefälle bezogen wird, indem im letzten Falle die Oeconomie im Arbeitsaufwand zur Hebung des Wassers als wichtiger Punkt hinzutritt.

Wir wollen zunächst den ersten und den einfacheren Fall, eine Zuleitung mit natürlichem Gefälle und beispielsweise ein auf einer Abdachung ausgebreitetes Vertheilungsgebiet annehmen, siehe Fig. 1, Tat* VIR. Wie ist zu verfahren, um während des Betriebs an allen Consumstelien eine möglichst gleiche Druckhöhe zu erhalten? Das Bild der Ortschaft dehne sich über die sehraffirte Fläche aus. Nimmt man zunächst ein Hochreservoir bei 1 an, so kann die Betriebsdrucklinie, d. h. die Curve der dynamischen Piezometerstände, längs der Hauptrohrleitung (welche dadurch erhalten wird, dass man die durch die Wasserbewegung bedingten Druckverlusthöhen von der Horizontalen des Reservoirwasserspiegels aus nach abwärts aufträgt) die Terrainlinie bei <q und bx schneiden, sodass für die oberhalb dieser Drucklinie liegenden Consumstelien Wasserbezug nur bei Einstellung des Abflusses im unteren Revier, unter immerhin geringen Druckverhältnissen möglich wäre. Noch ungünstiger gestaltet sich die Sache mit einem Hochreservoir bei II und den Schnittpunkten der Druckcurve in a₂ und b,. Wird hingegen bei III ein Hochbehälter angelegt, so ergiebt sich von dem bei I befindlichen Bezugsorte aus nach demselben hin mit der gleichen Leitung, welche jetzt nur das mittlere Stundenquantum zu führen hat (gegenüber dem Stundenmaximum im ersten Falle) eine wesentlich weniger geneigte Drucklinie I—III, welche in ihrem 'weiteren Verlaufe III—a zeigt, dass die Versorgung der oberen Gegend, trotz des im Vergleiche zu I tieferen Wasserspiegels im Reservoir III, sich weit besser gestaltet und dass eine gleichförmigere Druckvertheilung über das ganze Gebiet erreicht worden ist. Um aber selbst bei ausnahmsweise hohem Consum in der Unterstadt den Wasserzufluss für die Oberstadt zu sichern, ist es zweckmässig beide Stadttheile mit besonderen Hauptleitungen direct vom Reservoir aus zu versehen, wie in der Figur angegeben. Dann wird, während die Drucklinie auf III—a₀ herabgehen dürfte, was wohl für die Unterstadt unbedenklich, in der Oberstadt aber sehr nachtheilig wäre, der Druck in der letzteren unverändert bleiben. Die so entstandenen Versorgungsreviere werden Oberzone und Unterzone genannt.

Sind die Druckhöhen in einem Tlieil des Leitungsnetzes sehr bedeutend, so fragt es sich, ob der durch die überschüssige Druckhöhe in den unteren Stadttheilen bedingte Mehraufwand von Material für die Röhren und die mit dem Druck wachsende schwierigere Unterhaltung der Anlage die vertikale Theilung des Gebietes in Druckzonen mit gesonderten Leitungsnetzen gerechtfertigt erscheinen lassen, wobei nicht allein die mit letzteren verknüpfte Complication des Betriebes, sondern auch die Vortheile des hohen Druckes für die Verwendung des Wassers in der Industrie zu motorischen Zwecken, sowie immerhin auch der Nutzen desselben bei Feuerlöschungen zu berücksichtigen sind. Nun kann zwar die Einrichtung so getroffen werden und ist das ein nicht ungewöhnlicher Fall, dass bei Feuersgefahr die Verbindung der unteren mit der oberen Zone, also eine entsprechende Druckerhöhung in der ersteren durch Oeffnen eines Communicationsrohres herzustellen ist, dann aber wird der vorhin erwähnte höhere Materialaufwand nicht erspart; nur die Unterhaltungskosten Werden reducirt, doch muss auch hinsichtlich dieses letzten Punktes noch betont werden, dass die Geschichte der städtischen Wasserversorgungen eine successive Erhöhung der angewendeten Druckhöhen im Laufe der Zeit aufweist, eine Erscheinung, welche nicht allein durch die allmähliche Steigerung der Anforderungen, sondern auch durch die parallel laufenden Fortschritte der Technik erklärlich ist.

Wesentlich anders gestaltet sich die Discussion, wenn mehrere Bezugsorte und in verschiedenen Höhen gegeben sind. Solche Verhältnisse sind bei grossen Städten, in deren geschichtlicher Entwicklung¹ die Vermehrung der Wasserwerke durch Herbeiziehung neuer Bezugsorte nicht immer harmonisch vor sich gegangen ist, recht oft in unvorteilhafter Weise bestehend zu finden. Bei systematischen Neuanlagen dagegen gestatten die verschiedenen Druckhöhen der einzelnen Zuleitungen eine entsprechende Verwendung, wenn verschieden hoch liegende Reviere als getrennte Versorgungsgebiete behandelt werden.

Die Einteilung eines bestehenden Gebietes in Zonen ist unter gleichzeitiger Berücksichtigung der für die tiefsten Stellen gestatteten maximalen statischen Druckhöhe, die sich allnächtlich einige Stunden lang ziemlich annähernd einstellt, und der an den höchsten Punkten einer jeden Abteilung geforderten minimalen dynamischen Druckhöhe zu treffen, für deren Berechnung das maximale Stundenquantum zu Grunde zu legen ist. Was den Werth der ersteren betrifft, so lässt sich der Natur der Sache nach eine bestimmte Angabe im Allgemeinen nicht machen, vielmehr muss in jedem praktischen Falle durch die Erörterungen nach den vorhin aufgestellten Gesichtspunkten eine Entscheidung herbeigeführt werden. In Wien war ursprünglich ein statischer Maximaldruck von 8 Atmosphären für die niedrigsten Punkte der Stadt angenommen, man schritt jedoch nachträglich zur Reduction desselben unter Anwendung der Zonenabtheilung. Die Praxis zeigt ein nur ausnahmsweises Uebersclireiten eines Druckes von 8 bis 10 Atmosphären in den unteren Stadttheilen. Die Bestimmung des Minimaldrucks bildet einen Gegenstand des § 21 dieses Capitels.

Wir wollen vorläufig eine minimale Geschwindigkeitshöhe Av, die an der oberen Grenze jeder einzelnen Zone überall an den Consumstellen disponibel sein soll, und eine für das Stundenmaximum der Wassermenge gültige Widerstandshöhe I;, also eine totale wirksame Druckhöhe liw -j- l) = h vom Reservoirwasserspiegel aus gemessen, annehmen, ebenso wie es bei der allgemeineren Betrachtung auf Seite 108 geschah. In dem durch die Aufrisszeichnung (mit verhältnissmässig kleinerem Längenmassstab) Fig. 2, Taf. VIa dargestellten Beispiel sei wiederum die schrafiirte Fläche das Versorgungsgebiet, welches hier zu beiden Seiten eines Flusses S ausgebreitet ist, von dessen Pegel-Nullpunkt in der Horizontalen N A' aus wir, von unten nach oben schreitend, die Eintheilung in Zonen vornehmen wollen. Durch Aufträgen der maximalen statischen Druckhöhe ff erhält man zunächst den höchsten Wasserspiegel, der durch ein Reservoir 72, geboten werden möge. Von hier aus hätte man nur um h abwärts zu gehen, um ohne Weiteres die obere Grenze der Zone als eine durch die Horizontalcurve des Terrains begrenzte Ebene zu erhalten. Da aber im Werthe von h nur hv constant ist, aber mit der Entfernung vom Hochbehälter wächst, so ergiebt sich in einer Verticalebene durch Abwärtstragen der Widerstandshöhen von der Horizontalen aus, welche durch den Reservoirspiegel geht, eine Curve¹⁸), bis zu welcher hinauf die zur Zeit des grössten Wasserverbrauchs von II übrig bleibenden disponiblen dynamischen Druckhöhen reichen. Messen wir nun überall von der Druckverlustcurve die als Minimum vorgeschriebene constante Höhe hv abwärts, so erhalten wir zu Ersterer parallel die in der Verticalebene gesuchte obere Grenzcurve AB CD der ersten Zone. Auf dieselbe Weise könnte in anderen Richtungen, am besten in Cylinderflächen mit verticaler Erzeugender längs der wahrscheinlich zur Anwendung kommenden Rohrstränge als Leitlinien, deren Abwicklung in eine Ebene zu zeichnen wäre, vorgegangen und schliesslich die obere Begrenzung der Zone als eine krumme Fläche gewonnen werden. ⁵

Vergleichen wir dieses Verfahren mit dem früher in § 13 für die vorgeschriebenen Punkte A und B eingeschlagenen, so stellt sich als Unterschied heraus, dass dort h zu construiren war, während hier A (durch ein Reservoir repräsentirt) und h die Grössen sind, aus denen sich B ergibt.

Zur Feststellung der folgenden Zone ist zunächst vom tiefsten Punkt der vorhandenen unteren Grenzfläche derselben, in der Skizze durch D gegeben, wiederum II aufwärts zu tragen und weiterhin wie vorher zu verfahren. Als Grenzcurve in unserer Verticalebene sei die Linie E F G II in dieser Weise erhalten worden.

Es bleiben nun noch Gebiete oberhalb, in welchen eine Erfüllung der hinsichtlich des Druckes gestellten Bedingungen nicht mehr möglich sei, indem wir den Reservoirwasserspiegel hei als den höchsten vermittelst der von links herkommenden Hauptzuleitung herstellbaren annehmen. Die oberste Gegend rechts oberhalb G II wird zur zweiten Zone geschlagen werden, um eine besondere kostspielige Leitung von II aus dahin zu ersparen, wogegen allerdings in den obersten Häusern ein geringerer Druck als der vorgeschriebene herrschen wird. Immerhin dürfte die Versorgung noch befriedigend sein und wird der Druck während der Zeit des schwachen Verbrauchs wesentlich steigen, was sich die Bewohner dieses Stadttheils alltäglich zu Nutzen ziehen können. Aehnlich sind die Verhältnisse links, oberhalb E F, nur wird hier, um den Wasserdruck in der obersten Gegend nicht den für dieselbe besonders empfindlichen Schwankungen auszusetzen, welche der Anschluss an die zweite Zone mit sich bringen würde, vergl. S. 119, die Anlage eines besonderen Röhrennetzes von dem naheliegenden Reservoir, also die Bildung einer dritten Zone, angemessen sein.⁶)

Endlich wird auch eine ausnahmsweise Ueberschreitung des gestatteten Drucks durch Ausdehnung der ersten Zone auf das entlegene Revier rechts bei J unterhalb N N zweckmässig sein, indem sonst entweder die Bildung einer noch tieferen Zone, welche mit ihrer Zuleitung unverhältnissmässige Kosten verursachen würde oder eine Verschiebung des Anfangspunktes unserer ganzen Eintheilung (die man übrigens auch von oben nach unten schreitend hätte vornehmen können) bis zum untersten Punkt des Versorgungsgebiets nöthig wäre. Dadurch aber würden wieder Complicationen in der oberen Partie des ganzen Systems entstehen, insbesondere könnte sich das Be-dürfniss der Bildung einer eigenen Zone für die Gegend bei G II heraussteilen.

Es ergiebt sich demnach die ursprüngliche Disposition der Anlage als vor-theilhaft, und hat sich im Laufe der Sache ein weiterer für die Zonenfrage wichtiger praktischer Punkt zu den früher bezeiclmcten gesellt: das Grössenverhältniss der Zonen hinsichtlich ihrer Einwohnerzahl (übrigens unter Berücksichtigung des verschiedenen zukünftigen Wachsthums) und ihre Entfernung vom Hochreservoir. Hierin ist eine Tendenz der Annäherung der Versorgungsreviere an die in localer Beziehung sich ausprägenden Stadtgebiete enthalten. Bedenkt man ferner, dass das Röhrennetz im Wesentlichen nach dem Strassennetz gerichtet werden muss, so ist es erklärlich, dass durch örtliche Verhältnisse sich Anlagen rechtfertigen können, in welchen das von uns beispielsweise angewendete Verfahren nur einen sehr beschränkten Ausdruck findet.

Die Herstellung des Druckes in den unteren Zonen und die Regulirung desselben während der Consumschwankungen geschieht durch das subtractive Verfahren, siehe Seite 108, mit entsprechender Regulirung der Wassermenge. Es sei ABC in Fig. 3, Taf. VIa ein vom Hochreservoir kommendes Hauptrohr, welches durch die Leitung B D die zweite, durch die Fortsetzung B C die erste Zone in dem Beispiel auf Seite 120 mit Wasser zu versehen habe. Bringen wir nun bei E einen Schieber oder Hahn an, so wäre derselbe fortwährend so zu stellen, dass ein dem beliebigen Wasserconsum gleicher Wasserzufluss unter annähernder Einhaltung des vorgeschriebenen Druckes, der durch die Horizontale F G gegeben sei, stattfindet. Dabei ginge also die lebendige Kraft des durch E (mit dem Drucke der Wassersäule vom Hochreservoir bis F G) strömenden Wassers durch Wirbelungen verloren. Wird in dem offenen Standrohr der Schwimmer II angebracht, so lässt sich derselbe mit dem Ventil E in eine solche Verbindung bringen (in der Figur durch eine gestrichelte Linie angedeutet), dass ein Steigen des Wasserspiegels eine schliessende Bewegung bedingt und umgekehrt. Damit ist also eine selbstthätige Einrichtung, ein Druckregulator gewonnen, nach dessen Princip Ausführungen im Grossen und Kleinen vielfach zu finden sind. Um aber den starken Veränderungen des Wasserbedarfs gegenüber das Spiel des Regulators weniger aufreibend zu machen und um ein Zuleitungsrohr von kleinerem d. h. nur für die mittlere Wassermenge zu berechnenden Durchmesser zu erhalten, wird man meistens vorziehen, das Standrohr durch ein gehöriges Reservoir⁷) zu ersetzen, welches gleich solche Dimensionen erhält, dass es nach den im II. Capitel § 13 gegebenen Regeln den Anforderungen eines Hochreservoirs für die zugehörige Zone entspricht. Deshalb nahmen wir schon in dem auf Seite 120 gebrachten Beispiele besondere Hochbehälter für die verschiedenen Zonen an, und nur ausnahmsweise wird man unter dem Zwang localer Verhältnise (wenn z. B. ein kostspieliger künstlicher Unterbau erforderlich sein sollte) davon abweichen. Besonderer Werth ist auf das oberste Reservoir zu legen, da dessen Inhalt für alle anderen Zonen unter Umständen benutzt wird und jedenfalls den ganzen Wasservorrath für Feuerlöschung cinzuschliessen hat, wenn beabsichtigt wird, bei Feuersgefahr den vollen Druck vom obersten Reservoir überall in der Stadt benutzen zu können. Die hier vorkommenden speciellen Einrichtungen sind in § 20 zu finden.

Wo von der Selbstregulirung abgesehen wird, ist für die betreffende Zone ein besonderes Reservoir nicht allein absolut unentbehrlich, sondern auch in solcher Grösse erforderlich, dass die kaum zu vermeidenden Unregelmässigkeiten in der Handhabung des Zuflusses sich nicht nachtheilig bemerkbar machen können.

Gegen das Eintreten eines zu hohen Druckes in der Zone dient für alle Fälle entweder ein offenes Standrohr oder bei Vorhandensein eines Reservoirs der Ueber-lauf an demselben als Sicherheitsvorrichtung. Nur ausnahmsweise kommen Sicherheitsventile vor.

Die Verbindung der verschiedenen Zonen mit dem obersten Reservoir der ganzen Anlage kann durch ein einziges gemeinschaftliches Hauptrohr, wie in Fig. 3 Taf. VU angenommen, oder durch besondere Röhren geschehen, was bei entgegengesetzten Lagen der Zonen die billigere Lösung sein wird, aber jedenfalls den Vorzug der besseren Druckausgleichung bietet. Die Druckreduction ist auch dadurch zu bewerkstelligen, dass mit einer nach oben gerichteten Auslaufmündung das Wasser springbrunnenartig empor geworfen wird und auf den Normalwasserspiegel (in Fig. 3 mit F G bezeichnet) niederfallt. Solche kaskadenartige Vertheilungen haben an Knotenpunkten städtischer Röhrennetze Anwendung gefunden und dienen zugleich als Zierde, für die Frische des Wassers sind sie jedoch sehr unvortheilhaft.

Wasserversorgungen mit Pumpenbetrieb bieten in der Beschickung der Druckzonen mit Wasser⁸) eine Umkehrung des Verfahrens bei Gravitationsanlagen dar. Anstatt das sämmtliche Wasser auf den höchsten Punkt zu heben und dessen Druck auf dem Abwärtswege von Zone zu Zone successiv zu reduciren, also die Arbeitsleistung der Pumpe theilweise wieder zu vernichten, wird von unten nach oben additiv vorgegangen, d. h. in der Bedienung jeder Zone für sich der Arbeitsdruck auf das zur Erreichung derselben nöthige Maass gesteigert, so dass eine Verschwendung mechanischer Arbeit bzw. Brennmaterial nicht stattfindet. Da Letzteres einen sehr wesentlichen Factor in den Betriebskosten ausmacht, so ist nicht selten schon dadurch allein die Theilung der Wasserversorgung nach Zonen geboten.

Bei kleinen Anlagen, siehe Fig. 4, Taf. VIa, mit nur einer Pumpe F sind Reser-voire R für alle Zonen erforderlich, deren Füllung abwechselnd stattfinden muss, wobei die Schieber (7, und C., entsprechend zu gebrauchen sind. Um ein Zerplatzen der Leitung zu verhindern, wenn beide Reservoire abgeschlossen sein sollten, dient das Standrohr 14, aus welchem sich das Wasser ergiessen kann.

Bequemer und zuverlässiger ist die Einrichtung mit zwei getrennten Steigrohren, Fig. 5, Taf. VP, indem bei derselben die Stellung der Schieber C\ und il im Maschinenhause selbst vorgenommen werden kann.

Der Betrieb mit besonderen Pumpen für die einzelnen Zonen, Fig. 6, Taf. VP hat den weiteren Vortheil, jede der letzteren ununterbrochen versorgen zu können, wobei ausserdem kleinere Reservoire zulässig sind. Das ist der gewöhnliche Fall.

Anstatt die Pumpe mit verschiedenem Drucke für Zonen mit besonderen Leitungsystemen und zugehörigen Reservoiren arbeiten zu lassen, wie im ersten der vorliegenden Fälle, kann auch die zonenweise Versorgung eines ausgedehnten Gebiets mit einem einzigen zusammenhängenden Leitungsystem geschehen, indem man die Hochreservoire in einzelne Sammelgefässe an den Consumstellen auflöst und dieselben von unten nach oben schreitend in regelmässigen Zeitintervallen unter stufenweiser Drucksteigerung der Pnmpe füllt, sodass also gleichfalls von der Maschinenanlage nur die zum Wassertransport wirklich erforderliche Arbeit zu leisten ist; siehe Seite 114.

Wegen der Nachtheile des intermittirenden Systems, vergl. § 15, dürfte diese Betriebsmethode nur in beschränktem Maasse z. B. für einzelne hochliegende verhält-nissmässig nicht grosse Reviere zweckmässige Anwendung finden. Dann wird, um Kohlen zu sparen, täglich nur ein oder zwei mal der Druck behufs Füllung der Einzelreservoire in den oberen Stadttheilen eine bestimmte Zeit lang höher gehalten.

Zerfällt eine Druckzone in mehrere, von einander getrennte Gebiete, wie in dem ideellen Beispiele, Fig. 2, Taf. VP, angenommen, so kann ein gesonderter Betrieb derselben mit eigenen Hauptröhren von der Maschinenanlage aus oder äusserstenfalls, je nach localen Verhältnissen, auch eine Spaltung der letzteren zweckmässig sein.

Ebenso kann unter .Umständen eine Trennung der Maschinenanlage in vertical aufeinanderfolgende Pumpstationen vortheilhaft erscheinen, siehe Fig. 7, Taf. VIa, wo dann die unterste die Wassermenge für das ganze Versorgungsgebiet, die nächst folgende Pumpe den Bedarf für die oberhalb der ersten Zone befindlichen Reviere zu liefern hat, u. s. w.

So ist z. B. in dem von der Wasserwerkgesellscliaft in Frankfurt a. M. für die Wasserversorgung von Prag aufgestellten Project ausser einer Hauptpumpenanlage an der Moldau eine secun-däre Pumpe in der Gegend des Hradschin vorgesehen, welche aus dem daselbst herzu stellenden Hochreservoir für die unteren Reviere das für die oberste Zone nöthige Wasser zu schöpfen und in ein noch höheres Reservoir zu heben hätte, wodurch bedeutende Ersparnisse an der Hauptleitung von der entfernt liegenden Hauptstation her erzielt werden sollen. — Hierher ist auch die alte Was se rwe rks-anlage von Marly zu rechnen, wo die Anwendung von Holzröhren eine mehrmalige Theilung der zu bewältigenden beträchtlichen Druckhöhe bedingte. Bei den Wasserhaltungen der Bergwerke, wo sehr bedeutende Förderhöhen Vorkommen, sind derartige Einrichtungen häufig zu finden.

Schliesslich ist noch der abnorm erscheinende Fall zu erwähnen, dass die Füllung des Oberreservoirs vom Niederreservoir aus ohne Pumpwerk geschieht, siehe Veitmeyer, Wasserversorgung für Berlin. Bei einer bedeutenden Entfernung des Unterreservoirs von der Unterstadt kann nämlich dessen Wasserspiegel zur Sicherung der Lieferung des stündlichen Maximalwasserbedarfs höher zu liegen kommen als derjenige des vielleicht mehr inmitten der Oberstadt befindlichen Oberreservoirs, so dass dieses in der Nacht vom Unterreservoir her gefüllt werden kann.

§ 18. Wasserwerke für grosse Städte. Gleichzeitige Versorgung mehrerer Ortschaften. Die für grosse Städte erforderlichen Wassermengen und die bedeutendere Ausdehnung der Versorgungsgebiete bedingen öfters das Zusammenfassen der Wasserzuführungen von verschiedenen Gregenden her einerseits und eine höhere Ausbildung der Vertheilungsanlagen anderseits. Die Verschiedenartigkeit der bisher betrachteten Systeme in Anordnung und Betrieb können bei den mannigfaltigen Verhältnissen der nach Strassen, Flüssen und Terraingestaltungen sich mehr oder weniger abscheidenden Stadtquartiere mit ihren besonderen Eigenthiimlichkeiten und Bedürfnissen vielfache Combinationen in der Wasserversorgung als zweckmässig erscheinen lassen.

Liegen zwei Bezugsquellen auf entgegengesetzten Seiten des Versorgungsgebietes, so werden getrennte Zuleitungen nöthig sein. Aber auch dann, wenn die Bezugsorte, ohne einander nahe zu sein, sich auf derselben Seite der Stadt in geringer Entfernung von derselben befinden, wird eine vorherige Vereinigung der Zuleitungen kostspieliger ausfallen, ohne auf der anderen Seite Vortheile zu bieten. Hat man es hingegen mit zAvei ungefähr in der gleichen Richtung liegenden und ver-hältnissmässig zur Entfernung von der Stadt weniger von einander abstehenden Bezugsorten zu thqn, so wird sich eine Vereinigung der Zuleitungen in einem Strang empfehlen. Dann ist an ihrem Vereinigungspunkt ein Sammelreservoir anzubringen, durch welches der Wasserspiegel daselbst normirt und gegenüber Ungleieh-mässigkeiten in den Wasserzufuhren möglichst constant erhalten werden soll.

Bei zwei in verschiedenen Höhen liegenden Hochquellen Al und A, kann nach dem tiefer liegenden Vereinigungspunkt C hin, siehe Fig. 15, Taf. VP, die Druckausgleichung dadurch geschehen, dass die Wassergeschwindigkeit von dem oberen Punkte A, aus grösser genommen wird als diejenige von At aus, oder es werden bei überschüssiger Höhenlage subtractive Gefälle angewendet. Sammelreservoir siehe § 20. Würde man von einem solchen absehen und die Vereinigung beispielsweise bei C\ vornehmen, so wäre bei Schwankungen der Zuflussmengen ein Ueberschreiten des Vereinigungspunktes, besonders durch das Wasser von A₂ her nach der Seite von At hin möglich und der Betrieb unzuverlässig.

Die erste Anordnung kann übrigens auch bei etwa nötbigem Pumpenbetrieb mit einer 'Maschinenanlage bei C vortheilhaft sein. Dann wäre C der Saugschacht, in welchem bei erhöhter Wasserentnahme ein tieferer Wasserspiegel bezw. ein grösseres Gefälle von den Bezugsorten her sich einstellen würde.

Bedingen locale Verhältnisse die Anbringung der Pumpen bei Ax und A., selbst, siehe Fig. 16, Taf. VI“, so wird im Vergleich zum vorigen Falle nicht allein der Maschinenbetrieb wegen der Theilung desselben, sondern auch die Röhrenleitung nach C hin kostspieliger, da diese nunmehr für einen höheren, durch den Wasserspiegel im städtischen Hochreservoir bedingten Druck zu dienen hat.

Für grosse Versorgungsgebiete stellt sich wegen besserer Druckvertheilung und Materialersparniss in den Zuleitungsröhren sehr häufig die Anlage von mehreren Hochreservoiren als zweckmässig heraus.

Ein sehr gewöhnlicher Fall ist, dass die Stadt mehr oder weniger von Höhenzügen umschlossen wird, nach welchen sich dieselben theilweise hinauf erstreckt. Wird das Wasser von nur einer Seite her bezogen, so kann, wie Fig. 8, Taf. VI“ zeigt, eine recht ungünstige Drucklinie a für die dem Reservoire gegenüber gelegenen Quartiere, besonders in den Stunden des Maximalconsums entstehen, und nur durch geringe Wassergeschwindigkeit bzw. grosse Röhrendurchmesser Hesse sich die Drucklinie günstiger gestalten. Legen wir hingegen jenseits ein zweites Reservoir if₂, Gegenreservoir, an, welches mit dem Hauptreservoir durch eine Hauptleitung communicirt, so können wir mit einem entsprechenden Gefälle //, R₂ — Rl II, das Gegenreservoir vom Hauptreservoir aus in der Zeit des schwachen Consums, also in der Nacht, während welcher sich die Druckcurve der Horizontalen nähert, füllen, um dann am Tage die betreffende Stadtseite von ihm aus mit der nun viel günstigeren Minimaldruckcurve 7?₂ «₂ zu bedienen, während nun auch auf der Seite des Hauptreservoirs vortheilhaf-tere Druckverhältnisse nach der Linie Rx a{ auftreten. Von den Vortheilen der Gegenreservoire macht man auch bei kleineren Städten mit bedeutenden Anhöhen, wie z. B. die Wasserversorgung von Salzburg zeigt, siehe Taf. IX, oder auch nachträglich noch Gebrauch, wenn die Vergrösserung der Stadt es erheischt. Ist hingegen die Anlage gleich von vornherein mit Rücksicht auf das Wachsthum des Wasserbedarfs getroffen, so wird in der ersten Zeit des Betriebs eine Füllung des Gegenreservoirs schon bei Tage eintreten und das Wasser von auf einige Zeit bei li, überfliessen können. Unter solchen Umständen schliesst man das Gegenreservoir nach geschehener Füllung ab und lässt nur zu gewissen Tagesstunden Wasser von demselben in die Stadt zurückgehen oder benutzt dasselbe vorläufig nur als abgeschlossene Reserve für den ausnahmsweisen Fall, dass der Zufluss von L\ her ungenügend oder ganz unterbrochen sein sollte, wo dann eine Versorgung auch der gegenüberliegenden Stadttheile wenigstens tlieil-weise und mindestens etwa nach der Minimaldruckcurve R, a₃ erfolgen kann. Jedenfalls sind vor den Reservoiren an der Hauptleitung offene Röhren anzubringen, um beim Abschluss des einen Reservoirs den Wasserzufluss von dem anderen her, bzw. das Entweichen der durch das Wasser vorgeschobenen Luft zu gestatten; siehe § 20.

Die Inhalte der beiden Reservoire sind nach Maassgabe der in § 13 des II. Ca-pitels aufgestellten Normen entsprechend der Grösse der Stadttheile zu bestimmen, für welche sie zu dienen haben. Was den Durchmesser des Hauptröhrenstrangs von Rl nach R₂ anbelangt, so ist derselbe auf der Strecke nach der zugehörigen Stadthälfte zunächst für das Maximum des stündlichen Wasserbedarfs der letzteren zu berechnen. In gleicher Weise ist das Hauptrohr vom Gegenreservoir aus für dessen

Versorgungsgebiet zu bemessen, und wird schliesslich die Vereinigung in der unteren Gegend, bis wohin sich nach der Rechnung eine wesentliche Verjüngung des Hauptstrangs ergeben dürfte, durch eine Rohrstrecke bewerkstelligt, deren Durchmesser die allnächtliche Füllung des Gegenreservoirs bei einem entsprechenden Gefälle Hl B, sichert.²⁰)

Am günstigsten wird die Lage der beiden Reservoire dann sein, wenn ihre Verbindungslinie mit der Längsachse der Grundrissfigur des Versorgungsgebietes zusammenfällt.

Haben wir es mit zwei Zuleitungen, vielleicht von entgegengesetzten Seiten her, zu thun, sodass deren Wassermengen nicht wohl in einem Reservoir aufzufangen sind, so werden getrennte Reservoiranlagen umsomehr gerechtfertigt sein, als dann durch einen dieselben verbindenden Rohrstrang all die werthvollen gegenseitigen Beziehungen gewonnen werden können, die bei Hauptreservoir und Gegenreservoir vorhanden sind.

In derarligen Anlagen ist die erste Stufe der Entfaltung eines Motivs zu erkennen, welches bei Wasserwerken für grosse Städte zu Grunde liegt und darin besteht, die zu einer gemeinsamen Behandlung sich eignenden Quartiere zu besonderen Versorgungsrevieren zusammenzufassen, mit eigenen Hochreservoiren zu vergehen und zum Zwecke der Druckausgleichung bezw. gegenseitigen Unterstützung in entsprechenden Zusammenhang zu bringen. Gewöhnlich breiten sich die Städte zu ihrem grössten Theile in Thalebenen aus, sodass auf die für eine gleichmässige Wasservertheilung besonders günstige Lage der Reservoire innerhalb derselben, abgesehen von Mangel an Platz, des kostspieligen Unterbaues wegen meistens verzichtet und zur Benutzung

von nächstliegenden Höhenpunkten der Umgebung geschritten werden muss. So ergiebt sich ein Kranz von Hochbehältern an der Peripherie des Versorgungsgebietes, welche dessen einzelne Theile gut beherrschen, zugleich ■ aber ein zusammenhängendes System s bilden, wie das ideelle Beispiel, Fig. 15, mit drei Zuleitungen I, IIund III zeigt, denen die Reservoire Rlt B.₂ und B₃ mit ihren Hauptsträngen nach den zugehörigen Stadttheilen JB, und II, entsprechen. Die einzelnen Röhrennetze sind geschlossene Figuren, doch wird durch deren Verbindung vermittelst des innersten Ringes /,■—das Circulationsystem auch für das Leitungsystem im Grossen und Ganzen hergestellt. Damit ist zwar auch eine Communication der Reservoire durch die Stadt hindurch gewonnen und deren gegenseitige Aushülfe in bekannter Weise möglich, indessen wird es nunmehr vortheilhaft erscheinen, sich von den-störenden Consumschwankungen durch eine ausserhalb sich hinziehende, die Reservoire verbindende Leitung Ia frei zu machen. Durch diese kann zum Zwecke der Regulirung der Totalwassermengen für die Versorgungsreviere !>,, B, und J5₃ die gegenseitige Unterstützung der Reservoire unab-

Fig. 15.

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Ja,

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JE.

2°) Vergl. dasCapitel: „Leitungen, welche von mehreren Behältern aus versorgt werden“. Förster’s Allg. Bauz. 1862. S. 156 oder Dupuit, Cap. 9.

hängig von den Zufälligkeiten innerhalb des Verbrauchsgebiets stattfinden, sei es aus-hülfsweise vorübergehend, bei ungenügender Wasserlieferung von einem Bezugsorte her oder bei Unterbrechung einer Zuleitung, oder auch auf die Dauer.

Fig. 16.

⁷I

uncf, £

JVarh cf.! I Sla cfl

Li

Die Beziehungen eines solchen äusseren Rohrgürtels La zu den Reservoiren, Hauptsträngen und den städtischen Röhrensystemen können vielfache sein, wie sich aus beistehendem Grundriss, Fig. 16, ableiten lässt. Vermittelst der Abschliessungen (durch Querstriche angedeutet) lassen sich die angegebenen Bewegungsrichtungen des Wassers nach Bedürfniss herstellen. Die Füllung des Reservoirs kann von beliebiger Seite her stattfinden, umgekehrt auch die Wasserabgabe von diesem aus nach beiden Seiten, aber ebenso gut auch dessen vollständige Ausschaltung und ferner noch, siehe Fig. 15, die Versorgung von Bt durch II, oder Ji₃ vermittelst des Hauptrohrs J?, Bj. Sollte dieses einmal nicht benutzbar sein, so ist immer noch die Com-munication der inneren Röhrennetze vorhanden, welchen selbst von II aus auf dem Umwege Uber II, und i?₃ vermittelst der Hauptrohre IL B, und R₃ B₃ Wasser zugeführt werden könnte. Hierbei ist nur zu bemerken, dass bei natürlichem Gefälle der Zuleitungen eine Beschränkung der betrachteten Beziehungen durch die Höhenlagen der Reservoire bedingt ist, während bei Pumpenbetrieb der Wassertransport von einer Zuleitung aus nach irgend einem Punkte des Systems erfolgen kann. Am einfachsten

Fig. 17.

gestaltet sich die Sache, wenn die Vertheilungsreservoire i?j, 7?,, .7?₃ u. s. w., siehe Fig. 17, das Wasser von z* einer gemeinschaftlichen Zuleitung erhalten bezw. von \ einem Hauptreservoir li aus.

Kl

i ^ Ausser dem Rohrgürtel La, siehe Fig. 15, finden wir noch aussen am Rande des Versorgungsgebiets einen zweiten inneren Rohrgürtel L,-, dessen Aufgabe es ist, den stündlichen Verbrauchs- bezw. Druckschwankungen gegenüber regulirend zu wirken. Dieses Mittelglied zwischen der Stadt und den Hochreservoiren stellt nach der Verbrauchseite hin eine bessere Communication zwischen diesen, sowie eine Verbindung der Hauptstränge I\ Bt, Jl.₂ B, und Ii₃ B₃ her, durch welche der vorübergehende Mehrbedarf eines Reviers aus den Reservoiren der anderen Reviere besser gedeckt werden kann, als es durch das innere Vertheilungsröhrennetz hindurch möglich wäre. Wir sehen also, dass durch die beiden Rohrgürtel und die radialen Hauptstränge die verschiedenen Functionen, welchen der einzige Hauptstrang bei Hauptreservoir und Gegenreservoir gleichzeitig zu dienen hatte, getrennt besorgt werden. Das Ganze stellt ein Ringsystem combinirt mit dem Radialsystem dar, aber in der Umkehrung der bisherigen Bedeutung des letzteren insofern, als die Bewegung hier nicht von einem Centralpunkt nach aussen, sondern von der Peripherie nach innen auf das Versorgungsgebiet hin stattfindet. Solche Anlagen besitzen die Eigenschaft der Ausdehnungsfähigkeit in besonders hohem Grade, indem die ganze Regulirung auch bei Erweiterungen des Röhrennetzes eine gute Vertheilung sichert.

Ausser den Rohrgürteln ausserhalb des eigentlichen Stadtgebiets können innerhalb desselben im Vertheilungsnetz wiederholt Ringe auftreten, wie im § IG beim Circulationsystem gezeigt wurde und ein solcher in Fig. 15 als Kern, bezeichnet mit li—erscheint, durch welchen die drei Reviere _Z?„ Ji, und B₃ in Verbindung stehen.

Wenn auch Einrichtungen, wie solche an den ideellen Beispielen betrachtet wurden, nicht vollständig verwirklicht zu finden und vielleicht nur theilweise in den ausgefiilirten Anlagen zu erkennen sein werden, wo zahlreiche locale Bedingungen der Durchführung eines einheitlichen Systems im Wege stehen⁹), so sind an denselben doch die Grundsätze für die Beurtheilung von-Projecten und für den Ausbau grösserer Wasserwerke gezeigt worden.

Gleichzeitige Versorgung mehrerer Ortschaften. Sind mehrere Ortschaften mit Wasser zu versorgen und mehrere Bezugsorte mit hinreichenden Wassermengen dafür ausfindig gemacht worden, so wird vor Allem die Frage zu entscheiden sein, ob durch die Vereinigung der sämmtlichen erforderlichen Werke zu einer Anlage eine grössere Vollkommenheit und Sicherheit für den Betrieb ohne zu grossen Kostenaufwand gewonnen werden können, wobei im Wesentlichen von den bisher entwickelten Grundsätzen auszugehen ist. Der hier auftretende Unterschied besteht nur in den grösseren, nicht selten allerdings sehr bedeutenden Entfernungen der Versorgungsreviere.

In der Regel wird man zur Bildung von Ortschaftsgruppen mit je einem, vielleicht auch mehreren Wasserzuflüssen schreiten, welche den örtlichen Verhältnissen nach zur Vereinigung geeignet sind. In dieser Beziehung ist die Wahl meistens sehr eingeschränkt, wenn nur natürliches Gefälle zu benutzen ist, während bei Pumpenanlagen eine grosse Freiheit in der Disposition vorhanden ist, besonders aber dann, wenn motorische Kraft dazu billig zur Verfügung steht, wie z. B. bei der Alb-wasserversorgung Wasserkräfte in den Thälern, aus welchen den wasserarmen Dörfern der Hochebene das für häusliche Zwecke, Ackerbau und Viehzucht nöthige Wasser geliefert wird. Während hier die Pumpen gleich nach einem Hauptreservoir von solcher Höhenlage arbeiten, dass von demselben aus durch eine oder mehrere Hauptleitungen in fallenden Linien die Hochbehälter der einzelnen Orte (theilweise mit beträchtlichen Gefällverniclitungen) der Reihe nach mit Wasser beschickt werden können, würde bei theurer Betriebskraft die Spaltung der Maschin enanlage in verschieden hoch liegenden Pumpstationen in Frage kommen. Vergl. die Publication über die Albwasserversorgung.

§ 19. Die Pumpstation. Schon beim Ueberblick, Seite 108, und beim Betrieb der Druckzonen, Seite 123, ist von der Pumpstation die Rede gewesen, ohne dass näher auf dieselbe eingegangen werden konnte. Wenn wir dies jetzt an besonderer Stelle thun, so kann es sich nicht um die Construction der Pumpen und Motoren handeln, welche in das Bereich des Maschineningenieurs gehört, sondern um die Hervorhebung solcher Momente, welche im System der Wasserversorgung gleich bei der Projectirung derselben berücksichtigt werden müssen, wie Ort für die Pumpstation, Leistungsfähigkeit und Regulirung, Anschluss der Leitung und Beziehungen zum Hochreservoir.

Da nunmehr das Hochreservoir JR, Fig. 18, Taf. VI“, als ein zweckmässiges Glied zwischen dem Wasserbezugsort A und dem Versorgungsgebiet B ohne Weiteres anzunehmen ist, wird eine Erweiterung der im Ueberblick angenommenen Grundlage bzw. eine Trennung der ganzen Anlage in die zwei besonders zu behandelnden Theile, Zuleitung (von A bis B) und Vertheilung (von i? bis B) erforderlich.¹⁰)

Mit Benutzung der bisherigen, sowie der in der Figur enthaltenen Bezeichnungen ergiebt sich zunächst für die Höhe des Reservoirwasserspiegels:

42.

Hr = Hh + hv + \)

Für die Pumpe ist der niedrigste Wasserstand bei A hinsichtlich der-mechanischen Arbeitsleistung des Pumpwerks, der Hochwasserstand aber insofern

bei der Wahl des Orts für die Anlage desselben zu Grunde zu legen, als bei entsprechender Tiefenlage es notliwendig werden kann, das Maschinenhaus als eingetauchtes wasserdichtes Gefäss zu behandeln, wie das beispielsweise bei dem Dresdener Wasserwerk der Fall ist.²³)

Die durch die Pumpe nach dem Hochreservoir zu bewältigende Druckhöhe ergieht sich folgendermaassen:

Die disponible Höhe ist allgemein:

Hx = 77«—Hr

Die (negative) Höhe 77, plus Pumpendruckhöhe 77 (auch künstliches Gefälle genannt) muss zur Ueberwindung der Widerstands- bezw. Druckverlusthöhe l; hinreichen, welche sich aus den Werthen l)a für die Strecke von A nach der Pumpstation P und l)r für die Leitungen von hier nach dem Reservoir zusammensetzt:

77, + 77= l) =    + fc.

Ist ITa gegeben und sind 77, und t; berechnet (siehe § 21), so erhält man:

Der erforderlichen täglichen Wasser menge von Vd kbm hat die Leistung der Pumpenanlage zu entsprechen, für welche unter Voraussetzung der Doppeltwirkung'-⁴) (Wasserförderung beim Hin- und Hergang des Pumpenkolbens) gilt:

Vd = ty.cp.2.F.s.n.60.24.    .    .

Hierin bedeutet F den Kolbenquerschnitt in s den Kolbenhub in m, n die minütliche Umdrehungszahl der Kurbelwelle, cp den Wirkungsgrad der Pumpe und das Verkaltniss der täglichen Betriebszeit zur vollen Tageszeit von 24 Stunden. F.s ist das vom Kolben pro Hub durchlaufene Volumen, das Hubvolumen, welchem eine gleich grosse Wasserlieferung entsprechen müsste, wenn nicht durch unvollkommene Wirkung, insbesondere durch Undichtheiten Verluste entstünden. Das Verhält-niss cp der wirklichen Wassermenge zur theoretischen beträgt 0,8 bis 0,95 und mehr. Unter Voraussetzung guter Ausführung darf bei der Neuberechnung von Pumpen unbedenklich cp — 0,9 gesetzt werden.

Ist die secundliche mittlere Kolbengeschwindigkeit

2 sn

43.

44.

45.

. . 46.

60

47.

so schreibt sich:

Va — tycp Fc.60.60.24......

und die secundliche Wassermenge (auf die Betriebzeit bezogen):

Vs = cp Fc

. . 48.

Vd

49.

60.60.24

Nehmen wir bei der Projectirung die Betriebszeit, bezw. an, ist die (maximale) Tageswassermenge Va vorgeschrieben,, cp angesetzt und wird c (gewöhnlich c = lm) gewählt, so erhalten wir:

— vs

50.

cp C

als gesummten Ko Iben quer schnitt und bei Vertheilung desselben auf i Pumpen:

7)²tt

51.

²³)    Siehe auch: Pumpstation des Wasserwerks von F rankfurt a. d. 0. Deutsche Bauz. 1876. S. 226.

²⁴)    Wegen der bequemeren Unterhaltung der Kolbendichtung werden häufig einfach wirkende Pumpen mit Plunscherkolben und Stopfbüchse vorgezogen und gewöhnlich zwei derselben zu einer doppelt wirkenden _ Pumpe comhinirt.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

1) =

4F

i TZ

als den Kolben- oder Cylinderdurclimessei' der einzelnen Pumpe. Nun wird der Kolbenhub s angenommen (ein sehr gebräuchliches Verhältnis ist: -*y = 2) und hiernach ergiebt sich schliesslich die minütliche Anzahl der Umdrehungen oder allge-

60 c 2 s

meiner der Doppelhübe: n =

Der secundlichen Wasserlieferung Vs entspricht eine Arbeitsleistung L in Meterkilogrammen:

(wenn p = Hy, wobei y= 1000k), oder in Pferdestärken ausgedrückt:

N_ L _pVs

L=p Vs

53.

75

75

54.

Das Vorhandensein der Grösse <p, ausserdem aber die Reibung (der Kolbenstange in der Stopfbüchse, des Kolbens im Cylinder) und die schädlichen, bei der Bewegung des Wassers durch die Ventile und Canäle auftretenden Druckverluste erfordern einen wesentlich grösseren Arbeitsaufwand zum Betriebe der Pumpe:

55.

wobei a ein von der Güte des Systems und der Ausführung abhängiger Coefficient ist, dessen Werth etwa zu 1,25 angenommen werden darf.

Wird nun z. B. bei Dampfmaschinenbetrieb die Pumpe (gewöhnlich in horizontaler Aufstellung) direct an die Dampfmaschine gehängt, wie dies meistens der Fall ist und durch Zusammenkuppeln der Kolbenstangen geschieht, so ist ohne Weiteres die effective Arbeitsstärke des Motors

Ne= N,

zu setzen. Ist hingegen eine Transmission vom Motor zur Pumpe erforderlich, was besonders bei Benutzung von Wasserkräften nicht selten vorkommt, so tritt ein weiterer Arbeitsaufwand, welcher durch die Reibungswiderstände der Transmissionsanlage bedingt wird, hinzu, sodass:

56.

Ne = $.Nt

wobei ß jedenfalls grösser als 1. Allgemein wäre also die effective, zum Betriebe der Pumpenanlage nöthige Arbeitsleistung in Pferdestärken:

Ne — a ß N.

Hiernach berechnet sich der tägliche Kohlenco ns um K, der k Kilogramm pro Stunde und Pferdestärke betragen möge, zu:

K — tyk.Ne. 24. .    .

57

. . 58.

Derselbe wird von der Maschinenfabrik per Pferdestärke oder, wenn die maassgebenden Verhältnisse der Anlage im Uebrigen bekannt sind, pro Kubikmeter Wasserhebung garantirt.¹¹)

Den Ort für die Pumpenanlage wählt man im Interesse der Uebersiclit-lichkeit und Einfachheit des Betriebs zwar dem Wasserbezugsort so nahe als möglich, doch können locale Verhältnisse von Einfluss sein, sodass es vor allem noth-wendig erscheinen muss, die Freiheit in der Wahl kennen zu lernen. Wir nehmen daher unter Zugrundelegung der Fig. 19, Taf. VIa eine besondere Leitung (Saugleitung) von A nach P bezw. vom Brunnen hei A nach dem Saughassin bei P an. Die von A bis P auftretende Verlusthöhe l)a setzt sich aus der Filterdruckhöhe und Leitungswiderstandshöhe zusammen, deren Summe als die Niveaudifferenz der offenen Wasserspiegel erscheint. Es können demnach die Schächte als Piezometer dienen.¹²) Ist \)p der bei der Pumpe durch Ventile, Canalkrümmungen u. s. w. verursachte Druckhöhenverlust und h die Höhe der Pumpe, bezw. des höchsten Punktes des Cylinder-raums derselben vom tiefsten Wasserstand bei A aus gemessen, so muss die dem Atmosphärendruck entsprechende Wassersäule a (= 10m) zur Sicherheit des Betriebs der Summe der bezeichneten Höhen plus einer Sicherheitshöhe //, gleich sein:

a — §a W 1)p h “b Äj.

Also:    h — a — \)a — f}P — K-

li = Jis — 6

Hierin ist die sogenannte Saughölie der Pumpe: hs—a —    —hx enthalten, sodass nun:

geschrieben werden kann. Nehmen wir den von der Pumpenconstruction und der mittleren Kolben- bezw. Wassergeschwindigkeit abhängigen, zulässigen grössten (etwa G bis 8m betragenden) Werth der Saughölie als gegeben an, so ist li noch von l)a abhängig d. li. von der Länge und Beschaffenheit der Saugleitung und von der Wassergeschwindigkeit, mit welcher auch die, eine wesentliche Componente von l)a bildende Filterdruckhöhe wächst. Projectiren wir nun eine nach localen Verhältnissen möglichst kurze, von der Verbindungsgeraden A JR möglichst wenig sich entfernende Kolir-leitung und breiten (ebenso wie auf Seite 120 angegeben) die Cylinderfläche, deren Leitlinie durch den Grundriss der Leitung gebildet wird, in der Bildfläche aus, so können wir die Curven für l;„ und \)r zeichnen. Die im constanten Verticalabstand hs von der Gefällslinie Aa angegebene Linie pp ist die Grenzlinie, über welche mit dem obersten Punkte des Pumpenraums nicht hinausgegangen werden darf. In P befindet er sich auf der Verbindungsgeraden A P, in P₀ auf der Horizontalen durch den Minimalwasserspiegel bei A. Wir können aber von einer kleineren als der gestatteten maximalen Saughölie lis oder, wenn es die Umstände als zweckmässig erscheinen lassen, sogar von einem negativen Werthe Gebrauch machen, wie dies bei der Lage P, in Fig. 18, Taf. VIa der Fall sein würde.¹³)

Wie aus der schematischen Figur ersichtlich ist, besteht eine Abhängigkeit der Höhe H=H, -Ml« + b- von der Lage der Pumpe in der einmal angenommenen Rohrleitung von A nach P nicht, indem ein Mehrbetrag von l)a durch einen Minderbetrag von l)r ausgeglichen wird, wenn die Geschwindigkeit des Wassers in den beiden Theilen der Leitung gleich genommen wird. Dieselbe muss jedenfalls der

Maximalwassermenge, die täglich zu liefern sein kann, entsprechend berechnet werden. Nicht ohne Einfluss ist der Ort P auf das Gesammtgewicht der Leitung, da die Wandstärke derselben vom Drucke abhängt. Es kann demnach eine möglichste Kürze der Strecke FE oder die Trennung der Wasserförderung von A nach R in Horizontaltransport und Verticaltransport zweckmässig sein. Bei der reinen Ausführung des letzten Falls hätte man es nur mit einem senkrechten Rohre zur Bewältigung der Höhe H zu thun, zu welchem hin von A aus und von welchem aus nach R hin Canäle von entsprechendem Gefälle angewendet werden könnten.

Um die Bedeutung des Pumpenbetriebs hinsichtlich der Regulirung der Wasser menge kennen zu lernen, ist vor Allem zu unterscheiden, ob ein Hochreservoir angewendet wird oder nicht. Hat man es mit dem zweiten Fall zu thun, so ist die Leistung der Pumpenanlage in demselben Maasse zu verändern, wie der Consum schwankt, eine Aufgabe, die nicht geringe Schwierigkeiten hat, wenn der Verbrauch in seinem zeitlichen Verlauf nicht von vornherein bekannt ist, wie z. B. beim System der beliebigen Wasserentnahme, während beim continuirlichen System der Gang der Pumpen ziemlich gleichmässig ausfällt, und ebenso der Betrieb beim intermitti-renden System, wo er gewöhnlich nach Druckzonen, siehe Seiten 114 und 123, in Perioden getlieilt wird. Man wendet dann in der Nähe der Pumpenanlage ein Standrohr¹⁴) an, nicht selten zweckmässiger Weise in einem Wasserthurm oben zu einem Reservoire R erweitert, von welchem aus ein Fallrohr F oder deren mehrere den Anschluss an das Vertheilungsnetz hersteilen. Soll für untere Zonen mit geringerem Drucke gearbeitet werden, so verbindet man Steigrohr S und Fallrohr F in entsprechenden Höhen durch abschliessbare Querröhren I, II u. s. w. Diese sind sämmtlich geschlossen beim Druck p, während den Wassersäulen Ji₂ und ht jeweilen das Oeffnen der Querröhren II und I entspricht.

¹

) R. Stadler, Die Wasserversorgung der Stadt Wien. Wien, 1873,

²

) Solche Reservoire heissen Endreservoire. Ueber die Herstellung des Wasserdurchganges bei denselben siehe § 20 dieses Kapitels.

³

) Mitunter lässt man es ganz weg, indem man bei Feuerlöschungen auf eine schnellere Thätigkeit der Pumpen und gleichzeitige, für solche Fälle vorgeschriebene Einschränkung des privaten Consums rechnet. Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

⁴

) Nur Gesellschaften, die das Wasser verkaufen, sehen gerne gänzlich davon ab. Anderseits ist eine ausgedehnte Abgabe des Wassers auf den Strassen neben derjenigen in den Privatgrundstücken, das sogenannte gemischte System, als unzweckmässig zu bezeichnen. Die auffallend erscheinende Thatsache, dass sich dasselbe in Paris lange erhalten hat, findet ihre Erklärung in der kostspieligen Abfuhr des Abwassers aus den Gruben der Privatgrundstücke, die vor der vollständigen Durchführung der Canalisation erforderlich waren.

⁵

) Dieselbe kann bei der Unkenntniss des erst später auszuarbeitenden Leitungsnetzes vorläufig nur empirisch approximativ verzeichnet werden. Siehe § 21.

⁶

) Eine gewisse Aehnlichkeit mit dem vorliegenden Beispiel besitzt die schon wiederholt in diesem Buche erwähnte Wasserversorgung von Zürich.

⁷

) Siehe: Das öffentliche Wasserversörgungswesen im Königreich Württemberg, unter Hervorhebung der Wasserversorgung der wasserarmen rauh en Alb. Von Oberbaurath von Ehmann, Stuttgart 1876.

⁸

) Hier hat die Feststellung der Zonen innerhalb der Grenzen, welche sich durch den als zulässig angenommenen Maximaldruck ergehen, so stattzufinden, dass die Anlagekosten nebst den capitalisirten Betriebskosten (Steinkohlenconsum, Ueberwachung und Unterhaltung der Maschinen und zugehörigen Einrichtungen), wobei die mit der Aenderung der Disposition des ßöhrennetzes sich gleichfalls ändernden Leitungswiderstände eine Rolle spielen, ein Minimum werden.

⁹

)    Vergl. die Wassersorgung der Stadt Wien und Veitmeyer’s Projecte für Berlin.

¹⁰

)    Vergl.: „Flusswasserversorgung von Cr et eil“, Taf. VI.

¹¹

) Die Controle und möglichste Reduction des Kohlenconsums bilden eine der wichtigsten Aufgaben der Betriebstechnik von Wasserwerken mit Dampfmaschinenbetrieb. In Bezug auf Zahlenwerthe aus dem gewöhnlichen Betrieb und Versuchsresultate muss auf die Beschreibungen von Wasserwerken, so z. B. von Halle, Dresden, Karlsruhe, auf die Jahresberichte der Betriebsleitungen und auf die zahlreichen Angaben, auch über ausländische, besonders englische Anlagen, imJoui-nal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung verwiesen werden.

¹²

)    Die Einrichtung der Saugbassins ist wegen ihrer Zweckmässigkeit häufig angewendet. Die Controle ist bequem, die Wasserbewegung in der Saugleitung sehr gleichförmig und die Zusammenführung mehrerer Zuflüsse leicht ausführbar. Um ein Ueberfluthen des Wassers durch den Druck von A her beim Stillstand der Pumpe zu verhüten, sind die Schächte entsprechend hoch auszuführen oder Abschliessungen an den Saugleitungen zu benutzen.

¹³

)    Wir können also die Pumpe unter einem vorhandenen Druck arbeiten lassen, zu welchem ihr Arbeitsdruck H hinzugefügt wird, z. B. bei dem auf Seite 120 erwähnten Wasserversorgungsproject für Prag die secundäre Pumpenanlage für das oberste Revier unten anbringen und von der Druckleitung aus speisen, welche von der Hauptpumpstation nach dem unteren Hochreservoir führt. In gleicher Weise kann der Wasserdruck städtischer Röhrenleitungen bei Feuerspritzen zur Erreichung grösserer Strahlhöhen benutzt werden.

¹⁴

)    Vergl. Standröhren von grossem Durchmesser für Wasserwerke. Deutsche Bauz. 1876. S. 301.

Eine Ueberschreitung des höchsten Wasserspiegels, also auch die Aeusserung eines Rückstaues von dem Vertheilungsnetze her auf die Pumpe wird durch das Ueberlaufrohr U verhütet. Auch ist eine heberartige Wirkung zwischen Fallrohr und Steigrohr im Sinne der Entlastung der Pumpe ausgeschlossen.

Hauptsächlich beim continuirlichen System wird das besondere Fallrohr häufig weggelassen, also das Steigrohr, welches dann nur bis zum Boden des Reservoirs zu reichen braucht, wie Fig. 11 zeigt, zeitweilig auch für den Abfluss zu dienen haben; sonach wird statt eines Durchgangsreservoirs, wie in Fig. 9, ein Rücklaufreservoir hergestellt, in welchem der Sinn der Verticalbewegung des Wassers wechselt. Da bei gleichförmigem Betrieb das in demselben stagnirende Wasser doch nur in geringem Grade zum Ausgleich zu dienen hat, ist die zeitweilige Consumtion eines Theils desselben als unbedenklich, der directe Weg von der Pumpe nach dem Hauptstrang aber vortheilhafter für die Frische des Wassers zu erachten¹). Ausserdem wird dadurch die Einrichtung einfacher und der Arbeitsdruck der Pumpe von der immerhin nicht unbeträchtlichen Widerstandshöhe entlastet, welche der Bewegung des sämmtlichen Wassers durch Steigrohr und Fallrohr entspricht. Somit reducirt sich die Bedeutung des Standrohrs auf die Messung des Druckes, dessen Begrenzung durch

den Ueberlauf und beschränkte Regulirung durch das Reservoir, wenn ein solches vorhanden ist. Diese Vereinfachung des Wasserwegs kann übrigens auch hei der ersten und zweiten Construction jederzeit getroffen werden durch Abschliessung des Fallrohrs mit dem Absperrschieber n und Oeffnen des Verbindungsrohrs bei o. Schliesslich muss für die Vornahme von Reparaturen die völlige Ausschaltung (und Entleerung) des Standrohrs auf alle Fälle möglich sein, was bei den sämmtlichen vorgeführten Systemen durch den Gebrauch der Abschliessungen m, n und o geschehen kann.

Zur annähernden Erhaltung des normalen Wasserdrucks ist eine sorgfältige Beobachtung desselben, bezw. des Wasserspiegels, und hiernach angemessene Veränderung der Leistungder Pumpe erforderlich. Um dabei nicht auf die Gewissenhaftigkeit des Maschinenwärters angewiesen zu sein, sind öfters selbstwirkende Druck- bzw. Wassermengenregulatoren angewendet worden, welche bei Druckahnahme die Wasserlieferung zunehmen lassen und umgekehrt, so z. B. in Braunschweig, Neustadt hei Magdeburg und anderwärts, wo man in ähnlicher Weise wie Seite 122 beschrieben Schwimmer auf den Dampfzulass an der Dampfmaschine wirken liess. Um ferner bei vorkommenden Kohrbr iichen eine für den Motor gefährliche Geschwindigkeit zu verhindern, sind gleichfalls selbstthätige Sicherheitsvorrichtungen in Anwendung gekommen. So sinnreich diese Einrichtungen auch durchgeführt worden sein mögen, unter allen Umständen ist die nothwendige und besonders beim System der beliebigen Entnahme sehr bedeutende Ungleichförmigkeit des Pumpenbetriebs ein gewichtiger Nachtheil. Die Wirkung des kleinen Reservoirs erstreckt sich nur auf geringe Schwankungen des Consums, so dass die Maschine während der Nacht, wenn auch zeitweise vielleicht still stehend, doch immer gangbereit sein muss. Schon wegen etwaiger Feuerlöschung ist dies erforderlich. Auch ist der grössere Durchmesser der Hauptröhren in Anschlag zu bringen, welcher bei der zeitweise verhältnissmässig starken Consumwassermenge zur Vermeidung zu bedeutender Druckverluste erforderlich wird.

Bei Vorhandensein eines Hochreservoirs fallen diese Uebelstände fort, alltäglich liefern die Pumpen in gleichförmigem Betrieb die Tageswassermenge an dasselbe ab und es bleibt nur noch übrig, diese der Jahreszeit entsprechend zu bemessen.

In Anbetracht der Wichtigkeit des Hochreservoirs einerseits und ihrer unter Umständen sehr kostspieligen Anlagen anderseits haben wir schliesslich von den Reservoiren mit belastetem Wasserspiegel, den Accumulatoren zu sprechen, deren Anwendung von der Bedingung der Höhenlage frei macht, indem hei denselben die vorhandene Druckhöhe durch die Belastung zu der verlangten Druckhöhe ergänzt wird. Hierher sind die Windkessel und die Armstrong'sehen Accumulatoren zu rechnen. Bei Ersteren ist im Allgemeinen der Druck insofern veränderlich, als einem Steigen des Wasserstandes ausser der durch die Niveaudifferenz an sich bedingten Druckzunahme noch der von der Compression der Luft herrührende Zuwachs entspricht, und beim Sinken des Wasserspiegels das Umgekehrte stattfindet; doch lassen sich beide Unvollkommenheiten auf ein geringes Maass bringen: erstens durch einen grossen Horizontalschnitt des Wasserraums, sodass das Verhältniss von Niveauänderung zu Volumenänderung möglichst klein wird, und dann durch ein entsprechend grosses Luftvolumen, so dass die vorkommenden Compressionen und Expansionen keine wesentlichen Druckänderungen ergeben. Uebrigens wird das Ueberschreiten eines angenommenen Maximaldrucks meistens durch ein am Windkessel angebrachtes Sicherheitsventil von gewöhnlicher Construction verhütet. Auch kann zu demselben Zwecke im Versorgungsgebiet selbst noch ein Standrohr mit Ueberlauf angebracht werden, wie dies z. B. in Genf der Fall ist.

Eine ähnliche Unvollkommenheit haftet dem Armstrong’schen Accumulator an, der sich mit seinem schweren Kolben in einem cylindrischen Gefäss, dem Wasserspiegel folgend, dicht schliessend auf und nieder bewegt. Beim Kolbenaufgang wird der Wasserdruck um den Betrag der Kolbenreibung zunehmen, beim Niedergang um ebensoviel abnehmen müssen. Wenn nun auch dieser Nachtheil geringfügig ist, so wird sich die Anwendung derartiger Accumulatoren immerhin nur auf solche Fälle beschränken, wo es sich um keine sehr grossen Wassermengen handelt, wie z. B. bei hydraulischen

Triebwerksanlageu für Uferkrahne und andere Maschinen²), während für städtische Wasserversorgungen eine derartige Einrichtung viel zu voluminös und kostspielig sein würde.

Auch die vergleichsweise billigeren Windkessel würden als vollständiger Ersatz der Hochreservoire zu theuer sein, gegenüber den Standrohren aber mit hohen Thurmbauten können sie recht wohl den Vorzug verdienen.³) Man giebt dann dem ohnehin immer vorhandenen Druckwindkessel der Pumpe, welcher zur Ausgleichung der mit jedem Kolbenhub wiederkehrenden Ungleichförmigkeit der Wassergeschwindigkeit zu dienen hat, grössere Dimensionen, insbesondere auch einen nicht unbeträchtlichen Wasserraum für den Mengenausgleich, und misst den Druck, da der Wasserstand wegen der Veränderlichkeit des eingeschlossenen Luftquantums keinen zuverlässigen Aufschluss hierüber giebt, mit Manometer. Nach dessen Stand ist der Pumpenbetrieb zu richten, wie dies beispielsweise beim Wasserwerk für Mühlheim a. Rh. geschieht, welches einen Windkessel von 2m,5 Durchmesser und 8m Höhe besitzt.

Um die Mittel zur Regulirung der Wassermenge durch den Pumpenbetrieb kennen zu lernen, brauchen wir nur einen Blick auf die Formel 46 für die tägliche Leistung Vd zu werfen, in welcher alle dieselbe bedingenden Grössen enthalten sind. Zunächst ist es hauptsächlich die mit dem Factor <\> ausgedrückte Betriebszeit, von deren Veränderung man Gebrauch macht, so besonders bei neuen Anlagen, wo dieselbe in dem Maasse gesteigert wird, wie die Wasserversorgung sich ausdehnt und der Bedarf zunimmt. Den Werth <p herabzudrücken, was durch Herstellung eines den Druckraum mit dem Saugraum verbindenden Rücklaufcanals von veränderlichem Querschnitt geschehen kann, ist der Arbeitsverschwendung wegen hier nicht weiter in Betracht zu ziehen. Dasselbe gilt von der Entsendung des Wasserüberschusses durch den Ueberlauf oder das Sicherheitsventil, die ja nur für den äussersten Fall zu dienen haben.

Wird der gesammte Kolbenquerschnitt durch mehrere Pumpen gebildet, siehe Formel 51, so kann die Regulirung durch Veränderung von?, d. h. durch Abstellung einer oder mehrerer Pumpen der Anlage, annähernd stattfinden. Bei bedeutenden Wasserversorgungen werden alle Pumpen gleich gross, bei kleineren nicht unzweckmässiger Weise in verschiedenen Grössen angelegt, wo dann auch eine Abwechslung in der Weise möglich wird, dass die grössere Pumpe am Tage, die kleinere während der Nacht arbeitet. Eine vollständige Theilung der Pumpwerksanlage für Tagbetrieb und Nachtbetrieb wird wegen der bequemeren und besseren Instandhaltung der Maschinen nicht selten vorgezogen. Nöthigenfalls könnte auch vorübergehend der Factor 2 geändert d. h. eine doppeltwirkende Pumpe einfachwirkend gemacht werden.

Ist nur eine Pumpe vorhanden, so kommt gewöhnlich die Veränderung des Hubs oder der Anzahl Umdrehungen bezw. Kolbenspiele d. h. also der mittleren Kolbengeschwindigkeit in Anwendung, wobei die Frage zu beantworten ist, ob die ’ Geschwindigkeit des Motors sich gleichfalls zu verändern hat, wie dies bei direct angekuppelten Dampfmaschinen gewöhnlich der Fall, oder ob dieselbe constant bleiben soll. Das Letztere ist bei hydraulischen Motoren im Interesse des Nutzeffects der-' selben und bedingt eine Aenderung des Uebersetzungsverliältnisses in der Transmission. Wasserkräfte kommen für die Pumpenanlage noch besonders deshalb als empfehlens-werth in Betracht, weil eine vollständige Ausnutzung derselben durch Tag- und Nachtbetrieb leicht möglich ist.

Mag nun je nach den Eigenthümlichkeiten der Anforderungen an den Betrieb

irgend eines der bezeiclineten Regulirungsmittel benutzt werden oder deren mehrere combinirt, auf alle Fälle ist dafür zu sorgen, dass bei ausserordentlichem Bedarf oder vorkommenden Reparaturen die Leistung wesentlich über ihren normalen Betrag gesteigert werden kann. Hierfür sind bei grösseren Anlagen in der Regel besondere Reservepumpen vorhanden.

bis Pc und direct angekuppelten Woolf’sehen Dampfmaschinen

Zur Verdeutlichung des Anschlusses der Pumpenanlage an die Leitung führen wir die beim Dresdener Wasserwerk vorhandene Disposition vor, siehe Fig. 13, Taf. VIa, mit sechs doppeltwirkenden Pumpen Pi, Pi Mi, Mi .... bis Mg, in horizontaler Aufstellung. Die Maximalleistung von täglich 5000 kbm soll mit fünf Pumpen erzielt werden, eine Pumpe also in Reserve sein. Je zwei Dampfmaschinen können mit Kurbelstellung unter 90° bei I, II und III gekuppelt werden.

Die Saugleitung für die ganze Anlage besteht der Sicherheit wegen aus zwei Röhren Si und Sn, die sich nach besonderen Hauptbrunnen oder Saugschächten, siehe Fig. 10, Taf. II, erstrecken, dort mit Säugventilen versehen sind und das von den parallel zum Elbstrom liegenden Sammelröhren her fliessende Wasser aufnehmen, um es dann vermittelst eines Querrohrs S und seiner Abzweigungen nach den Saugwindkesseln S Wi, S W2 und S W3 hin, welche für je zwei Pumpen gemeinschaftlich dienen, und weiter nach Letzteren selbst zu führen Ganz analog ist die Aufstellung der drei Druckwindkessel DWi, D Wi und D W3. Sie werden ebenfalls von je zwei Pumpen benutzt, deren Druckwasser schliesslich die zur besseren Druckausgleichung noch angebrachten Hauptdruckwindkessel³²) DWi und D Wu und damit den Anfang der nach dem Hochreservoir gehenden Druck- oder Steigleitung erreicht, die wiederum aus zwei Röhren Di und Du besteht.

Das Verbindungsrohr D mit einer Abschliessung in der Mitte und den beiden Röhren Ei und Ei, die sich zur Leitung E vereinigen, ermöglicht die Entleerung irgend eines Steigrohrs. Ferner wird durch diese Röhren das zur Ausspülung der Sammelröhren zeitweise schnell herbeigepumpte und für die Versorgung natürlich nicht verwendbare Wasser ab- und zur Elbe hingeleitet.

Nach allen Windkesseln folgen Klappenventile zur Entlastung der Pumpen beim Stillstand. Die mit Querstrichen angegebenen Abschliessungen setzen in den Stand, irgend welche Pumpen, Saugröhren oder Druckröhren ausser Dienst zu bringen, ohne dass der Betrieb des Pumpwerks im Uebrigen gestört wird. An sämmtlichen Pumpen befinden sich an den Druckröhren vor den Abschliessungen Sicherheitsventile, um bei etwaigem Abschluss während des Gangs ein Zerspringen der Pumpe oder der Leitung zu verhüten; übrigens könnte auch bei beschränkter Arbeitsstärke des Motors durch den steigenden Druck der Stillstand desselben herbeigeführt werden.

Um die bei der Bedienung von Druckzonen vorkommenden Combinationen zu zeigen, führen wir noch die durch Fig. 9, Taf. VIII verdeutlichte Pumpenanlage des Züricher Wasserwerks an, welches das Brauchwasser durch die Leitung S aus einem Filter bezieht, der am Ausflusse der Limmath aus dem Züricher See liegt. Die Pumpen Pi und P2 haben den Saugwindkessel S Wi und die nach dem Saugschachte A gehende Saugleitung Si gemeinschaftlich, ebenso dienen Sn und S Wu für die Pumpen P3 und Pi. Sämmtliche Pumpen sind mit besonderen Druckwindkesseln D Wi, D W2, D W3 und D Wi versehen. Je zwei derselben versorgen eine Druckzone, Pi und P3 durch das Druckrohr Di die erste, P2 und Pi durch Du die zweite d. h. obere Druckzone je zu gleicher Zeit. Jede Pumpe mit zugehörigem Druckwindkessel kann vermittelst der angegebenen Abschliessungen ausgeschaltet werden. Anderseits ist erkennbar, dass durch den Gebrauch der Abschliessungen die Verwendung der Pumpen für die eine oder andere Druckzone beliebig eingerichtet, ja nöthigenfalls die Wasserlieferung aller Pumpen nach einer Seite gelenkt werden kann, also z. B. bei grossem Wasserbedarf für Feuerlöschung nach dem Oberreservoir.³³)

In Betreff der Pumpen selbst (deren eingehende Behandlung ausserhalb des Rahmens dieses Handbuchs liegt), ihrer Systeme, Berechnung und Construction verweisen wir auf:

³²) Diese Einrichtung hat sich gut bewährt. Die Schwankungen der angebrachten Manometer sind

unbedeutend.

³³) Der Gebrauch der verschiedenen Abschliessungen erfordert die grösste Aufmerksamkeit und ist die Reihenfolge des OefFnens und Schliessens nicht gleichgültig. Es empfiehlt sich deshalb, solche Arbeiten nur am Tage vornehmen zu lassen. Nicht selten kommen Versehen und in deren Folge, wenn die Sicherheitsventile versagen, Unfälle vor. Einrichtungen zur sicheren Vermeidung von Unrichtigkeiten erscheinen wünschenswerth und sind nach dem Prinzip der C ent ralapparat e für die Weichenstellu n g auf Bahnhöfen auch ausführbar.

Fink, C. Construction der Kolben- und Centrifugalpumpen. Berlin.

Riihlmann, M. Allgemeine Maschinenlehre, 4. Band, 5. Capitel: Maschinen zum Fördern des Wassers.

Braunschweig, 1875. (Mit sehr zahlreichen literarischen Nachweisen.)

Weis hach, J. Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinenmechanik. Brauuschweig. (Neueste Auflage, bearbeitet von Prof. G. Herr mann.)

König, F. Die Pumpen. Jena, 1869.

Yergl. auch das Capitel: „Abwechselnde Bewegung des Wassers in den Canälen, Pumpen, Wasserreservoirs; Cornwaller Wasserhebungsmaschinen“ in Förster’s Allg. Bauz. 1862. S. 187, oder Dupuit, Capitel 13 und 14.

Siehe ferner: Hum her. Water supply of cities and towns.

§ 20. Das Hochreservoir in seinen Beziehungen zum Leitungssystem.

Die wesentlichen zu den Reservoiren gehörigen und deren verschiedenen Arten mehr oder weniger gemeinsamen Einrichtungen wurden schon im Capitel II, Seite 64, erwähnt. Sowohl an sich als auch in ihren Combinationen bieten sie ein besonderes Interesse dar. Die nachfolgenden Betrachtungen beziehen sich hauptsächlich auf den Einlauf für das ankommende Wasser, den Ablauf nach dem Yertheilungsnetz, den Ueberlauf für den Uebersclmss und den Auslauf für die Entleerung, zunächst unter Yoraussetzung städtischer Hochreservoire.

Der Einlauf besteht bei Zuleitungen mit natürlichem Gefälle in der Regel aus einem Ueberfall in der Reservoirwand, dessen Scheitel über dem höchsten Wasserspiegel im Reservoir liegt, so dass von diesem aus kein Rückstau nach der Zuleitung entstehen kann. Vorher ergiesst sich das ankommende Wasser in eine kleinere Kammer, von welcher aus ein Theil desselben oder auch die ganze Zuflussmenge am Reservoir vorbeigeführt werden kann, wenn man von dem hierzu angebrachten Stauschützen, sowie von der Abschliessung des Reservoireinlaufs entsprechenden Gebrauch macht. Diese Kammer ist geeignet, bei Vorhandensein mehrerer Zuleitungen deren Ausgüsse aufzunehmen und kann selbst wieder mit Ueberfällen zum Messen der Wasserzuflüsse versehen werden.

Auch bei Anlagen mit künstlicher Wasserhebung ist der Ueberfalleinlaut meistens gebräuchlich. Das Steigrohr durchschreitet die Reservoirwand und erhebt sich im Innern mit der Kante seiner trompetenartigen Erweiterung über den höchsten Wasserstand. Vor dem Reservoir befindet sich die Abschliessung. Zuleitungen, die aussen am Reservoir empor und heberartig über dessen Wand nach Innen geführt werden, erfordern zwar keine Dichtung in der Letzteren, was als Vortheil anzuschlagen ist, werden aber bei gemauerten Reservoiren wegen constructiver Unbequemlichkeit weniger häufig angewendet und sind mehr bei eisernen Behältern anzustreffen. Jedenfalls ist dabei für Schutz gegen Kälte gehörig Sorge zu tragen.

Der Eintritt des Wassers im Reservoirboden (oder besser, um die Aufwirbelung von abgelagerten Unreinigkeiten zu vermeiden, in einer geringen Höhe über demselben) ist den Rücklaufreservoiren eigentümlich, vergl. Seite 132 und Fig. 11, Taf VIa, ferner Seite 138. Um eine Entleerung des Reservoirs bei einem Bruche der Steigleitung zu verhüten, ist nahe dem oberen Ende derselben ein Klappenventil erforderlich. Dass bei einer derartigen Zuleitung das Wasser beim Füllen des Reservoirs ruhig steigt, während von einem Ueberfall aus zeitweise ein nicht unbedeutender und für die Frische des Wassers unvortheilhafter Sturz stattfindet, mag immerhin erwähnt werden und Rücklaufreservoire weniger bedenklich erscheinen lassen. Ausserdem dürfte bei Pumpwerken die durch Vermeidung des Wassersturzes erzielte, wenn auch verhältnissmässig nicht sehr bedeutende Ersparniss an mechanischer Arbeit in Betracht zu ziehen sein.⁴)

Der Ablauf nach dem Versorgungsgebiet (Einmündung des Fallrohrs) ist so tief anzubringen, dass der Reservoirinhalt mit Ausnahme der untersten, wegen möglicher Unreinigkeit zuriickzuhaltenden Wasserschicht abfliessen kann. Das nutzbare Volumen der Reservoire ist zwischen den Horizontalebenen von Ueberlaufrohr-kante und Fallrohrmündung zu messen. Bei grösseren Reservoiren bringt man um die Fallrohrmündung herum eine Vertiefung, Schlammsack, an, nach welchem hin dem Reservoirboden ein leichtes Gefälle gegeben wird. In der Regel durchdringt das Fallrohr die Reservoirwand. Dasselbe ist jedenfalls mit einer Ab Schliessung zu versehen.⁵)

Heb er artige Ausflüsse werden nicht selten bei Massenreservoiren angewendet, um Dammdurchdringungen, deren Undichtheiten schon wiederholt durch Auswaschungen Anlass zu bedeutenden Dammbrüchen gegeben haben, zu vermeiden. In Betreff der weiteren Ausbildung der Heberconstructionen muss auf die Werke vonHumber, Hagen und die Arbeiten von Mailet verwiesen werden, wo auch selbstthätige Ab-flussregulirungen beschrieben sind. Meistens handelt es sich dabei entweder um die Constanterhältung der Abflussmenge bei veränderlichem Reservoirwasserspiegel, wofür der schwimmende Heber als eine naheliegende Lösung erscheint, oder um die bleibende Erhaltung eines Unterwasserspiegels, wie z. B. von Massenreservoiren ans nach Compensationsreservoiren hin, wo der Einfluss des veränderlichen Wasserstandes in Ersteren und derjenige des wechselnden Abflusses von Letzteren paralysirt werden muss.⁶)

Zur Verhütung des Uebersclireitens des angenommenen höchsten Wasserspiegels im Reservoir bzw. des Drucks im Vertheilungsnetze dient in der Regel ein Ueberlauf. Entweder fiiesst das überschüssige Wasser über einer Schwelle in der Reservoirwand oder über der kreisförmigen Kante der trompetenartigen Erweiterung eines die Reservoir wand durchschreitenden und im Inneren sich vertical erhebenden Ueber-

fallrohrs ab. Wenn man von dieser, den nutzbaren Reservoirinhalt begrenzenden Kante an nach oben die Strahldicke abträgt, welche bei geschlossenem Ablauf dem Abflüsse des ganzen maximalen Zuflussquantums entspricht, ergiebt sich der eigentliche höchste Wasserspiegel.

Bei Pumpwerken ist es zur Vermeidung von Wasservergeudung zweckmässig, den Ueberlauf vom Maschinenhause aus controliren zu können, wie es z. B. beim Wasserwerk der Stadt Halle der Fall ist.

Wo es sich darum handelt, auf der Oberfläche schwimmende Körper vom Ein-tritt in das Ueberlaufrohr abzuhalten, wird ein Sieb Uber der Ueberlaufmiindung angebracht oder eine Kappe, welche entsprechend tief in das Wasser reicht und demselben nur von unten her in dem Spielraum zwischen Kappe und Ueberlaufrohr nach der Mündung des Letzteren hin Abfluss gestattet.

Bei den Privatreservoiren des intermittirenden Systems werden statt des Ueberlaufs in der Regel Ventile an den Zuleitungsröhren angewendet, welche durch Schwimmer selbstthätig geschlossen werden, wenn das Wasser das maximale Niveau erreicht hat. Hier kommt es wesentlich darauf an, den Schluss allmählig zu bewerkstelligen, um Stösse in der Zuleitung zu vermeiden.

Der Auslauf d. h. die Mündung des Ablass- oder Entleerungsrohrs wird am tiefsten Punkte des Reservoirs angebracht, bei Reinigungen und Reparaturen gebraucht und lässt höchstens noch gröbere Unreinigkeiten in einem Schlammsack zurück.

Was die Durchmesser der verschiedenen Leitungen anbelangt, so sind dieselben bei der Zuleitung und dem Ueberlaufrohr nach der mittleren Zuflussmenge in der Jahreszeit des grössten Wasserverbrauchs zu berechnen, derjenige des Fallrohrs nach dem Stundenmaximuni und endlich derjenige des Ablassrohrs nach der zulässigen Entleerungszeit für das volle Reservoir.

In Bezug auf die Bewegung des Wassers im Reservoir vom Eintritt bis zum Austritt ergiebt sich zunächst unter der Voraussetzung, dass Letzterer sich unten befinde, als zweckmässig, ersteren oben anzubringen, so dass das ankommende Wasser, dessen Temperatur im Allgemeinen niedriger ist als diejenige im Reservoir, sich von oben nach unten bewegt, siehe Fig. 9, Taf. VIa, und die Ansammlung wärmerer Wasserschichten oben nicht stattfinden kann.

Bedeutender ist in der Regel die Horizontalbewegung des Wassers. Bei länglicher Gestalt des Reservoirs, siehe z. B. Hauptreservoir der Stadt Salzburg, werden Eintritt und Austritt an entgegengesetzten Enden desselben angebracht. Das Wasser durchstreicht das Reservoir seiner Länge nach und erscheint somit Letzteres als ein erweitertes Glied der Leitung. Aber auch bei Reservoiren von gedrängter Grundrissform lässt sich durch parallel eingemauerte Zungen, die abwechselnd von entgegengesetzten Seiten des Reservoirs ausgehen, dieses als ein vom Eintritt bis zum Austritt des Wassers sich erstreckender Canal bilden. Vergleiche auch die mehrfachen Reservoire für Creteil, Taf. VI, und Theilung der Reservoire in zwei Kammern, Capitel II.

Bei Rücklaufreservoir eil dient der Einlauf auch als Aus

Fig. 18.

~s—

lauf, siehe Fig. 11, Taf. VIa, doch schliesst die Benutzung des Steigrohrs als Fallrohr die Herstellung eines Durchgangsreservoirs nicht aus. So ist durch die Anordnung in Fig. 18 eine Verticalbewegung des Wassers erzielt. Die Klappe bei B gestattet nur den Austritt. Dasselbe ist mit der Einrichtung nach Fig. 19 erreicht.

!t

Fig. 19.

Fig. 11, Taf. VIII zeigt eine Anordnung, wie sie auch beim Gegenreservoir der Salzburger Wasserversorgung zu finden ist. Durch die beiden Klappen, A für den Eintritt, B für den Austritt, und die eingemauerte Zunge wird ein horizontaler Wasserdurchgang erzielt.

Das Hauptrohr und die für den Ausfluss dienende Abzweigung nach B sind dem Stundenmaximum des Wasserabflusses entsprechend von grösserem Durchmesser auszuführen als die Abzweigung nach A für die während längerer Zeit normal stattfindende Speisung des Reservoirs.

Weitere Punkte, die sich im Zusammenhänge der verschiedenen Leitungen ergeben, kommen in der nachfolgenden Beschreibung des Hochreservoirs der Wasserversorgung von Bernburg⁷) zum Vorschein. Siehe Fig. -T Taf. VI\

ci Zuleitungsrohr (Steigrohr) von der Pumpe her, bei A über dem höchsten Reservoirwasserstand ansmündend. — b Ableitungsrohr (Fallrohr) nach der Stadt, mit der Mündung B etwas über dem Reservoirboden. — c Ueberlaufrohr, dessen Trichter C bis zum Niveau reicht, welches der normalen Reservoirfüllung entspricht. — d Entleerungsrohr, bei D vom Reservoirboden ausgehend und unterhalb sich mit dem Ueberlaufrohr zur Abwasserleitung e vereinigend. — E Schieber im Entleerungsrohr vor dem Yereinigungspunkte. — F Klappenventil und G Absperrschieber, beide in der Verbindung f von a mit b. — H Absperrschieber in der Verbindung g von a mit c .

Gewöhnlicher Gebrauch. Schieber E, G und H geschlossen. Das durch das Rohr a an-kommende Wasser ergiesst sich bei A frei in das Reservoir und fiiesst durch das Fallrohr b nach der Stadt.

Ausschluss des Reservoirs, bei Reinigung oder Reparatur desselben. Nach erfolgter Entleerung des Reservoirs durch d bei offenem Schieber E oder durch Verbrauchenlassen des Wasser-vorraths werden die Schieber G und II geöffnet, sodass nun das ankommende Wasser sich aus dem Steigrohr unten durch das Verbindungsrohr f direct in das Fallrohr begeben kann. Dabei hat die Pumpe stets ein dem Consum mindestens gleiches Wasserquantum zu liefern. Fin Ueberschuss bedingt ein Steigen in a und weiterhin ein Abfliessen desselben durch g in die Abwasserleitung e. Zur Verhütung des Eintritts des Ueberschusswassers in das Reservoir von unten durch B wird E wieder geschlossen.

Beschränkte Verwendung des Reservoirs. Um die directe Lieferung frischen Wassers von der Pumpenanlage nach der Stadt, wie sie im vorigen Falle stattfindet und in heisser Jahreszeit dauernd erwünscht sein kann, durchzuführen, ist ein den zu gewärtigenden Consumschwankungen entsprechender kleinster Wasservorrath im Reservoir zu halten. Die Schieber E und H werden geschlossen,

, G bleibt offen. Das Reservoirwasser kann also im Bedürfnissfalle durch b nach der Stadt abfliessen.

Der Stand desselben wird dem Maschinenführer durch einen magneto-electrischen Wasserstandszeiger gemeldet und hiernach der Pumpenbetrieb gerichtet.

Das Klappeuventil F verhindert den Rückfluss des Reservoirwassers in die Druckleitung bezw. eine Entleerung des Reservoirs bei einem Bruche oder einer Undichtheit in der Letzteren.⁸⁸)

Es bleibt nur noch der nicht unwichtige Fall zu erwähnen, dass bei Betrieb mit ausgeschaltetem Reservoir dieses gefüllt bleiben soll, um für Feuersgefahr den nöthigen Wasservorrath zu bieten. Zu diesem Zwecke wäre die in Fig. 12, Taf. VIa angegebene Abschliessung 7o erforderlich und hinreichend.

Die Einrichtung des Bernburger Reservoirs zeigt, dass dem Wasser alle brauchbaren Wege vorgeschrieben werden können, wie sich aus nachstehendem Schema ergiebt, in welchem die gezwungenen Wege durch Gerade, die nur durch ihre Endpunkte gegebenen Wege geschlängelt dargestellt sind. 11 bedeutet Reservoir.

1. a —    — b

Weg bei normalem Betrieb.

2.    a — A~ B ~ C — c — e Weg des Ueberschusses.

3.    a —    — d — e Spülung des Reservoirs.

4.    a — .

5.    et — .

6.

.    — f— b Betrieb mit ausgeschaltetem Reservoir.

—    g — e Reservoir abgeschlossen. Spülung der Abwasserleitung.

—    b

7.

11 ~

8.

Ausnutzung des Vorraths.

Durch die Klappe F verhindert. — d — e Ablassen des Reservoirinhalts.

9.

B~

— c — e Nur für den Ueberschuss möglich.

Ein Wechsel der Bewegungsrichtung des Wassers kann nur in der Zuleitung (beim Auslaufen derselben) stattfinden, wobei die äussere Atmosphäre durch A nachdringt, während in b und e höchstens Stauung eintreten kann, Fälle, aus denen nichts Neues für die Röhrencombinationen liervorgelit.

Nicht selten wendet man, um jederzeit, hauptsächlich aber nach geschehener Füllung des Reservoirs, weiteren Wasserzufluss abzuschneiden, statt des Communicationsrohres g und der Abschliessung bei H eine Abschliessung im Steigrohr, etwa bei J an, Fig. 12, Taf. VIa. Dann ist zur Verhütung des Zerspringens der Zuleitung (durch Wasserstoss und Pumpendruck) ein Ueberlauf vor dem

³⁸) Zur grösseren Sicherheit gegen das Auslaufen des Reservoirinhalts in Folge von Rohr-defecten bringt man die Abschliessungen möglichst nahe am Reservoir, zur bequemeren Handhabung und Controle am besten ausserhalb desselben und zwar in leicht zugänglicher Weise, in einem besonderen abschliessbaren Raum (Hahnenkammer) an.

Reservoir und von diesem aus eine Verbindung mit der Abwasserleitung erforderlich.⁸) Beim Leipziger Wasserwerk ist statt des Ueberlaufs ein Standrohr in der Zuleitung vor dem Reservoir angebracht, in welchem nach Absperrung des Letzteren das Wasser so lange steigt, bis die in grösserer Entfernung befindliche Pumpe durch den wachsenden Widerstand zum Stillstand kommt.

Ein Wechsel der Bewegungsrichtung des Wassers kann auch im Fallrohr eintreten, wenn dieses mit einem Gegenreservoir correspondirt. Dann ist ein offenes Standrohr vor dem Hauptreservoir erforderlich, wie beispielsweise die nachfolgend beschriebene einschlägige Einrichtung bei der Wasserversorgung von Frankfurt a. M. zeigt. Siehe Taf. VIII, Fig. 7 Aufriss und Fig, 8 Grundriss.

Die aus den beiden Reservoirhälften führenden Fallrohren bi und &2 vereinigen sich zur Hauptleitung b. Vor dem Vereinigungspunkte erheben sich von ihnen aus die Ueberlaufröhren ci und C2, von welchen aus das Ueberschusswasser durch das Rohr c in die unten liegende, die Fortsetzung des Entleerungsrohrs d (mit der Abschliessung E) bildende Ableitung e fliesst. Bei L befindet sich ein Luftventil. Ist nun das Reservoir durch die Abschliessungen Ki und K2 abgesperrt und wird nachträglich jenseits das Gegenreservoir geöffnet (vergl. Seite 125), so kann die beim Steigen des Wassers in der Hauptleitung von jenseits her vorangeschobene Luft, bei L entweichen. Zur Vermeidung einer Ueberfüllung des Hauptreservoirs, wenn dasselbe nachher wieder von der Zuleitung gespeist wird, sind zur Sicherheit noch Ueberlauföffnungen in der Wand desselben angebracht, immerhin jedoch in einiger Erhöhung gegenüber dem Ablauf durch c, um diesen unter normalen Verhältnissen zunächst zur Wirksamkeit kommen zu lassen.

Es sind nun noch die Anordnungen festzustellen, welche zu den bisher betrachteten Combina-tionen der Leitungen kommen, wenn man es bei Druckzonen und deren besonderen Hauptreservoiren (es möge der gewöhnliche Fall zu Grunde gelegt werden, nämlich eine Oberstadt mit einem Oberreservoir und eine Unterstadt mit einem Unterreservoir) mit der Erfüllung der folgenden Anforderungen zu thun hat:

Speisung des Unterreservoirs mit dem Inhalte des Oberreservoirs, wenn derselbe bei einer Unterbrechung des Fallrohrs des Letzteren für die Unterstadt ausgenutzt werden soll oder um bei einer nothwendigen Reservoirentleerung das Wasser nicht verloren gehen lassen zu müssen.

Leitung des Ueberschusswassers des Oberreservoirs nach dem Unterreservoir, was bei Pumpenbetrieb als öconomisch meistens zu finden ist.

Ausschaltung des Unterreservoirs und Herstellung der Communication der unteren Zone mit dem Oberreservoir, vor Allem für Feuerlöschung, dann aber auch bei Reparaturen des Unterreservoirs.

Ausschaltung des Oberreservoirs und Verbindung des Unterreservoirs auch mit der Oberzone , um im Nothfalle doch wenigstens einen Theil derselben mit Wasser versorgen zu können.

Aus dem in Fig. 14, Taf. VIa auf Grundlage besonderer Steigrohren für die beiden Zonen I und II aufgestellten Schema, in welchem die Buchstaben die bisherige Bedeutung haben, und der nachfolgenden tabellarischen Zusammenstellung geht hervor, dass bei entsprechendem Gebrauche der Abschliessungen den vorstehenden, sowie auch weiteren, unter Umständen praktisch wichtigen Anforderungen entsprochen werden kann, insbesondere aber auch alle die auf Seite 139 aufgezählten Fälle realisirbar sind.

A.    Speisung der Reservoire Ri und Rz durch die Zuleitungen oi und «2.

1.    Ri durch 01 und R2 durch «2.

B.    Speisung der Zonen I und II durch die Reservoire Ri und Ri.

1.    I durch Ri und II durch R2.

2.    I und II durch Ri.

3.    I „ II „

4.    I durch R2.

____5. II

01

Ol

02

Ol

Ri.

02.

02.

R2.

Es sind ferner die aus diesen beiden Reihen herstellbaren Combinationen, sowie die Fälle ins Auge zu fassen, welche sich bei ausgeschalteten Reservoiren ergeben, wenn die Pumpen das Wasser ohne Vermittlung derselben in das Röhrennetz oder in die Abwasserleitung ergiessen. Si und S-2 sind Sicherheitsventile oder Ueberläufe, statt deren auch Standröhren bezw. Ueberlaufröhren nach E2 in Anwendung kommen können, doch muss immerhin eine Communication mit der Abwasser-. leitung vorgesehen werden, welche insbesondere bei ausgeschaltetem Reservoir zu dienen hätte. Bei gemeinsamer Abwasserleitung ist noch besonders darauf zu achten, dass selbst bei denkbar stärkster Benutzung derselben ein Rückstau in das Unterreservoir niemals stattfinden kann.

Bei der A us Schaltung einesReservoirs kann, je nachdem der Zufluss den Consum übersteigt oder nicht, ein Wasserüberfluss oder eine theilweise Entleerung des Fallrohrs der betreffenden Zone eintreten. Deshalb wird man durch Oeffnen von G zuerst die Verbindung des Zuflussrohrs a mit dem Fallrohr b lierstellen und dann 1 und K schliessen, wodurch das plötzliche Einfallen des directen Wassers in das Fallrohr und die Gefahr des Zerplatzens desselben vermieden werden. Soll hingegen die Unterzone mit der Oberzone bezw. mit dem Oberreservoir in Communication gesetzt werden, so ist die vorherige Ausschaltung des Unterreservoirs durch Schliessen von li und Ki noth-wendig. Um in der Zwischenzeit bei ununterbrochenem Pumpenbetrieb das Wasser für die Unterzone nicht durch Ii verloren gehen zu lassen, werden vor allem Gi und Li geöffnet und dann durch langsames Oeffnen von L der höhere Druck in der Unterzone allmählig hergestellt. Endlich könnte durch Schliessen von G\ und Oeffnen von M die Lieferung der Pumpen vollständig nach Ri gelenkt werden.

Die einschlägige Einrichtung am Unterreservoir Ei der Züricher Wasserversorgung mit Endreservoiren, durch welche eine Vereinfachung des Leitungsmechanismus bedingt ist, geht aus Fig. 17, Taf. VIa hervor. Wird I geschlossen, so entweicht ein etwaiger Wasserüberschuss durch die Klappe Si nach dem Oberreservoir, bis sein normaler Weg durch Oeffnen von M hergestellt ist. Anderseits ist nunmehr mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung durch M die Ergänzung des Wasserbedarfs von oben her möglich.

Die bei Vorhandensein von nur ein er Zuleitung für beide Zonen sich wesentlich einfacher gestaltende Anordnung lässt sich aus dem gegebenen Schema leicht entnehmen, wie auch die bei mehreren Zuleitungen und Fallrohren nöthigen Einrichtungen sich aus dem Gegebenen durch Spaltung ohne Weiteres ableiten lassen. Uebrigens verweisen wir noch auf die Beschickung der Zonen, Seite 123 und den einschlägigen Theil des Paragraphen „die Pumpstation“, siehe Seite 135. Am Uebersichtlichsten und in der Handhabung am Einfachsten ist das System der Leitung bei unmittelbarer Nachbarschaft der beiden Reservoire und der Pumpstation, doch bedingt die Entfernung der Letzteren bezw. der Abschliessungen, Klappen u. s. w. keine wesentliche Aenderung.

Die bei anderen Reservoiren vorkommenden Einrichtungen unterscheiden sich, abgesehen von ihrer relativen Grösse, insofern nicht von denjenigen bei Hochreservoiren, als sie sämmtlich Einlauf, Auslauf, Ueberlauf und Ablass besitzen. Die Sammelreservoire haben mehrere Einläufe, die Vertheilungsreservoire, (vergl. Wasservertheiler der Wasserleitungen von Constantinopel. Allg. Bauztg. 1853.) mehrere Ausläufe. Die Zwischenreservoire bezw. Standrohre finden bei sehr langen Leitungen Anwendung, um bei vorkommenden Rohrbrüchen die Entleerung der Leitung auf eine zwischen denselben liegende Länge einzuschränken. Diesen Zweck haben jedenfalls auch die Suterasi der alten vielrohrigen Constantinopeler Wasserleitung, siehe Allg. Bauztg. 1853. — Auch die Stationen der Bergwasserleitungen, vergl. S. 109, besitzen die angeführten Mündungen und entsprechenden Röhren sämmtlich. Es sind Reservoire, in welchen ein Theil des Gefälles durch Wassersturz verloren geht, indem entweder der Einlauf entsprechend hoch über dem Reservoirwasserspiegel liegt oder besser das Einlaufrohr steil abwärts gehend in den Wasserraum taucht.

Die Einrichtung eines Zwischen- oder Sammelreservoirs der Zuleitung für Frankfurt a. M. geht aus der Grundrissskizze, Fig. 4, Taf. VIII, hervor. Von den beiden Kammern x und y wird in der Regel nur eine gebraucht, sodass also die Reinigung ohne Betriebstörung bequemer stattfinden kann, oder sie dienen beide zugleich, jede für eine besondere Zuleitung allein, wenn es sich um Messung der Wassermengen handelt, wofür Ueberfälle in den Kammern vorgesehen sind. Das Uebrige erklären die Buchstaben mit ihren bisherigen Bedeutungen.

§ 21. Das Entwerfen und Berechnen des ßölirennetzes.

Ist das mit Wasser zu versorgende Gebiet gegeben, der Bezugsort bekannt und die Trace der Zuleitung mit einer vortheilhaften Lage des Hoclireservoirs festgesetzt, so folgt unter Berücksichtigung der Eigentliümliclikeiten des Stadtplans und

der Coiisiimverliältnisse die Entscheidung über das für das Verth eil ungsnetz anzuwendende Leitungsystem nach Maassgabe der vorstehenden Paragraphen. In der Kegel durchschreitet man zweckmässiger Weise das Versorgungsgebiet mit einem Hauptstrang, welcher dasselbe ungefähr in zwei Hälften theilt, wobei auf die verschiedenen Consumintensitäten, wie solche aus dem Character der Quartiere je nach Wohlhabenheit, Dichtigkeit und Beschäftigung der Bevölkerung hervorgehen, sowie auf die voraussichtliche Vergrösserung der Stadt zu achten ist. Für die anschliessenden Versorgungsadern, Abzweigungen ersten Grades, ist beim Gürtelsystem die Bildung einer geschlossenen Figur maassgebend, während man kleinere, weniger wichtige Leitungen, Abzweigungen zweiten Grades, insbesondere solche für nicht durchgehende Strassen jedenfalls am äussersten Versorgungspunkte endigen lassen wird.

Sind seitwärts von einer Leitung L die zwei Consumstellen A und B gegeben, so werden die in Fig. 20 dargestellten drei Fälle der Anordnung der Nebenleitungen Vorkommen und zweck-T" mässig sein können. Befindet man sich mit den der Rechnung nach erforderlichen Durchmessern unter dem für Strassenlei-tungen angenommenen Minimaldurchmesser, sodass dieser zur Anwendung zu kommen hat, so reducirt sich die Frage auf die der Realisirung der kürzesten summarischen Röhrenlänge nach A und B, da erfahrungsgemäss die Kosten der Röhren incl. Legung dem Durchmesser und der Länge derselben proportional sind.

Wo der Minimaldurclimesser nicht ohne Weiteres vorliegt, lege man die Stammleitung so, dass sich von derselben aus, bezw. dem Punkte M in Fig. 21, gleiche Durchmesser der Nehenleitu ngen La und Ly ergehen. Sind die Höhenverhältnisse für A und B, sowie ihre Consumwasser-mengen Qa und Qv gleich, so fällt M in die Mitte von 'L₂ A u. B. Allgemein gilt nach D upuit für das Verhältnis der Längen la und h der Nebenleitungen 1. bei Ausfluss am Ende:

la 1l)a Qb

h    l)b Q«

2. bei Abzapfung längs der Leitung (Consum proportional der Länge):

Fig. 20.

I.

J,

JT.

A,

in.

Fig. 21.

WA

. . 59.

b«

60.

¥ ’

wobei b« und l)b die Druckverlusthöhen bedeuten und A und B ungefähr gleich hoch liegend und mit gleichem Wasserdrücke zu versehen angenommen sind.

In derselben Weise wären weitere Punkte, z. B. N, zu bestimmen, sodass sich die gebrochene Linie In MN 0 als Trace der Hauptleitung ergeben würde. Da aber auch auf deren Kosten, beziehungsweise die Lage der Strassen und Häuser Rücksicht zu nehmen ist, so wird man im vorliegenden Beispiele den localen Verhältnissen entsprechend zweckmässiger Weise die Linie L\ I2 wählen.⁴⁰)

Haben wir, siehe Fig. 22 (Seite 143), die Nebenleitung A B senkrecht von In L2 aus, so wird unter der Voraussetzung überall gleicher Consum- und Druckverhältnisse die Linie A D unter 45° das Gebiet derartig tlieilen, dass bei stets senkrechter Abzweigung sämmtliche Punkte auf der unteren

⁴⁰) Auch ausserhalb des Stadtgebiets sucht man die Tracen der Leitungen möglichst mit Strassen zusammenfallen zu lassen, indem dadurch nicht allein Expropriationsschwierigkeiten umgangen, sondern auch bei der Herstellung der Leitung durch die Bequemlichkeit des Transports der Rohre beträchtliche Ersparnisse gemacht werden.

Fig. 22.

Seite von A D von Li Li aus, alle oberhalb befindlichen Verbrauchstellen von A B aus auf dem kürzesten Wege erreicht werden können. Eine weitere Nebenleitung von derselben Wichtigkeit wie A B wird sich demnach erst / von C aus, wenn AB — AC, rechtfertigen lassen. In ähnlicher Weise lässt sich die Ueberspannung der kleineren Felder mit einem orthogonalen Netz von Leitungen bewerkstelligen, die stets die Diagonalen ihrer —- quadratischen Versorgungsgebiete bilden.

Vermöge der durch das Röhrennetz an sich bedingten Proportionalität der Transportkosten K des Wassers mit dem Durchmesser d (bezw. Q~,b) und der Länge l gilt: li = <\l d, wobei 4 ein Erfahrungscoefficient ist, und mit Benutzung von Gleichung 22, S. 89    _

,X

\« Nb

K=$

8 C Q² Z⁶

60.

oder die Kosten für die Volumeneinheit:

c '⁶ fb hVb Q³'b

Da also 1c im umgekehrten Verhältniss zu Q hoch ³/s steht, ist die für die Projectirung von Röhrennetzen praktisch wichtige Regel begründet, die Leitung möglichst zu concentriren.

Bei den Privatleitungen ist fast ausnahmslos Bedingung’, die Abzweigung nach dem Privatversorgungsgebiet ohne Durchschreitung von anderen Grundstücken getrennt für sich von der Strasse aus anzulegen. Wo man es mit einem starken Hauptstrang zu thun hat, zieht man dem directen Anschluss der Privatleitungen die Anlage eines besonderen Parallelrohrs für diesen Zweck vor. Bei sehr breiten Strassen ist es nicht allein wegen der Betriebsicherheit empfehlenswerth, sondern auch öconomischer, zwei Hauptröhren zu beiden Seiten der Strasse zu legen, weil dann die Privatanschlüsse kürzer ausfallen. Ausserdem wird dadurch eine günstigere Lage der Röhren zu anderen unterirdischen Leitungen, sowie der Vortheil erreicht, dass Reparaturen ohne wesentliche Störung des Strassenverkehrs vorgenommen werden können. Horizontale Rohrfahrten sind jedenfalls zu vermeiden. Nur im Nothfalle gehe man weniger als 1 °/'oo Gefälle. Bei der Theilung des Leitungsnetzes in Druckzonen kommt ausser den früher erwähnten Punkten die längere Entwickelung desselben, sowie der Umstand in Betracht, dass hei nur einem Leitungsystem kleinere Rohrdurchmesser beziehungsweise grössere Druckverluste im unteren Stadtgebiete zulässig sind.

Es ist nun die secundliche Wasser menge Q zu bestimmen, für welche die Röhrendurchmesser berechnet werden sollen. Nicht selten ist der Consum constant, z. B. bei industriellen Anlagen, Springbrunnen u. s. w., hier also Q ohne Weiteres gegeben. Mit demselben Fall im weiteren Umfange hat man es auch heim System der continuirlichen Wasserabgabe zu thun und ebenso beim intermittirenden System in den einzelnen Perioden der Beschickung verschiedener Versorgungsgebiete, für welche eine bestimmte Zeitdauer zu Grunde gelegt wird. Wenn Qd die tägliche Wasssermenge in kbm pro Kopf der Bevölkerung und t die Zeitdauer der Ablieferung in Secunden, so ergiebt sich: Q =

Beim System der beliebigen Wasserentnahme hingegen sind die Schwankungen des Consums zu berücksichtigen und die Durchmesser so zu berechnen, dass beim Stundenmaximum desselben, welches im Mittel zu 2,1 des jährlichen mittleren Verbrauchs angegeben wurde⁴¹), die verlangte Druckhöhe nicht unterschritten wird.

Tc =

-f- = 0,6075 *

61.

Qd

⁴¹) Vergl. S. 34 dieses Bandes. — In Zürich wurde ein Verhältniss gleich 2,4 zu Grunde gelegt., einzelne Ingenieure sind bis auf 3 gegangen.

Um noch der Städtevergrösserung Rechnung zu tragen, setzt man einen entsprechenden Factor, gewöhnlich 1,25 hinzu, doch ist zu empfehlen, denselben nicht durchgehends gleich zu nehmen, sondern hei den Einzelrechnungen den Quartieren angemessen zu wählen.

Eine weitere Multiplication von Q, etwa mit 1,5, wie sie früher gebräuchlich war, um insbesondere der Unzuverlässigkeit des Werthes für den Widerstands-coeffi eien teil und eintretenden Incrustationen gegenüber die verlangte Wassermenge ganz sicher zu bekommen, liesse sich heim jetzigen Standpunkte der Technik nicht mehr rechtfertigen.

Zur Feststellung der von den einzelnen Leitungen zu liefernden Wasser-mengen ist die Kenntniss der Ausdehnung der von ihnen zu versorgenden Gebiets-theile bezw. der Wasserscheiden erforderlich.

Beim Gürtelsystem ist zu diesem Zwecke eine Reduction desselben auf das Verästelungsystem notliwendig, d. h. man denkt sich das Leitungsnetz an geeigneten Punkten unterbrochen, soclass sich die Wasserwege für die einzelnen Gebiete als ganz bestimmte ergehen. Schliesslich ist noch zu untersuchen, oh hei nicht unterbrochenem Leitungsystem eine Vergrösserung der Rohrdurchmesser im Interesse der besseren Druckausgleichung an einzelnen Stellen zweckmässig ist.

Auf Grundlage der Dichtigkeit der Bevölkerung⁹ 10) und der zugehörigen Con-sumintensität wird dann Q dem Flächeninhalte des Versorgungsgebiets proportional genommen. Andere nehmen, gestützt auf locale Erfahrungen, Q einfach im Verhältniss zur Frontlänge der Häuser. Am zuverlässigsten sind directe Erhebungen hei den einzelnen Consumenten. — Bei Druckzonen hat man noch aut den vermehrten Verbrauch der Unterzone hei Feuerlöschung Rücksicht zu nehmen, wenn die Speisung vom Oberreservoir aus erfolgt. Siehe z. B. Wasserversorgung der Stadt Zürich.

Für die Druckhöhe, welche das Wasser in der Zeit des stärksten Consums noch haben soll, ist wesentlich die Höhe der Gebäude maassgebend.

In Wien z. B. darf die Letztere vom höchsten Punkte der Grundrissfläche aus gemessen im Maximum 13 Klafter = 24,654™ betragen und wurde dort die Minimaldruckhöhe gleich dieser Gebäudehöhe mit einem Zuschläge von 3 Klafter = 5,689™ zu 30,343™ festgesetzt. Bürkli (Anlage städtischer Wasserversorgungen, S. 157) verlangt, um bei einer 30™“ weiten Steigleitung in einer maximalen Höhe von 19m,5 einen Hahn für 37,5 1. pro Min. zu bedienen, 3m Druckvermehrung, also zusammen 22m,5 Druck in der Hauptleitung. Bei Feuerlöschungen hingegen soll ein geschlossener kräftiger Strahl 18™ hoch geschickt werden können (thatsächlicli würde dann das Wasser zerstreut viel höher gehen), wozu 45m Druck in der Hauptleitung erforderlich sein sollen. Grüner und Thiem rechnen bei ihrem Projecte für Strassburg¹⁰) folgendermassen: Gebäudegesimshöhe vom Pflaster ab gemessen 15m; darüber gehende Strahlhöhe 7m; Fmtfernung der Hydranten 100m; totale Schlauchlänge bei einem Gebäude mitten zwischen zwei Hydranten—50 -f- 15 = 65m; Wassermenge 6 1. pro Sec.; Schlauchweite 60mm- Druckverlust im Schlauch 0m,l pro lauf. Meter; Verlusthöhe für den Strahl lm; also totale Druckhöhe = 15 + 7 + 6,5 -f 1 =29,5 ~ 30m.¹¹) Für Frankfurt a. d. 0. wurden als Minimaldruckhöhe an den höchsten Punkten der Stadt 20m angenommen. Um die ganze Anlage nicht unnöthig zu vertheuern, wird man immerhin an einzelnen Punkten ausnahmsweise von der strengen

Erfüllung des vorgescliriebenen Drucks absehen müssen. Für manche Stellen wird eine besonders sorgfältige Berechnung der erhältlichen Druckhöhe nöthig sein. In Bezug auf Springbrunnen von vorgeschriebener Strahlhöhe siehe Weisbach, Dupuit, d’Aubuisson u. a. m.¹² 13)

Gewöhnlich legt man der Rechnung die Höhe des Ober Wasserspiegels im Reservoir zu Grunde, doch gehen einzelne Ingenieure vorsichtiger Weise vom tiefsten Wasserspiegel aus.

Nachdem man das Leitungsnetz entworfen und für alle Versorgungspunkte Wassermenge und Druck bestimmt hat, folgt die Berechnung der Röhrendurchmesser. Wir müssen uns hier auf die Vorführung eines sehr gebräuchlichen, einfachen, aber doch meistens praktisch genügenden Verfahrens beschränken. In Fig. 20 Taf. VIa sei die gebrochene Linie AB CD.... das Nivellement einer Hauptleitung, wie es sich durch Abwicklung der durch den Grundriss derselben gelegten Cylinderfläche mit verticaler Erzeugender ergeben habe. Von den genannten Punkten gehen Abzweigungen aus oder sie sind selbst wichtige Consumstellen wie z. B. Hydranten, Springbrunnen u. s. w. Die Höhenlagen derselben von einer gemeinschaftlichen Horizontalen N N (Meeresspiegel oder Flusspegelnullpunkt) aus gemessen seien H,n Hi, Hc..., während //,. die Höhe des Reservoirwasserspiegels bedeute. Wir tragen nun die an den einzelnen Orten verlangten Minimaldruckhöhen ha, hh, hc.... auf, sodass sich die Linie AlB₁C₁... als untere Grenze für die zu realisirende Druckhöhenlinie ergieht, während die auf den Strecken la, llf lc.... auftretenden Verlusthöhen t)„,    \)c.... die wirkliche Drucklinie A₀ B₀ C₀... bedingen.

Für einen beliebigen Punkt Z soll also sein:

. . 62.

Hz + hz Hr — (-f-    -f~ l)c -f • •••-{- fyz)

Sind die an den einzelnen Stellen abzugebenden secundlichen Wassermengen Qa, Q,„ Qc • • • so ist das durch einen Querschnitt der Leitung fliessende Q gleich der Summe aller in den nachfolgenden Punkten bis an das Ende hin notirten Wassermengen. Wir benutzen nun die Formel 22 auf Seite 89

63.

und

Mit Rücksicht auf die Vernachlässigung der Geschwindigkeitshöhe

der Widerstandshöhe an der Einmündung ist das h identisch mit der durch die

Länge der Leitung bedingten Verlusthöhe 1;, so dass wir

64.

h $

als Gefälle der Drucklinie einführen können. Ferner wollen wir unter Vernachlässigung der Abhängigkeit des Widerstandes von Temperatur und Geschwindigkeit einen solchen Werth für C zu Grunde legen, nach Dupuit £ — 0,03025, dass den Einflüssen der Krümmungen, Quer Schnitts Veränderungen an den Knotenpunkten u. s. w., wie sie unter den gewöhnlichen Verhältnissen von Röhrennetzen Vorkommen, hinreichend sicher Rechnung getragen ist.4G) Dann ergeben sich folgende

10

Zuerst wird man auf Grund von Erfalirungswerthen und Vergleichen mit bestehenden Ausführungen die Drucklinie für die Hauptleitung approximativ an-nelimen⁴⁷) und hierauf fussend die Lage des Reservoirs annähernd gewinnen, wenn dessen Höhe hei einer Zuleitung mit natürlichem Gefälle nicht schon innerhalb naheliegender Grenzen vorgeschrieben ist. Man erkennt nun die Punkte, siehe z. B. A, F und G in Fig. 20, Taf. VIa, wo die Einhaltung der unteren Grenze für die Drucklinie fraglich erscheint und welche deshalb besonders sorgfältig zu behandeln sind.

Gehen wir mit der Rechnung vom Reservoir aus, so gilt für die Strecke l„ die totale Wassermenge und nach Annahme der Geschwindigkeit v (vergl. S. 147): Durchmesser der Leitung:

v—-

V % v

68

Formeln:

d ==

J-§J-0,03°Z5 <t \

•er

Q\²±

20 ) J

. . 65.

oder Q — 20 \] db J

(—y i

\ 20 )

GG.

und J =

db

67

da =

dann berechnet sich das Gefälle Ja und hiernach die Verlusthöhe:

\)a = Ja • la - ").......

Für die folgende Länge lb ist Q gleich der Gesammtwassermenge minus Qa\ dh und \)h berechnen sich wTie vorhin und so setzt sich die Rechnung fort bis an das Ende der Leitung. Um für exponirte Punkte hinreichende Druckhöhe zu bekommen bezw. mit der angenommenen Reservoirhöhe auszukommen, wird man mit v allmäklig entsprechend herabgehen.

Im Allgemeinen ist es zweckmässig, den Werth von v mit Q sinken zu lassen, indem bei constantem v die Drucklinie gegen das Ende der Leitung hin rasch fallen und dadurch eine grössere Reservoirhöhe nötliig machen würde, denn es ist:

also: J—

69.

V"

und d =

vh

. 70.

Uebrigens geht man nicht unter einen von vornherein festzustellenden Minimaldurchmesser, dessen Werth zu 0,06 bis 0,1, im Mittel gleich 0m,08 zu finden ist. Mindestens soll die für einen Hydranten erforderliche Wassermenge sicher geliefert werden können.

Auch können wir, anstatt v anzunehmen, das zulässige J einsetzen, darnach d berechnen und dann naclisehen, welcher Werth von v dadurch bedingt wird.

Eine gewisse Einschränkung liegt jedoch im Allgemeinen insofern vor, als nicht jeder beliebige Durchmesser angewendet wird, sondern, um nicht eine unnöthig

7T

Verticalgeschwindigkeit des Wassers im Reservoir vernachlässigt und ebenso die Differenz des Luftdruckes auf dem Reservoirwasserspiegel und den Ausflussöffnungen, eine Praxis, welche bei Berechnung von Gasleitungen nicht zulässig wäre.

⁴⁷) In Zürich 3 bis 5°/oo. In Iserlohn 5 bis C°/oo. Praktische Grenzwerthe 1 bis G°/oo. Bei Zuleitungen kommen noch kleinere Gefälle vor, z. B. im Project für München hei Z = 4000m, v= 0m,G und Ij = 3ni,2.

⁴⁸) Zur Erleichterung sind vielfach Tabe 11 en (Dupuit, S. 442) und Diagramme aufgestellt worden; siehe z. B. J. Schmidt. Diagramme für Wasserleitungsröhren. Prakt. Maschinenconstr. 1876. S. 450.

grosse Anzahl von Modellen haben zu müssen, praktischer Weise Abstufungen stattfinden, wie sie z. B. in den Normalien der deutschen Gas- und Wasserfachmänner u. s. w. eingehalten sind. Dadurch wird also meistens eine nochmalige Rechnung nöthig, um die auf Grund eines Normaldurchmessers sich ergebende, von dem ursprünglich angenommenen Gefälle etwas abweichende Drucklinie zu erhalten.

Besonders bei Anlagen mit künstlicher Wasserliebung, wo die Transportkosten der Höbe proportional sind, ist zu beachten, dass man zur Lieferung einer vorgeschriebenen Wassermenge mit dem Gefälle J sparsam zu verfahren hat und mit einer übermässigen Steigerung desselben verhältniss-mässig wenig erreicht wird. Besser ist eine Vergrösserung von d, denn, wenn auch die Transportkosten gleichfalls d proportional sind, so wächst doch Q mit cf ² und nur mit JT² oder nach Differenziation der Gleichung für Q:

ic

2

71.

A Q    5    Ad 1    A tj    1    AZ

Q    2 d    ' 2    l;    2    1

Es empfiehlt sich, in den Plänen die Böhren nicht nach ihren Durchmessern, sondern nach d⁶/'², also in der ihrer Wasse rmächtigkeit entsprechenden Breite einzuzeichnen, wodurch die Ver-theilung am deutlichsten erkennbar wird.

Es bleibt nun noch zu untersuchen, ob die erhaltene Drucklinie überall hinreichendes Gefälle für die Zweigleitungen ermöglicht. Es muss z. B. s. Fig. 20 Taf. VI“, für die seitwärts liegende Versorgungsstelle M, deren von C aus gehende Leitung um eine Verticalaehse in die Bildebene geklappt ist, gelten:

72.

Hy (l)a -f- f)b “f" f)c) ^ Hm hm ~f" 1)m

Unter Umständen wird bei der Ausarbeitung des Projects eine Hebung der Drucklinie der Hauptleitung erforderlich oder es kann zweckmässig sein, letztere selbst seitwärts und damit höher zu legen.¹⁴) — Ferner ist Werth darauf zu legen, dass nicht allein die berechneten Drucklinien ihre Leitungen nicht schneiden, sondern auch alle vom Anfangspunkte (Hochreservoir) aus möglichen Drucklinien, die bei starken Ausflüssen und theilweiser Entleerung der Leitung eintreten können, keinen Schnittpunkt ergeben. Dies ist z. B. bei der Hauptleitung in Fig. 20 auf der Strecke JR AB nicht erfüllt.

Hat man es mit längs der einzelnen Hauptröhren gleichförmig vertheil-tem Wasserabfluss (durch die Privatleitungen), dem bei städtischen Wasserversorgungen eigentlich normalen Fall zu tliun, so gilt nach Dupuit:

78.

wenn q die längs der Leitung, Q die am Röhrenende abfliessende secundliche Wassermenge bedeutet. Von der Addition von 0,55 q zu Q abgesehen, hat man also rechnerisch ebenso wie früher zu verfahren.¹⁵) ■

Die Wassergeschwindigkeit ist zwischen den praktischen Grenzwerthen 0”,5 und lm,4, im Mittel gleich lm zu finden. Aus theoretischen Untersuchungen geht hervor, dass je nach dem Einheitspreis der Herstellungskosten der Anlage und den Betriebskosten das vortheilhafteste v sich zwischen obigen Grenzen bewegt. Dasselbe wächst mit Q, ist aber von l unabhängig.¹⁶)

Ein für alle Fälle gültiges, allgemeines Verfahren für die Projectirung vortheilhafter Wasserversorgungen lässt sich nicht aufstellen und selbst umfassende theoretische Untersuchungen können schwerlich alle maassgebenden Factoren erfolgreich in Rechnung ziehen; ihre Resultate können demnach nicht unbedingt maassgebend sein. Fassen wir jedoch bei der Ausarbeitung alle in den vorstehenden Ca-piteln entwickelten Gesichtspunkte zusammen, und prüfen wir das Project der Reihe nach auf die verschiedenen Zweckmässigkeitsanforderungen, so ist ein befriedigendes Gesammtresultat zu erreichen.

Schliesslich sei für eingehendere Studien auf die Arbeiten vonDupuit (mit einer Sammlung von praktischen Aufgaben und deren rechnerischen Lösungen; siehe auch Allg. Baug. 1862), Darcy, Weisbach, Riihlmann’s Hydromechanik, Hu mb er, Gerstner’s Hof Wasserwerk Karlsruhe (Eine Denkschrift mit Atlas, Karlsruhe 1871, die wichtigeren Berechnungen, sowie deren analytische Begründung enthaltend) und auch auf die anderen schon citirten Werke verwiesen.

¹

)    Auf dem Wege des Wassers durch Steigrohr und Fallrohr erwärmt sich dasselbe. Ausserdem ist in Folge der Wirbelungen oben am Bewegungsumkehrpunkte der Verlust an Kohlensäure, von welchem die Schmackhaftigkeit des Wassers wesentlich abhängt, nicht unbeträchtlich.

²

)    Für die zweckmässige Einrichtung derartiger Anlagen sind die meisten der bisher entwickelten Grundsätze gleichfalls gültig.

³

)    Ausser der Billigkeit kommen noch als Vortheile in Betracht, Möglichkeit der Unterbringung des Windkessels im Maschinenraum, bessere Uebersicht, Schutz gegen Einfrieren, Frischerhaltung des Wassers und geringere Arbeitsverluste durch Reibung und Stoss.

⁴

)    Von dem Bestreben, diesen Punkten Rechnung zu tragen, wird die Anwendung einer im Innern des Reservoirs sich erhebenden Steigrohre mit wiederholten seitlichen Ausmündungen ausgegaugen sein, wie sie bei den Reservoiren der Rue de St. Victor der Pariser Wasserwerke zu finden ist. Siehe: Dupuit, Traite de la conduite et de la distribution des eaux.’S. 482. Taf. 36.

⁵

)    Oefters und besonders bei Massenreservoiren werden zur Sicherheit zwei von einander unabhängige Abschliessungen angebracht, z. B. die eine als Klappe im Innern des Reservoirs, zum vollen Oeffnen und (raschen) Schliessen geeignet, die anderen als Schieber ausserhalb, zur Regulirung des Abflusses und zum dichten Abschliessen bestimmt.

⁶

)    Siehe auch: Spon’s Dictionary of Engineering, edited by Oliver Byrne. London, 1869 bis 1874. S. 3077. Ferner: Heberconstruction am Reservoir von Mittersheim. Ann. d. ponts et chaussees. 1867.

⁷

) Journ. f. Gasb. u. Wasserv. 1876 S. 18 oder Zeitschr. d. Ver. Deutsch. Ing. 1875.

⁸

) Diesen beiden verschiedenen Einrichtungen sind die Leerfallen und Leerlaufcanäle bei offenen Leitungen analog, wo wir entweder gewöhnliche Schützen oder Ueberfallschützen mit annähernd constantem Oberwasserspiegel haben. Auch bei den belasteten Accumulatoren treten die behandelten Combinationen auf. Hier ist der Ueberfall durch das Sicherheitsventil repräsentirt.

⁹

) Z. B. in Zürich 14 bis 72 im Mittel 60 Dm Grundfläche pro Kopf.

¹⁰

4S) Civilingenieur, 1875, S. 460.

¹¹

) Diese Druckhöhe erscheint kaum genügend, da oft wesentlich grössere Längen des Schlauchs nöthig sein und manche Zufälligkeiten die Widerstände in demselben vermehren dürften. Man hat daher die Frage aufgeworfen, ob bei solchen Anlagen, die eine zeitweise Vermehrung des Druckes bei Feuerlöschungen nicht gestatten, die Anwendung der Feuerspritzen nicht der fortwährenden kostspieligen Erhaltung eines sehr hohen, die gewöhnlichen Bedürfnisse überschreitenden Druckes vorzuziehen sei.

¹²

)    Vergl. ferner: LesPromenades deParis, Bois deBoulogne et deVincennes, Parks, Squares et Boulevards. Paris. J. Rothschild; Auszug im Engineer 1868, II. S. 134 mit Angaben über das bei solchen Anlagen Erforderliche und Versuchsresultate über Druckverluste in biegsamen Röhren.

¹³

)    Auf die Krümmungen in der Verticalebene, die sich im Nivellement vermöge des kleinern Längenmaasstabes übertrieben darstellen, thatsächlich aber meistens sehr unerheblich sind und desshalb besondere Bogenstücke nicht erfordern, wird selbst bei sorgfältigeren Rechnungen in der Regel keine Rücksicht genommen. Die Röhrenlängen setzt man einfach gleich der Länge ihrer Horizontalprojection. Ferner ist die

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

¹⁴

j Zur Erleichterung der Behandlung der Aufgabe und besseren Anschaulichkeit denke man sich in allen Consumpunkten des Versorgungsgebiets die heim Stundenmaximum erforderliche Druckhöhe aufgetragen und damit ein Relief von Piezometerständen gewonnen, welches übrigens durch Horizontalcurven zeichnerisch dargestellt werden kann. Auf dieser Fläche tracire man nun das Leitungsnetz womöglich so, als handele es sich um eine Bewässerung durch offene Canäle mit natürlichem Gefälle auf der Piezometerfläche. Dasjenige im vollständigen Anschluss an letztere durchgeführte (jedoch nicht in allen Fällen mögliche) ideelle Canalnetz würde im Grundrisse mit einem Röhrennetze übereinstimmen, welches überall gerade den geforderten Druck darbieten', also nirgends eine Verschwendung von Wanddicken wegen überflüssigen Drucks bedingen würde.

¹⁵

) Die Drucklinie ist eine kubische Parabel, die man jedoch nach obiger Rechnung meistens unbedenklich durch eine Gerade von den gleichen Endpunkten ersetzen darf.

10*

¹⁶

)    Siehe: Weiss, Die vortheilhafteste Geschwindigkeit des Wassers in Röhrenleitungen. Civiling. 1867 S. 456. Fink, Die Construction der Pumpen. § 7, S. 43. Dimensionen der Druckröhren.

D. Construction der Rohrleitungen und ihrer besonderen Bestandtheile.

Von Professor F. Lincke. (Hierzu Tafel VII.)

Nachdem die Tracen der Wasserleitung entworfen, sowie die Röhrendurchmesser der Wasserlieferung und den Gefällsverhältnissen entsprechend berechnet sind, besteht die nächste Aufgabe in der Wahl des Materials für die Rohre¹), der Bestimmung der Wand dicken und der Feststellung der constructiven Details.

§ 22. Festigkeit der cylindrischen Rohre. Bezeichnungen: d = Innerer Rohrdurchmesser in cm.

§ = Wanddicke in om.

<B = Materialspannung in k. pro IZ)cm.

A = Absolute oder Zugfestigkeit des Rohrmaterials in k. pro (Dcm.

Ai — Zugtragmodul (Spannung an der Grenze der vollkommenen Ela-sticität) in k. pro Gcm.

-A- == Bruchsicherheit.

<5

bezw. Atmosphären. (Gewöhnlich

cm

a, = ~ == Tragsicherheit oder Sicherheit gegen bleibende Deformation. p, — Innerer Druck in k. pro □

Flüssigkeitsdruck plus Atmosphärendruck.) p₀ = Aeusserer Druck in k. pro HD⁰¹'¹. (Gewöhnlich der atmosphärische Druck, bezw. p₀ = 1.)

p — pi — Po — Ueberdruck in k. pro □cm.

Für den axialen Längsschnitt des Rohrs von der Länge gleich lcm ist die F estigkeitsgleichung:

dpx — (d -f- 2 8) po — 2 8 6,

demnach die Wand dicke:

und die Spannung:

8    1 ]h~Po

d    2    ©+p₀

74.

® = y (Pi —    — Po.........

Da p₀ im Vergleiche zu © meistens sehr klein, setzt man auch näherungsweise:

5    1 p

¥ ⁼ 1T ©"...........

75.

76.

. 77.

und © = — p

Ausser der Spannung in den axialen Längschnitten, der Circularspannung, tritt eine L ä n g s p a n n u n g in den kreisringförmigen Querschnitten auf, die jedoch nur etwa die Hälfte der ersteren beträgt und deshalb für die Bestimmung der Wanddicke nicht maassgehend ist. Dasselbe gilt von der Radialspannung, welche der Compression einer radialen Reihe von Molekülen entspricht.

Vorstehende Formeln tragen jedoch der Elasticität des Rohrs bezw. der ^tatsächlichen Verschiedenheit der Spannungen in den in radialer Richtung aufeinanderfolgenden Querschnittselementen keine Rechnung, weshalb sie nur hei Rohren, deren Wanddicke im Verliältniss zum Durchmesser sehr klein ist, als Näherungsformeln, aber nicht wohl hei Wasserleitungsrohren und überhaupt hei Rechnungen für höheren Druck angewendet werden dürfen. Hierfür empfiehlt sich vielmehr die Benutzung der Lame’schen Formel, weil sie auf einer rationellen, die elastischen Veränderungen in der Rohrwand vollständig berücksichtigenden Theorie beruht. Doch mögen auch die Formeln von Brix, welcher die beschränkende Annahme macht, dass hei der Ausdehnung des Rohrs die Wanddicke keine Aenderung erleide, und von Bar low, welcher voraussetzt, der Rohrquerschnitt behalte denselben Flächeninhalt bei, hinzugefügt werden, weil nicht selten auf dieselben Bezug genommen wird.

Nach Lame:

Pi —

®+Pi

© — Pi + 2 p o

(pt— 2p₀)-\-p₁

(¹+²i) —1 {(¹+²I)-¹} S+2(l+²i)V

78.

79.

80.

(x+²t) + ¹

© bedeutet die grösste und zwar an der innersten Kreisringschale verkommende Spannung. Nach aussen nimmt dieselbe ab, indem ihr Werth aus einem con-stanten und einem mit dem umgekehrten Quadrat des Radius abnehmenden Gliede zusammengesetzt ist.

Nach Brix:

~d ~

pi—po

y{<> e~p°

i}

81.

Nach Barlow:

. 83.

T ⁼ ^r|NI ⁽&‘tJrP\ — 2<5(p—2po) — ß — iö + ^Po)}    • •

84.

© =:

(¹ + ²4)

t {(¹+²t)-Pi— (¹+²t) A y.....

Nicht selten finden sich die Formeln für die Wanddicke unter der verein-

fachenden Annahme angegeben, dass p₀ gleich Null und dann für pt der Ueberdruck p gesetzt werden dürfe, dann erhält man

8 _ 1 /

T ~Y{

nach Lame:

<© + />

85,

86,

nach Brix:

87.

nach Barlow:

(Z 2    ©—p

Nach Formel 74, sowie derjenigen von Brix ergeben sich zu kleine, nach Barlow zu grosse Wanddicken.

Aus den La me'sehen Formeln 78 und 85 wie auch aus der allerdings nicht strengen Barlow'sehen Formel 87 geht das wichtige Resultat hervor, dass für jedes Rohrmaterial ein Maximum des Drucks besteht, welchem dasselbe noch widerstehen kann. Setzt man nämlich <B = A} so wird d — co , wennp,—2p₀ = A, oder da p0 gegenüber px verhältnissmässig klein, der Ueberdruck p—A. Das absolute Maximum des Ueberdrucks ist also gleich der Zugfestigkeit des Materials.

Ebenso entspricht jedem bestimmten Ueberdruck eine Minimal-spannung, deren Werth dem Ueberdrucke gleich und welche erst bei unendlich grosser Wanddicke erreichbar wäre. Für die Berechnung praktischer Wanddicken muss also die Spannung © stets wesentlich grösser als p angenommen werden. Anderseits muss aber © hinreichend kleiner als der Tragmodul At sein, damit selbst bei ungleichförmigem Material und zufälligen Beanspruchungen, z. B. durch Wasserstösse keine bleibenden Deformationen eintreten. Demnach ist bei Annahme der Bruchsicherheit o, welche sich in der Praxis zwischen sehr weit entfernten Grenzen bewegt .und im Allgemeinen mit dem reciproken Werth des Rohrdurchmessers wächst, z. B. bei Gusseisen a=100—10—8, stets noch die dabei vorhandene Tragsicherheit ax zu berücksichtigen. Da:

so

Ol

A ‘

Ist der Rohrdurchmesser gegeben, so ist zwar nach Formel 78, die Wanddicke o zu berechnen, welche eingesetzten Werthen von p1} p₀ und © entspricht, ferner nach Formel 79 die Spannung © für eine vorhandene Leitung und endlich nach Formel 80 der Druck pt, welcher eine angenommene Spannung hervorruft (ein bei den Druckproben wohl zu beachtender Punkt); bei der Berechnung der anzuwendenden Wandstärken sind jedoch noch praktische Rücksichten zu nehmen, welche nachfolgend bei den Rohren aus verschiedenen Materialien zur Erwähnung kommen.

Für das eingehendere Studium verweisen wir auf: Sch eff ler. Die Elasticitäts Verhältnisse der Röhren und die Bestimmung der Wanddicke derselben. Organ f. Eisenbahnwesen. 1859. Als

Separatabdruck (Wiesbaden, 1859) erschienen. In dieser vortrefflichen Arbeit wird auch der Einfluss der Bänder (Yerstärkungsringe) untersucht.

Yergl. ferner: Scheffler. Die Festigkeit der Gefässwände. Braunschweig, 1862 und Grashof’s Festigkeitslehre. Berlin 1866.

Festigkeit der Rohre gegen äusseren Druck. Dem äusseren Ueberdruck widerstehen die Rohre zunächst vermöge ihrer Druckfestigkeit. Hiernach könnte die rohe Formel 74 oder besser die Lame’sche Formel zur Bestimmung der Wanddicke in Anwendung kommen, wenn man statt der

A    R

Druckfestigkeit A beziehungsweise © = -— die Druckfestigkeit B beziehungsweise © = — einsetzt,

0    0

im Uebrigen die Bezeichnungen beibehält und die Zeichen von pi und po wechselt. Mit einer durch die Geringfügigkeit von pi gestatteten Vereinfachung kommt dann aus Formel 78:

88,

<5 — 2p

~d~

wonach also

> -i- sein muss.⁵³)

Bei grösseren Rohrdurchmessern beziehungsweise kleinem Verhältnisse -J- kommt die Möglichkeit des Einknickens der Rohr wand und damit der Elasticitätsinodul des Materials in Betracht, sowie die Entfernung etwa vorhandener Wände, zwischen welchen das Rohr festgehalten ist. Sehr zweckmässig ist die wiederholte Umgürtelung (Versteifung) solcher Rohre in mässigen Abständen, wie es bei gusseisernen Leitungen durch angegossene Rippen, bei schmiedeeisernen Rohren durch aufgenietete Ringe aus Fagoneisen geschieht. Bei Saugleitungen reichen dann die für inneren Druck gebräuchlichen Wanddicken vollkommen aus. Vorhandene Festigkeitsformeln stützen sich mehr auf praktische Versuche als auf theoretische Untersuchungen.⁵⁴)

§ 23. Gusseiserne Wasserleitungsrohre.

Von allen Materialien ist unstreitig das Gusseisen das für Wasserleitungs-rolire wichtigste und zumeist angewendete. Bei den Hauptleitungen städtischer Wasserversorgungen kommt dasselbe fast ausschliesslich zur. Verwendung. Vermöge seiner Giessbarkeit, sind alle wünschbaren Formen, insbesondere der Rohrverbindung und der Ansätze für den Anschluss von Zweigleitungen oder besonderer Bestandtheile leicht ausführbar. Die Festigkeit des Gusseisens gestattet verhältnissmässig geringe Wanddicken, deren genauer Herstellung die moderne Giessereitechnik auch vollkommen gewachsen ist. Die Dichtigkeit lässt nichts zu wünschen übrig. Ueber die Haltbarkeit gegenüber den chemischen Einflüssen des Wassers und des umgebenden Erdreichs liegen die befriedigendsten Erfahrungen mit Leitungen vor, welche schon mehr als 100 Jahre im Gebrauch sind. Dem entsprechend erfordern sie nur verhältnissmässig geringe Unterhaltungskosten. Durch die Massenfabrication ist der Preis ausserordentlich herabgemindert worden.

Gusseiserne Wasserleitungsrohre kamen zuerst im 17. Jahrhundert in grösserer Ausdehnung zur Anwendung. Anfänglich scheute man sich jedoch, dieselben in grösseren Durchmessern und Baulängen herzustellen. So besass das 1682 in Betrieb gesetzte Wasserwerk zu Marly für die Bewältigung der Wassermenge sechs nebeneinanderliegende Stränge, von 8 Zoll und 6 Zoll Durchmesser und 3 Fuss Baulänge. Nur sehr allmählig wurden die noch zu Beginn dieses Jahrhunderts allgemein gebräuchlichen Holzrohre und Bleirohre verdrängt Die geringe, nur 3 bis 4 Fuss betragende Baulänge der gusseisernen Rohre war für die Haltbarkeit der Leitungen sehr nachtheilig. Die Verbindung geschah durch Flanschen oder hölzerne, mit Eisenringen verstärkte Muffen. Die

B3) Diese Vereinfachung erscheint zwar unzulässig, wenn px nicht gleich 1, sondern wesentlich grösser ist, wie beispielsweise bei einer Wasserleitung in beträchtlicher Meerestiefe, doch selbst hier dann angemessen, wenn dem gefährlichen Fall Rechnung getragen werden soll, dass die Leitung zeitweise leer ist.

⁵⁴) Neuere Formeln linden sich in „Des Ingenieurs Taschenbuch, von der Hütte“. Yergl. ferner: Fairbairn. On the resistance of tubes to collapse. The Engineer, 1859, Jan.— Verhandlungen des Vereins z. Beförderung d, Gewerbfl. in Preussen. 1859 und 1870.

Verwendung der gusseisernen Rohre für die Gasbeleuchtungsanlagen führte in diesem Jahrhundert einen lebhaften Aufschwung der massenhaften Erzeugung herbei und zwar gingen die Fortschritte hauptsächlich von England aus.²) Dort steht die Fabrikation der gusseisernen Rohre auch jetzt auf der höchsten Stufe, doch ist dieselbe auch von Frankreich und Deutschland in umfassendem Maassstabe mit bestem Erfolge aufgenommen worden.

Das Giessen der Rohre geschah früher in Lehmformen, jetzt wendet man allgemein getrocknete Sandformen an. Noch ist es nicht gelungen, eine wiederholt verwendbare, feuerfeste Form herzustellen. Der Guss des Rohres in horizontaler Lage ist wegen der leicht entstehenden Excentricität des Kerns der Form und des schwierigen Entweichens der entstehenden Gase fast ganz verlassen worden. Besser ist die geneigte, am rationellsten die verticale Stellung der Form, bei welcher die genannten Uebelstände vermieden werden.

Die bei der Bestimmung der Wanddicke 3 zunächst maassgebende Zugfestigkeit A des Gusseisens beträgt je nach Qualität 1000 bis 1800 k. pro D⁰¹¹¹ bei vorzüglichen französischen Sorten. Wirsetzen als Mittelwerthe: Zugfestigkeit A — 1200; Tragmodul At = 750.

75°. 10 . 1200“

= (5,25) p= 120 Atm. Wasserleitungsrohre haben

gewöhnlich für einen Ueberdruck von 6 bis 8 Atm. zu dienen. Bei p — 8 wäre die

1200

Bei 0 = p, also unendlich dicker Rohrwand (vergl. Formel 85) würde an der Bruchgrenze p = 1200 Atm. sein (Maximum des Ueberdrucks), an der Grenze der vollkommenen Elasticität p — 750 Atm. (Maximum des Ueberdrucks ohne bleibende Deformation der Rohrwand) und bei einer lOfachen Bruchsicherheit (beziehungsweise einer Tragsicherheit ax =

= 150. In Wirklich

grösste, nur bei 5 = co vorhandene Bruchsicherheit o = keit werden also die Sicherheitsgrade wesentlich kleiner gewählt werden müssen.

Um bei ein und demselben Durchmesser vielerlei Abstufungen in der Wanddicke zu vermeiden, bestimmt man diese und dem entsprechend die übrigen Dimensionen des Rohrs in der Regel durchgehende für einen Ueberdruck von 6 bis 8 Atm. und verwendet solche Rohre auch bei niedrigeren Pressungen; höhere kommen ver-hältnissmässig selten vor. Um verschiedenen Pressungen durch entsprechende Bemessung der Wanddicke Rechnung zu tragen, ohne jedes Mal ein besonderes Modell nöthig zu haben, behält Westendarp den äusseren Rohrdurchmesser bei und verändert den Kerndurchmesser.

p wird ohne Weiteres gleich dem Drucke der Wassersäule an sich, also p₀ gleich dem Atmosphären druck gesetzt. Zwar erleiden die Rohre durch die Erdaufschüttung einen grösseren äusseren Druck, doch ist wegen dieses geringfügigen, übrigens nicht einmal immer vorhandenen Umstands eine Reduction der Wandstärke nicht angemessen.

Gegenüber dem Wasserdrücke an sich erscheint eine lOfache Brucli-sicherheit genügend, denn die während des Betriebs vorkommenden Drucksteigerungen betragen selten mehr als eine halbe Atmosphäre, doch fallen die hiernach aus der Lame’schen Formel hervorgehenden Wanddicken bei kleinen Rohrdurch-messern viel zu gering aus, als dass sie den Stössen beim Transport und Verlegen der Rohre, sowie den Biegungsbeanspruchungen durch das in nachgiebigem Terrain sich setzende Erdreich gewachsen wären. Auch ist auf die unvermeidlichen

Ungenauigkeiten bei der Erzeugung der Rohre Rücksicht zu nehmen und die Frage zu beantworten, ob die im Uebrigen genügenden Wanddicken für eine billige Massenfabrikation zweckmässig sind. Es stellt sich heraus, dass die für p = 8 und o = 10 berechneten Werthe erst bei d — 300 bis 400mm grösser als die Ausführbarkeitswandstärke ausfallen.⁵⁶) Bei grösseren Pressungen p wird die Grenze, bei welcher das theoretische 8 gleich dem praktischen ist, tiefer, bei kleineren Pressungen höher liegen, bis endlich für sehr geringen Druck, wie bei Gasleitungen und Abwasserleitungen die Ausführbarkeitswandstärke fast ausschliesslich massgebend bleibt.

Es wäre nun behufs Bestimmung praktischer Wanddicken kaum zweckmässig, diese mannigfachen und nicht überall gleichen Verhältnisse in der Lame’schen Formel zum Ausdruck zu bringen d. h. die Bruchsicherheit umgekehrt mit dem Durchmesser in entsprechender Gesetzmässigkeit wachsen zu lassen; in dem Maasse jedoch, wie durch die fortschreitende Technik die rohen Factoren herabgemindert werden, muss die Festigkeitsrechnung mehr und mehr maassgebend, als blos controlirencl zur Geltung kommen.

Die einfachste Construction der empirischen Formeln für die Wanddicke ist: 8 = a—f-ßf?, wobei ß unter Annahme der Zugfestigkeit A und eines entsprechenden Sicherheitsgrades a für einen zu Grunde gelegten höchsten zulässigen Druck p nach der Festigkeitsformel 74 bestimmt und mit a den übrigen praktischen Forderungen Rechnung getragen wird, oder es gingen a und ß direct aus der Erfahrung hervor.

In der weiteren, vielfach gebräuchlichen Ausbildung der Formel: 8 = a + ßp d findet man wohl auch, dass p im Interesse der Sicherheit gleich einem Vielfachen des wirklich vorhandenen hydrostatischen Drucks genommen wird, wodurch jedoch die wirkliche, auch im Werthe von ß beruhende Sicherheit leicht verhüllt bleibt.

Endlich haben wir noch die Form: 3 = a -j- ß (p -j- y) d, d. h. es werden die beim Betrieb eintretenden Druckvermehrungen durch eine Additionsconstante y zu p berücksichtigt.

Uebrigens sind von einzelnen Ingenieuren noch verschiedene Werthe von a und ß für horizontalen nnd verticalen Guss gegeben worden, nunmehr sollte aber blos Letzterer in Betracht kommen⁵⁷).

Wir begnügen uns mit der Angabe einiger jetzt gebräuchlichen Formeln.

8 = 0,7 +0,0125 d........

Nach Reuleaux:

89,

In Glasgow:

Nach Schmidt⁵⁸):

8 = 0,57 + 0,0218 d . . . Für p£ 5 Atm, 8 = 0,57 + 0,00312 (p + 2) d für p > 5 Atm.

d —h

3 = 0,7 + 0,0200 d . 8 = 0,7 + 0,00333 p d

. . Für p < 6 Atm. . . für p > 6 Atm. . .

56j Vergl. Westen dar p. Wandstärke gusseiserner Röhren. Zeitsch. d. Arch. u. Ing.-V. zu Hannov. 1872. S. 495 und Journ. f. Gasbel. u. Wasservers. 1873. S. 8.

°⁷) Vergl' „Entstehungsgeschichte der alten empirischen Formeln“ in 0. Wertheim’s Denkschrift über die Wiener Hochquellenwasserleitung. Leipzig 1872.

⁵⁸) Ueber die Fleischstärke von Wasserleitungsröhren. Von Prof. Gustav S chmidt in Prag. Zeitschr. d. Oester. Ing und Arch. Ver. 1871, Seite 267. Mit einer werthvollen tabellarischen Zusammenstellung von vierzig verschiedenen Formeln, welche theils von Autoren aufgestellt, theils von Schmidt aus bestehenden Wasserleitungen abgeleitet wurden.

d = 0,4 -f- 0,0007 p d

Ingenieur Tafel³) setzt:

94.

als Minimaldicke und schlägt je nach Genauigkeit der Herstellung 0,1 bis 0,3cm hinzu, um selbst an den dünnsten Stellen des Hohrs eine kleinere als die nach obiger Formel berechnete Dicke nicht Vorkommen zu lassen.

Schliesslich verweisen wir auf die von dem Vereine deutscher Gas- und Wasser-fachmänner, dem Vereine deutscher Ingenieure und dem Architecten- und Ingenieur-verein zu Hannover aufgestellte, sehr verbreitete Normaltabelle für gusseiserne Rohre, welche einer mittleren Praxis entspricht. Bei gutem Material und sorgfältiger Herstellung sind also geringere Wanddicken wohl zulässig. Vergl. Fig. 1 bis 4 Taf. VII.

§ 24. Probiren der Rolire. Die Kohre sollen frei von Blasen und Rissen in sauberem Gusse, kreisrund und von überall gleichem Durchmesser und constanter Wanddicke geliefert werden. Zur Controlirung der Festigkeit und Dichtigkeit sind Druckproben erforderlich. Dieselben werden gewöhnlich durch Einpressen von Wasser ausgeführt und schon auf der Hütte an jedem Stück vorgenommen, um den Transport unbrauchbarer Rohre zu ersparen, und dann am Orte des Baues. Bei den vorstehend genannten Normalien ist ein Probedruck von 12 bis 15 Atm. angenommen. Derselbe sollte mindestens 5 Atm. mehr als der hydrostatische Druck der Leitung betragen, wird aber meistens zu 2 p vorgeschrieben. Jedenfalls ist Formel 80 mit Einsetzung des Tragmoduls des Materials zu beachten. Bei grösseren Lieferungen erscheint es e    '    '    ‘    ’ Rohren über die Elasticitätsgrenze hinaus und

bis zum Bruche Versuche zu machen, um das Verhalten der Rohre vollständig kennen zu lernen. Zur Entdeckung von ungesunden Stellen im Gusse, Blasen u. s. w. werden dann noch die Rohre je nach ihrem Durchmesser mit eisernen Hämmern von 0,5 bis l,5k Gewicht unter Druck gehämmert, und nur solche angenommen, welche dabei keinerlei Undichtheit zeigen.

Die Druckpumpe ist mit einem Manometer und einem auf den Probedruck justirten Sicherheitsventil zu versehen. — Zur Beschleunigung der Füllung der Rohre beim Probiren schiebt man wohl auch einen cylindrischen hölzernen Kern in dieselben ein.

Die Druckprobe mit gepresster Luft, wobei das Rohr in einem Trog unter Wasser gehalten wird, lässt Undichtheiten durch das Aufsteigen von Luftblasen leicht erkennen. Behufs schneller Füllung entnimmt man die Luft einem Windkessel. Das Verfahren ist aber immerhin umständlich und deshalb verlassen worden.

Nach dem Verlegen probirt man wohl auch die Stränge bei noch offenen Rolir-gräben unter erhöhtem Druck. Um schliesslich vor dem Beginne des Betriebes gröbere Defecte in der Leitung nachzuweisen, ist ein Druck von etwa zwei Atmosphären genügend und zweckmässig, indem dann die Folgen von Undichtheiten weniger heftig auftreten als bei vollem Betriebsdruck.

§ 25. Rolir Verbindungen. Vorwiegend ist die Muffen verbin düng gebräuchlich. In den erweiterten Hals, der Muffe, des einen Rohrs wird das entsprechende Ende, Schwanzende, des anderen gesteckt, der Zwischenraum zunächst mit Tauwerk bis ungefähr zur Hälfte der Muffentiefe ausgestampft, dann vorn durch einen aus Lehm vorgebauten Abschluss hindurch mit Blei ausgegossen und schliesslich ver-stemmt. Die Verpackung soll vor Allem das Einfliessen des Bleis in das Innere der Bohre verhindern, hat aber auch weiterhin für den Fall, dass die Bleidichtung leck geworden, als Eeservedichtung eine praktische Bedeutung. In den Normalien des Vereins deutscher Gas- und Wasserfachmänner, vergl. Fig. 3 und 4 Taf. VII, ist die Muffe am Sitze des Schwanzendes verengt, so dass letzteres annähernd centrisch gehalten und zugleich dem Verpackungsring ein zuverlässiger Sitz geboten wird. Auf die allmähliche Querschnittsüberführung ist bei der Muffe grösster Werth zu legen. Behufs Beschleunigung der Legungsarbeit sind fertige Halbringe aus Blei in Anwendung gekommen, die nur eingeschoben und verstemmt zu werden brauchen, oder es werden von vorräthigen Bleistreifen Abschnitte zu Bingen zusammengewickelt.

Die Muffenverbindung zeichnet sich durch ihre Haltbarkeit und billige Herstellung aus; sie gestattet in gewissem Grade Biegungen und Längenverschiebungen, ohne undicht zu werden, was von grosser Wichtigkeit ist. Im Interesse leichterer Längsverschiebbarkeit wird neuerdings die früher gebräuchliche Verstärkung am Schwanzende (Bund, Mandelring) weggelassen, sodass auch ein Herausschieben des Bleirings weniger zu befürchten ist. Auch waren früher längs des Bohrlaufs in gleichen Abständen Verstärkungsringe nach Aussen angebracht und wurden Anbohrungen für Zweigleitungen an diesen Stellen vorgenommen, doch war ihr Zweck eigentlich mir, bei der damals gebräuchlichen Zusammensetzung der Sandform aus mehreren übereinandergesetzten Kästen die in den Formfugen auftretenden Verschiebungen zu verdecken. Mit der Verbreitung der neueren Bohrerzeugung sind diese Binge verschwunden.

Die Muffe ist, obgleich von grösserer Wanddicke als das Bohr und aussen durch Wulst verstärkt, doch der schwächste Tlieil des Bohrs, sollte also beim Giessen unten sein, um im Material möglichst dicht auszufallen. Die meisten Brüche kommen beim Verstemmen vor; deshalb darf nur weiches Blei verwendet werden.

Fig. 5 Taf. VII, zeigt das Braunschweiger Muffenprofil mit Bin ne zur sicheren Festhaltung des Bleirings, wie es übrigens in Frankreich sehr verbreitet ist. Bei jetziger Praxis wird jedoch meistens die Adhäsion des Bleirings an der rohen (nicht asplialtirten) Oberfläche des Gusseisens ohneBinne genügend befunden. Uebrigens wird der Vorsprung des Bleirings beim Verstemmen leicht abgeschert.

In Liverpool hat man die Schwanzenden conisch abgedreht und in entsprechend ausgebohrte Muffen gesteckt, siehe Fig. 6, Taf. VII. Die Legung geht sehr schnell vor sich, der Bedarf an Dichtungsmaterial ist gering und der Schluss gut; der Kegel der Berührung darf aber nur kurz sein, wenn die Leitung nicht zu steif ausfallen soll.

Einen hohen Grad von Beweglichkeit besitzt die gleichfalls in Liverpool zur Anwendung gekommene kugelförmige Paarung, Fig. 7, Taf. VII. Auch bei der gewöhnlichen unbearbeiteten Muffe lässt sich dieser Vortheil mit der geringen Mo-ditication erreichen, dass man das Schwanzende aussen nach einer schmalen Kugelzone bildet und die Muffe entsprechend aushöhlt.

Das II er aus ne Innen eines Muffenrohrs kann in der Weise geschehen, dass man, nachdem die zugehörigen Bleidichtungen ausgeschmolzen sind, die Leitung anhebt, bis das Schwanzende aus der Muffe rutscht. Dabei leiden aber die Dichtungen leicht Schaden, auch ist das Aufdecken einer Strecke der Leitung zeitraubend und nicht immer ausführbar. Geborstene Bohre zerstört man gewöhnlich ohne Weiteres, setzt in entsprechender Länge ein neues Bohr ohne Muffe ein und benutzt zur Verbindung eine Doppelmuffe, Ueberschiebmuffe, siehe Fig. 11, Taf. YII. Uebrigens empfiehlt sich die Anwendung der Doppelmuffe auch für neue Leitungen von vornherein an solchen Stellen, wo eine Demontirung vorauszusehen ist und schnell ausführbar sein soll.

Bei Rohren von grösserem Durchmesser meissein geübte Arbeiter die defecte Partie schnell heraus, schieben Doppelmuffen auf und schalten ein vorräthiges Ersatzstück ein, welche Arbeit in wenigen Stunden geschieht.

Kleinere Defecte können durch Verschraubung, durch Ueberdecken mit Blechplatten oder auch dadurch unschädlich gemacht werden, dass man einen zweitheiligen Ring (Rohrschelle) darüber schraubt und verdichtet.

Die Flanschenverbindung, bei den gusseisernen Rohren ursprünglich allgemein gebräuchlich, ist durch die allerdings viel ältere, schon im frühen Alterthum für Thonrohre und Bleirohre angewendete Muffenverbindung bei den Wasserleitungen in der Neuzeit ziemlich vollständig verdrängt worden, da diese billiger und ihre Dichtheit selbst bei hohen Pressungen recht befriedigend ist. Während die Muffenverbindung das Einschieben der Rohre in schiefer Lage und somit die Herstellung krummer Leitungen gestattet, ist dies bei den Flanschen nur durch entsprechend schiefes Abarbeiten der Sitzflächen erreichbar. Hingegen gellt das Legen der Flanschenrohre, wie auch der Ersatz eines defecten Rohrs schneller von Statten. Durch Nachziehen der Schrauben lässt sich eine etwa eingetretene Undichtheit bequem wieder auf heben. Etwelche Nachgiebigkeit ist übrigens durch Anwendung elastischer Dichtungsringe aus Gummi, Blei oder Kupfer immerhin erzielbar. Vorzüglich sind Bleiringe mit Gummieinlage hierfür geeignet. Flanschenrohre kommen auch jetzt noch manchmal zu ausgedehnter Verwendung, siehe z. B. Hofwasserwerk Karlsruhe. Bei stark fallenden oder verticalen Leitungen verdient die Flanschenverbindung als die zuverlässigere vor der Muffenverbindung jedenfalls den Vorzug. Betreffend Formgebung und Dimensionirung verweisen wir auf die Normalien der deutschen Gas-und Wasserfachmänner, vergl. Fig. 1 u. 2, Taf. VII.

Die Arbeitsleiste ist nur bei abzudrehenden Flanschen erforderlich; nicht selten werden diese roh gelassen.

Fig. 12 und 13, Taf. VII stellen die Petit’sehe Rohr Verbindung⁴) dar, welche sich dadurch auszeichnet, dass sie eine grosse Schnelligkeit im Legen gestattet; auch ist sie billig und sonach für provisorische Leitungen besonders geeignet. Die Rohrenden lassen Raum zum Einlegen eines Kautschukrings, der beim Eintreiben der schmiedeisernen Verbindungsbolzen stark zusammengepresst wird, aber immerhin noch eine gewisse Beweglichkeit darbietet.

In Bezug auf Faqonstitcke zu gusseisernen Rohrleitungen, wie Abzweigungen, Bogens t ticke, Kaliber Wechsel (Reductionsrohre) u. s. w. siehe die Normaliendeutscher Gas-u. Wasserfachmänner, Journ. f. Gasbel. u. Wasservers. 1875. S. 548.

Bei frei liegenden Leitungen, welche Temperaturschwankuugen ausgesetzt sind, und in allen Fällen, wo beträchtliche Längenänderungen vorausgesehen werden müssen, bringt man in entsprechenden Abständen Längsverschiebung gestattende Rohrverbindungen, Expansionsmuffe, an, indem sonst die übrigen Verbindungen undicht werden würden. Am gebräuchlichsten ist die Stopfbüchse. Fig. 10, Taf. VII zeigt eine Doppelstopfbüchse an einem Culminationspunkt der Dresdener Hauptleitung über die Augustusbrücke, wesshalb sie oben einen Lufthahn besitzt. Die Stopfbiichsdeckel sind an ihrem Umfange mit Schrauben versehen, durch deren Anziehen die im Holdraum befindliche Packung dichtend gegen das eingeschobene, abgedrehte Rohrende gepresst werden kann.

§ 26. Schutz gegen Oxydation. In einzelnen Fällen, unter Anderem beim Wasserwerk in Altona, sind gusseiserne Rohre ohne irgend welchen schützenden Ueber-zug verwendet worden und sollen sich gut gehalten haben, anderseits liegen aber auch gegenteilige Erfahrungen vor, welche es angemessener erscheinen lassen, durch einen solchen den Rohren eine lange Dauer zu sichern. Dichtes, feinkörniges, hellgraues Eisen mit glatter Oberfläche ist an sich schon recht widerstandslähig. Je weicher es ist, um so leichter rostet es. Durch Seewasser wird das Gusseisen allmählich so brüchig und weich, dass es mit dem Messer geschnitten werden kann.

Luftgehalt, Kohlensäure, die Chloride von Magnesium, Calcium, der Alkalien und des Ammoniums befördern die Corrosion sehr, während alkalisch reagirende Substanzen entgegen wirken. Bei Gehalt an schwefelsauren Salzen und ebenso an Kalk kann Krustenbildung eintreten und dadurch das Fortschreiten der Oxydation verhindert werden.

Zu Ueherziigen haben schon Fette, Theer, Harz, Pech, Asphalt, Kalkmilch, Cement, Email und andere Materialien, theils für sich, tlieils in Mischungen Anwendung gefunden. Jedenfalls soll das Schutzmittel auf eine metallisch reine Oberfläche getragen die Poren des Gusseisens vollständig ausfüllen und keine Stelle unbedeckt gelassen werden. Es ist also, um nicht erst eine Reinigung der Rohre nöthig zu haben, am vortheilhaftesten, schon auf der Hütte bald nach dem Gusse die Operation vorzunehmen. Am gebräuchlichsten ist Asphalt. Man erwärmt die Rohre auf etwa 150—180° C., um die Feuchtigkeit vollständig auszutreiben (handwarm genügt nicht) und taucht sie in kochende Asphaltmasse, in welcher sie 10—20 Minuten liegen bleiben. Nach dem Herausziehen lässt man sie in verticaler Lage abtropfen, so dass nur ein dünner, gleichförmiger Ueberzug zurückbleibt. Grosse Rohre werden angestrichen. Zur Beschleunigung des Trocknens bedient man sich eines Zusatzes von Benzin. Um das Abblättern des Asphalts zu verhindern, ist es zweckmässig, demselben etwas Leinöl beizumischen. Bestreicht man vorher die Muffe innen und das Schwanzende aussen mit Kalkmilch, so lässt sich nachher der Asphaltüberzug leicht ablösen. Dieser Ueberzug ist sehr dauerhaft, fest und glatt, welch letztere Eigenschaft für die Wasserbewegung nur erwünscht ist. — Theer ist weniger haltbar, besonders an der Luft und gegenüber der Sonnenhitze, soll auch dem Wasser einen unangenehmen Geschmack mittheilen.

Vielfach wird Kalkmilch und zwar hauptsächlich für die Innenseiten angewendet, z. B. in Würzburg, Zürich, wo man es mit weichem Wasser zu thun hat. Bedeutende Incrustationen, starke Knollenbildungen, welche hauptsächlich aus Eisenoxyd und Eisenoxydul bestehen und die Wasserlieferung sehr beeinträchtigen können, sind schon an verschiedenen Orten vorgekommen. Solchen Wassern gegenüber ist mit bestem Erfolg ein innerer Ueberzug von hydraulischem Kalk gebraucht worden. Derselbe ist auf alle Fälle der Kalkmilch vorzuziehen, denn aus dieser bildet die im Wasser enthaltene Kohlensäure zunächst kohlensauren und dann doppelkohlensauren Kalk, welcher durch das Wasser aufgelöst wird, während der hydraulische Mörtel vermöge seiner Calcium- und Aluminiumsilicate im Wasser durchaus dauerhaft ist.

Wo Leitungen kalkiges Terrain durchschneiden, ist eine Umhüllung mit Lehm rathsam.

Abnutzungen durch mechanische Wirkung kommen nur hei unreinem, sandhaltigem Wasser und grösserer Geschwindigkeit desselben in beträchtlichem Maasse vor. Ueber Pflanzenbildung in gusseisernen Rohren siehe Wasserwerk der

Stadt Halle.

§ 27. Legen der Rohre. Zur Erhaltung der Frische des Wassers, sowie zur Verhütung des Gefrierens werden Rohrleitungen städtischer Wasserversorgungen stets in das Erdreich eingebettet und zwar in einer Tiefe (bis zum Scheitel des Rohrs gemessen) von lm,2—lm,8, wo annähernd die mittlere Jahrestemperatur herrscht, die in Deutschland 8—12° C. beträgt. In grossen Städten geht man wohl noch tiefer, nicht selten auf 2m,l um gegen schädliche Wirkungen von Verkehrslasten sicher zu sein. In Deutschland ist lm,5 des gewöhnliche Maass, während in England vermöge seines mildern Klimas lm,2 als genügend befunden werden. Das Unterbringen der Rohre in unzugänglichen Canälen ist zu verwerfen, weil Undichtheiten dann schwer zu entdecken sind. Längere Leitungen im Freien hat man in Amerika, die Erdaushebung als Auftrag benutzend, in Dämme gelegt, um an Herstellungskosten

zu sparen.

Die Legungsarbeiten sind der Reihe nach folgende: Vorzeichnung der Trace der auszuhebenden Gräben mit Schnur und Kreide. Aufreissen des Pflasters

oder der Schotterdecke. — Aushebung des Erdreichs. In der Regel werden die Gräben ohne Böschung vertical ausgehoben und gegen Zusammensturz des Erdreichs je nach Festigkeit desselben in Entfernungen von 3—6m Sätze (Dämme) stehen gelassen, welche zur Durchführung der Rohre unten zu durchstechen sind. An den Stellen, wo die Muffen zu liegen kommen, spart man in den Seitenwänden und dem Untergrund Vertiefungen aus, um die Dichtungsarbeit vornehmen zu können. Siehe Fig. 8 u. 9, Taf. VII. — Lieferung der Rohre, der besonderen Bestandtheile der Leitung und des erforderlichen Baumaterials für Abwasserleitungen zu Ablässen, Canalkreuzungen u. s. w. vom Depotplatze nach der Baustelle.— Hinablassen der Rohre, bei kleineren Durchmessern von Hand an Seilen, bei schweren Rohren vermittelst transportabler Winden. — Zusammensetzung und Dichtung der Rohre. Dieselben müssen fest unterstampft werden, damit sie der ganzen Länge nach aufliegen. Dies ist besonders bei Lagerung auf Ziegelpfeilern, durch welche ein genaues Nivellement erzielt werden soll, nötliig, indem sonst Brüche in Folge von Durchbiegungen leicht eintreten. Die Legung erfolgt, wo möglich, bergauf, bezw. der Bewegungsrichtung des Wassers entgegen und mit den Muffen nach oben gerichtet. Auf diese Weise fiiesst also das Wasser am Muffenende ein, am Schwanzende aus und erleidet bei schiefer Einsetzung des letzteren vermöge der schlankeren Querschnitts-Überführung in der Muffe einen geringeren Bewegungswiderstand als im umgekehrten Falle. Ferner geschieht das Ausgiessen mit Blei sicherer. — Zuschütten des Grabens, Wiederherstellung der Strassendecke und Wegführung des übrigbleibenden Erdreichs. Beim Zuschütten ist anfänglich das feinere Material zu nehmen, um Verletzungen der Rohre zu vermeiden.

Diese Arbeiten werden durch Ar beit er colo nnen in entsprechenden Abständen nacheinanderfolgend, continuirlich ausgeführt. Ein vollkommen maschineller Betrieb, wie er sich beim Legen unterirdischer Telegraphenleitungen schon ausgebildet hat, ist noch anzustreben.

§ 28. Reinigen (1er Rohre. Zur Ansammlung von Unreinigkeiten dienen die Schlammkästen an den tiefsten Punkten der Leitung. Dieselben sind mit Ablässen versehen, auch können sie bei losgeschraubtem Deckel von oben gereinigt werden.

Leichte Ablagerungen in der Leitung lassen sich durch Spühlung bezw. grössere Wassergeschwindigkeit beseitigen. Andere Maassregeln sollten bei normalem Betrieb nicht erforderlich sein. Wo man es jedoch mit unreinem Wasser zu thun hat, werden wohl in kürzeren Entfernungen einzelne Rohre mit Fahr löchern versehen, die, beim Betrieb durch Verschraubung geschlossen, zeitweilig zur Einführung von Schabern oder Kratzbürsten an biegsamen Stangen benutzt werden.⁵)

Grössere Gegenstände werden durch Siebe von dem Eintritt in die Leitung abgehalten. Kommen Verstopfungen vor, so müssen, wenn die Druckbeobachtungen an den längs der Leitung vorhandenen Ausflüssen keinen hinreichenden Aufschluss über den Ort derselben geben, Anbohrungen an verschiedenen Stellen vorgenommen werden.

§ 29. Unterführungen und Ueberfülirungen. Wo die Leitung Wasserläufe zu kreuzen hat, wird man dieselbe wo möglich unterhalb hindurchführen, da Ueberfülirungen, wenn nicht vorhandene Brücken benutzt werden können, theurer sind und vielleicht auch gegen die Verkehrsinteressen verstossen. Andererseits sind bei Ueberfülirungen Defecte leichter zu bemerken und Reparaturen bequemer vorzunehmen. Um diese bei Unterführungen möglichst zu vermeiden, führt man sie in solidester Weise aus. Meistens werden schmiedeiserne Rohre verwendet, deren Elasticität einen Bruch weniger befürchten lässt und die in bedeutenden Baulängen herstellbar sind, so dass die Anzahl der Verbindungen bezw. Dichtungen, an denen die meisten Defecte Vorkommen, auf eine geringe Zahl reducirt werden kann. Gewöhnlich umschliesst man solche Leitungen mit einem starken Betonkörper, der übrigens in stark fliessenden Wasserläufen hinreichend tief liegen muss, um nicht unterwaschen zu werden.

In ruhigen Gewässern darf man die Leitung ohne Weiteres auf das Bett legen. Die Anwendung biegsamer Rohr Verbindungen ermöglicht es, den Strang von einem Schiffe aus auf den Grund niederzulassen.⁶)

Ueberfülirungen müssen mit Expansionsmuffen versehen und gegen zu grosse Temperaturschwankungen mit schlechten Wärmeleitern gehörig umhüllt sein.⁷) Gewöhnlich bedient man sich bei denselben der Flanschenverbindung mit elastischer Einlage, weil dieselbe Vibrationen besser widersteht als die Muffendichtung. Es erscheint im Allgemeinen nicht zweckmässig, bei der Construction der Träger, den zu tragenden Rohrstrang als einen integrirenden Theil desselben zu verwerthen, indem sonst die Wegnahme eines Rohrs behufs Vornahme von Reparaturen grosse Unbequemlichkeiten verursachen kann.

§ 30. Besondere Theile der Leitungen.

Abschliessungen dürfen, um Wasserstösse zu vermeiden, nur einen langsam vor sich gehenden Schluss zulassen, wesshalb sie fast durchgängig mit Schraubenbewegung versehen sind. Fig. 17, 18 und 19, Taf. VII zeigen einen für Hauptleitungen gebräuchlichen Absperrschieber (Zürich), der sich mit seinen beiden ringförmigen Schliessflächen gegen entsprechende, im Gehäuse eingekittete, metallene Ringe keilt. Dieselbe Construction ist auch für Ablassschieber geeignet. Behufs leichter Beweglichkeit beim Oeffnen sind Entlastungseinrichtungen in Anwendung gekommen, besonders bei grossen Absperrschiebern, die übrigens nicht selten horizontal gelegt werden müssen, um unter dem Strassenniveau Platz zu finden.

Hydranten für die Entnahme von Wasser zur Feuerlöschung, zum Spühlen der Strassen und Rinnen, Besprengen, zur Füllung von Sprengwagen, sowie auch zum Ausspülen der Rohrleitung selbst werden in Entfernungen von 50—80—100m an Stellen angebracht, wo sie ohne Störung des Strassenverkehrs benutzt werden können und zwar am zweckmässigsten unter dem Strassenniveau mit einer gusseisernen Platte bedeckt, die nur von Befugten mit einem Schlüssel zu heben ist. Durch deutlich sichtbare Marken an Gebäudemauern macht man behufs schneller Auffindung den Ort eines jeden Hydranten bemerkbar.

Fig. 15 und 16, Taf. VII zeigen einen zweiarmigen Hydranten. An Stelle der abzuschraubenden Kappen werden die Standrohre gesetzt, an welche sich die Schläuche anschliessen. Dann erfolgt die Oeffnung des Ventils. Dasselbe ist unten mit Leder bekleidet und leicht herausnehmbar. Durch das seitlich gebohrte Loch a fliesst nach Schluss des Ventils das im Hydrantengehäuse angesammelte Wasser ab, während bei gehobenem Ventil zur Vermeidung von Wasserverlust diese Entleerungsöffnung durch die seitlich eingelegte Lederplatte überdeckt und diese durch den Wasserdruck selbst dichtend angepresst wird. Auf diese Weise ist die Gefahr des Zersprengens des Hydranten durch Gefrieren von Wasser vermieden, hingegen macht man diesen selbstthätigen Entleerungen den Vorwurf, dass sie Undichtheiten des Ventils leicht unbemerkt lassen. Deshalb und weil die Entleerung doch nur im Winter erforderlich ist, werden nicht selten besonders zu handhabende Entleerungsventile vorgezogen.

Neuerdings sind im Interesse bequemerer Benutzung wieder einarmige Hydranten eingeführt worden⁶⁴), auf welche hingegen ein zweiarmiges Standrohr vermittelst Bajonnetverschluss aufgesetzt wird.

Luftventile. Die zum Ablassen der in der Leitung sich ansammelnden Luft an den Culminationspunkten erforderlichen Luftventile werden häufig selb st wirkend ausgeführt. Fig. 14, Taf. VII zeigt ein solches in kleinerer Ausführung. Die Luft entweicht oben durch die horizontale Bohrung. Uebersteigt das Niveau des Wassers den Scheitel des Rohrs, so erfolgt die allmählige Hebung des hohlen kugelförmigen Schwimmers und der Abschluss der Oeffnung durch das kleine conische Ventil. Statt der im Laufe der Zeit sich möglicher Weise mit Wasser füllenden und dadurch ausser Wirksamkeit tretenden hohlen Schwimmer hat man Kugeln aus Holz mit Kautschuküberzug angewendet, welche sich direct gegen die Luftausströmungsöffnung legen.

§ 31. Privatleituiigen. Zu Privatabzweigungen von der Hauptleitung aus dienen nur bei grösserem Wasserbedarf gusseiserne Rohre, gewöhnlich werden Blei-rolire gebraucht. Ihr Anschluss geschieht entweder mit einem sogenannten Sauger, siehe Fig. 25 Taf. VII, oder vermittelst Rohrschelle, wie Fig. 28 (Dresden) zeigt.

⁶⁴) Von Ingenieur Bürkli

dem Erbauer der Züricher Wasserversorgung und anderer Anlagen,

Salba ch u. A.

Ausser dem Privathaupthahn mit Entleerungseinrichtung ist ein städtischer Haupt-lialin ausserhalb des Privatgrundstücks angebracht. An manchen Orten hat man den Letzteren weggelassen. Hier ist ausnahmsweise die Anwendung von Hähnen zulässig, während sie sonst für häufigen Gebrauch wegen ihrer schnellen Schliessung bezw. der Verursachung von Wasserstössen nicht zu gestatten sind.

Fig. 20 und 21, Taf. VII, stellen einen für Privatabzweigungen geeigneten Ventil bahn (Zürich), Hubventil mit Lederscheibe, dar, welcher dem gewöhnlichen Hahn gegenüber, der sich möglicher Weise festsetzt, den Vorzug besitzt, leichter und sicherer bewegt werden zu können.

Für die Entnahme des Wassers im Inneren der Gebäude sind die Nieder-scliraubventile sehr gebräuchlich, siehe Fig. 22, Taf. VII. Fig. 23 stellt das an der Wand zu befestigende Verbindungstück dar, an dessen unteres Ende das Bleirohr gelöthet wird.

Zur Verhinderung von Wasservergeudung sind zahlreiche Ventilconstructionen erfunden worden, die sich selbstthätig schliessen, sobald sie nicht mehr offen gehalten werden. Bei dem für Closets und Strassenbrunnen geeigneten, selbstschliessenden Ventil von Biga, siehe Fig. 24, Taf. VII, in geöffnetem Zustande, wirkt das Gewicht, sobald es nicht mehr gehoben gehalten wird, auf Schluss, indem es unter Ueber-windung des Wasserdrucks die Ventilscheibe allmälig auf den ringförmigen Sitz nieder bewegt und ausserdem noch mit der cylindrischen Glocke, welche oben zur Dichtung mit einer Ledermanschette versehen ist, die Einmündung des horizontalen Rohransatzes verschliesst, durch welchen das Druckwasser zufliesst.

Kaliberhähne für continuirliche Wasserentnahme kommen auch beim System der beliebigen Entnahme vereinzelt vor. Fig. 26 und 27, Taf. VII, zeigen die in Zürich angewendete Construction. Die genaue Normirung der Durchflussmenge geschieht durch entprechende Kalibrirung des Durchgangsquerschnittes in dem kleinen Plättchen, welches im mittleren Hahn rechts durch ein Ringschräubchen festgehalten ist. Links befindet sich ein Sieb zur Abhaltung von Unreinigkeiten. Der Hahn rechts kann vom Consumenten benutzt werden und ist mit einer Durchbohrung zur selbstthätigen Entleerung der anschliessenden Leitung versehen. Bei der Kalibrirung wird an Stelle der Schlusskappe ein Schlauch aufgeschraubt, mit dem man das ausfliessende Wasser nach einem Aichgefäss leitet. Der Hahn links wird nur bei Herausnahme des eigentlichen Kaliberhahns, wenn Aenderungen an diesem vorzunehmen sind, gebraucht. Zur Verhütung von Missbrauch sind diese beiden Hähne aneinandergeschlossen, bei ausserordentlichem Wasserbedarf jedoch kann nach Lösung dieser Verbindung der mittlere Hahn um 90° gedreht und dadurch ein wesentlich grösserer Durchflussquerschnitt erlangt werden.

In Bezug auf Rohre aus Schmiedeisen, Blei, Zinn und anderen Metallen, hölzerne Rohre, ferner Springbrunnen, Strassenbrunnen, verschiedene Ventile und andere Detail-constructionen, zu deren eingehenden Besprechung dieses Handbuch keinen Platz bietet, muss auf andere Quellen⁸) verwiesen werden. Die Wasser messer sind indem folgenden Theile dieses Capitels, Betriebstechnik, behandelt.

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E. Wasserwerksbetrieb.

Von Professor F. Lincke. (Hierzu Tafel VIII.)

Die Aufgaben der Betriebsteclmik bestellen in der sorgfältigen, auf entsprechende Beobachtungen sich stützenden Regelung aller den Gang der Wasserversorgung beeinflussenden Verhältnisse in solcher Weise, dass sowohl die Bedürfnisse der Consumenten befriedigt, als auch die Betriebskosten möglichst gering gehalten werden. Vor Allein ist hier die Quantität und Qualität des Wassers von Wichtigkeit, der Betrieb der Zuleitung, der Pumpstation und der Filter, ferner die Instandhaltung* aller Tlieile der Anlagen zur Vertheilung des Wassers und die Fürsorge nach allen Richtungen des Wasserbedarfs.

§ 32. Betrieb der Zuleitung*. Die Zuleitung mit Einschluss der Quellenfassung erfordert bei grösserer Ausdehnung ein besonderes Betriebsdepartement mit einer den örtlichen Verhältnissen entsprechenden Theilung* in Sectionen. Von dem unter der Leitung der Sectionsingenieure stehenden Wärterpersonal werden die betreffenden Strecken der Zuleitung regelmässig begangen, die Manometer- und Ther-mometerablesungen an den einzelnen Punkten (hauptsächlich den höchsten und tiefsten der Leitung, wo sich Luftsammler und Schlammsammler in zugänglichen Schächten befinden) in die übersichtlichen Tagestabellen eingetragen, die Entlüftungen und Spülungen vorgenommen und bei Beobachtung* von Unregelmässigkeiten beförderlichst Meldung an die zugehörige Werkstation gemacht. Hier stehen schon alle zur Vornahme von Reparaturen nothwendigen Werkzeuge, Materialien und Ersatzstücke zum Abfahren bereit. Besteht ausserdem telegraphischer Verkehr der einzelnen Stationen, von den Quellenfassungen bis zum Centralbureau in der Stadt, so können jederzeit die zur Abwendung ernstlicher Betriebstörungen erforderlichen Schritte schnell eingeleitet werden.⁰⁵) Soll zur Vermeidung einer zu weit gehenden Entleerung* eine Strecke der Leitung* abgesperrt werden, so muss, je länger die Zuflussleitung ist, der Abschluss um so langsamer vor sich gehen, um ein Zersprengen derselben zu vermeiden.ßC)

Alle vorkommenden Schäden und die in Zusammenhang* stehenden Umstände sind genau zu protokolliren, damit die Ursachen ausfindig gemacht werden können.

Trotz der Druckbeobachtungen (gewöhnlich vermittelst der nicht immer sein-genauen Federmanometer) können nicht unerhebliche Wasserverluste an nicht sichtbaren, undichten Stellen stattfinden, weshalb Wassermessungen am Anfang und am Ende der Leitung in periodischer Wiederholung zweckmässig sind. Hierzu eignen sich normirte. U eher fälle in der Quellenkammer einerseits und am Hochreservoir anderseits, nach deren ablesbaren Druckhöhen die Wassermengen ohne Weiteres gegeben sind, oder piezometrische Messungen, wie solche z. B. an der Danziger Zuleitung von Lampe eingerichtet wurden.⁹ 10 11)

§ 33. Der Betrieb der Hoclireservoire geht grössten Theils aus dem zweiten Capitel und den einschlägigen Paragraphen des vorliegenden Capitels hervor, so dass wir hier nur auf den Gehrauch der schon erwähnten besonderen zugehörigen Einrichtungen und namentlich auf die Messung des gesummten Wasserverbrauchs hinzuweisen haben.

Fig. 1, Taf. VIII zeigt im Maassstabe von V 2 d. n. Gr. eine Tages cur ve des Controlapparats am Dresdener Hochreservoir. An demselben wird durch ein Uhrwerk ein Papierstreifen mit constanter Geschwindigkeit bewegt, während ein Stift, welcher mit dem Schwimmer des electrisclien Wasserstandszeigers verbunden ist und ¹/r» 0 der Bewegung desselben ausführt, eine fortlaufende, den Schwankungen des Re-servoirwasserspiegels entsprechende Curve verzeichnet. Bleibt Letzterer unverändert, so ergiebt sich eine Parallele zur Abcisse bezw. Zeitlinie. Hierdurch ist eine Con-trole der Rapporte des Reservoirwärters, der von Morgens 6 Uhr bis Abends 9 Uhr alle drei Stunden Wasserstand, sowie Temperatur des Reservoirwassers und der Luft zu messen hat, und derjenigen des Maschinisten möglich.

§ 34. Betrieb der Pumpstation. Um einen Einblick in den Betrieb der Pumpstation zu gewinnen, brauchen wir nur die Tabelle für die Tagesrapporte vorzunehmen, welche über folgende Grössen Aufschluss zu geben hat:

Anzahl der Hübe der Pumpen. Diese wird durch selbstthätige Hubzähler (meistens Schaltwerke) gemessen und sind aus derselben die täglich geförderten Wasser mengen berechenbar, wie sie z. B. in Fig. 2, Taf. VIII, für das Betriebsjahr 1875 der Züricher Wasserversorgung graphisch dargestellt sind.

Ferner ergiebt sich aus der Anzahl der Pumpenhübe pro Stunde und der in derselben Zeit beobachteten Erhebung oder Senkung des Reservoirwasserspiegels (vergl. Fig. 1, Taf. VIII) der wirkliche stündliche Co ns um, wie derselbe in seinem täglichen Verlauf bei dem ebengenannten Wasserwerke durch Fig. 3, Taf. VIII (nach dem betr. Jahresbericht des Ingenieurs Bürkli) veranschaulicht zu finden ist.

Vacuum im Saugrohr der Pumpe. Zur Messung desselben werden Queck-silbervacuummeter oder Metallvacuummeter mit federnder Platte angewendet oder auch beide d. li. Erstere zur zeit weisen Controle der Letzteren. —Wasserspiegel im Saugschacht; ablesbar an einer eingetheilten Latte. — Wasserdruck vor der Pumpe bezw. im Windkessel; durch Metallmanometer oder geschlossene Luftmanometer angegeben. Gewöhnlich sind zum Vergleich mehrere Manometer vorhanden. Offene Quecksilbermanometer sind bei den meistens ziemlich bedeutenden Pressungen und auch ihrer Unterhaltung wegen unbequem. — Dampfdruck im Kessel. —Dampfdruck im Schieberkasten der Dampfmaschine. — G ewicht des verbrauchten Brennmaterials.⁶³) Hieraus berechnet sich der Kohlenkonsum pro Kubikmeter gehobenen Wassers. — Speisewasserverbrauch. Entweder sind geaichte Behälter vorhanden oder Wassermesser in das Speiserohr eingeschaltet. Die Wasserstände im Kessel zu Anfang und zu Ende des Tagesbetriebs kommen dabei in Betracht. — Temperatur des Speisewassers. — Temperatur des Flusswassers. — Temperatur des filtrirten Wassers. — Temperatur der Luft. — Barometerstand.— Wasserstand des Flusses. — Wasserstan d des Filters. — Besondere Bemerkungen.

⁶⁸) Dasselbe lässt sieb in diejenige Figur, welche die Wasserlieferung darstellt, eintragen; siehe %. B. Carlsruhe, Halle, Dresden.

11*

Periodisch sind Indicatorversuche an den Dampfmaschinen und den Pumpen vorzunehmen, um die Wirksamkeit der Steurungen und der Pumpenventile zn erkennen; die Verdampfung pro Kilogr. Kohle unter Berücksichtigung des Ileizwertlies und Aschengehalts derselben ist festzustellen; ferner der Kohlenverbrauch pro indicirte Pferdestärke der Dampfmaschine, die indicirte mechanische Arbeit der Pumpe und die Wasserlieferung pro Hub, aus welch letzterer durch Vergleich mit dem Hubvolumen sich der Nutzeffect der Pumpe ergiebt. Die Messung lässt sich leicht bewerkstelligen, indem man das Hochreservoir als Aichgefäss benutzt und die Anzahl der Hübe der Pumpe zählt, die zur Füllung ausgetührt wurden.

Um nicht durch unerwartetes Eintreten von Defecten der Maschinenanlage in der Wasserversorgung gestört zu werden, ist für einen rationellen Betrieb die plan-mässige Stilllegung und sorgfältige Revision der einzelnen Abtheilungen der Pumpstation, sowie der Ersatz der sich abnutzenden Theile in bestimmter chronologischer Reihenfolge erforderlich. Somit erscheint es bei grösseren Anlagen geboten, alle wichtigeren Organe doppelt anzulegen, bezw. zu spalten und von allen voraussichtlich zu ersetzenden Theilen Vorratlistücke zu halten.

Durch telegraphische Communication zwischen der Pumpstation und den Dienstlocalen der Feuerwehr ist zu ermöglichen, im Nothfalle die Thätigkeit der Pumpen beförderlichst steigern oder dieselben bei nächtlichem Stillstände schnell in Gang setzen zu lassen, wozu alle Vorbereitungen stets getroffen sein müssen.

Die eingehendere Behandlung des Betriebs der Pumpstation, insbesondere die Feststellung der durch die Betriebsöconomie gebotenen Verhältnisse gehört in das Gebiet des Maschineningenieurs.

§ 35. Beim Betrieb des Rohrnetzes handelt cs sich hauptsächlich um die periodische Untersuchung und Instandhaltung desselben. Undichtheiten und Rohrbrüche sind anfänglich verhältnissmässig nicht selten, indem manche bei der Ausführung schon vorhandene, aber nicht bemerkte Mängel zum Vorschein kommen, andere durch das Setzen des Erdreichs herbeigeführt werden. So machen sich auch Erdarbeiten für andere unterirdische Leitungsysteme leicht nachtheilig bemerkbar, wenn diese nicht in entsprechendem Abstande angelegt sind. In Paris war nach Dupuit pro Jahr und pro Kilometer Länge der Leitung eine Reparatur vorzunehmen, meistens ohne Betriebsunterbrechung, oft in blossem Nachdichten bestehend.¹²)

Nicht immer treten die Wasserverluste zu Tage. Um auf dieselben, bezw. die durch sie bedingte Druckabnahme, aufmerksam zu werden, bringt man selbst-registrirende Manometer an verschiedenen wichtigeren Punkten des Röhrennetzes an.¹³) Zweckmässig ist es immerhin, zeitweise sich über den Zustand der einzelnen Strecken des Leitungsnetzes zuverlässigen Aufschluss dadurch zu verschaffen, dass man bei abgesperrten Abzweigungen (incl. Privatleitungen) einen eingeschalteten Wassermesser functioniren lässt. Auf diese Weise sind grosse Verluste nachgewiesen und in weiterer Folge durch die Abhülfe bedeutende Ersparnisse erzielt worden.¹⁴)

Die vorkommenden Rohrbrücke und deren Eigentümlichkeiten werden genau registrirt, und in einer Uebersichtstafel im Directionslocal, auf welcher sämmtliche Rohrstrecken, nach Yersorgungs- oder Polizeirevieren gruppirt, durch Nummern vertreten sind, alle Unterbrechungen anschaulich markirt.

Die zur Beseitigung abgestandenen Wassers sowie zur Reinigung der Röhren erforderlichen Spülungen an den Endpunkten und tiefsten Stellen des Leitungsnetzes sind in regelmässiger Reihenfolge vorzunehmen. Siehe übrigens § 28: Reinigen der Röhren.

Erweiterungen des Hauptleitungsnetzes können ohne Betriebsstörung ausgeführt werden, wenn entsprechende Abzweigungen mit Absperrschiebern vorgesehen sind, an welche neue Leitungen ohne Weiteres angeschlossen werden. Sonst ist eine Ausschaltung der Anschlussstelle wenigstens so lange nöthig, bis eine Verbindung der gelegten neuen Leitung mit dem bestehenden Strang eingefügt ist. Um bei den häufig herzustellenden Privatanschlüssen Betriebsunterbrechungen zu vermeiden, sind Bohrmaschinen construirt worden, mit welchen die Hauptleitung angebohrt werden kann, während dieselbe unter vollem Wasserdruck steht.⁷²) Sind hingegen für die Privatleitungen Flanschenahgänge mit vorläufigem Schluss durch Blindscheibe in der Hauptleitung schon vorgesehen, so lässt sich der Anschluss so schnell bewerkstelligen, dass die hierfür erforderliche Ausschaltung keine nennenswerthe Störung sein kann.

Für die vorkommenden Reparaturen, Erweiterungen des Hauptröhrennetzes und Herstellung von Privatleitungen ist eine Maschinenwerkstätte erforderlich; ferner Magazine für die Leitungsgegenstände und Verbrauchsmaterialien, ein Vorrathsplatz für Rohre, Einrichtung zum Asphaltiren derselben und eine ProbirStation mit hydraulischen Pressen u. s. w.

Behufs Erlangung einer Uebersicht über die Entwicklung und den Betrieb des Netzes sind zu registriren: Länge der einzelnen Rohrstrecken (nach Durchmessern geordnet), totale Länge des Hauptröhrennetzes, die Abzweigungen für den Wasserconsum, die Art, Anzahl und Grösse der Ausflussmündungen, die aufgestellten Wassermesser, Zahl der mit Wasser versorgten Bewohner, Grösse des Wasserconsums für öffentliche, häusliche und industrielle Zwecke u. A. m.

§ 36. Besondere Verwendungen des Wassers. Für Feuerlöschung sind Hydrantenschlüssel, Standrohre, Schläuche, Handrohre, Mundstücke und im Winter Hacken und Eisbohrer bereit zu halten, die Hydranten regelmässig zu revidiren, sowie Proben der Feuerlöscheinrichtungen vorzunehmen. Bei grösseren Städten stellt das meistens sehr ausgebildete Feuerlöschwesen in der Regel unter besonderer Leitung, welche behufs schneller Hülfeleistung durch eigene Telegraphenanlagen⁷³) mit den Feuerwachen und der Centralstation der Wasserversorgung im Verkehr steht.

Als ein wichtiger Nebenzweck der städtischen Wasserversorgungen ist die Benutzung der motorischen Kraft des Wassers für das Kleingewerbe (zum Ersatz für die Leistung von 1 bis 3 und mehr, gewöhnlich an einem Schwungrad wirkenden Arbeitern) und für den Betrieb von Hebemaschinen anzuführen. Hierfür kann hoher Druck nur vortheilhaft sein.

⁷²) Yergl. Bohrapparat von Reishauer u. Bluntschli in Zürich. Der Maschinenbauer. 1876. Siehe ferner D in gl er’s polyt. Journ., sowie Journ. f. Gasbel. u. Wasservers., auch Wasserwerk

S. 170.

der Stadt Bremen, Zeitschr. f, Bauw. 1876.

⁷³) Yergl. z. B. „Die Feuertelegraphen-Anlagen zu Frankfurt a. M., von Carl Vogel. Frkft. 1876.“

Sehr ausgebildet ist diese Verwendung z. B. in Zürich, wo zahlreiche hydraulische Motoren, hauptsächlich Kolbenmaschinen nach Schmid’s System, siehe Fig. 10, Taf. VIII, in Anwendung sind¹⁵) und ausserdem ein industrielles Quartier für Triebkraftvermiethung angelegt wird. In England haben sich Gesellschaften ausschliesslich zu dem Zwecke der Beschaffung und Vertheilung hochgepressten Wassers für den Betrieb von Maschinen gebildet.

$ 37. Wassermesser. Die Bestimmung der von den einzelnen Consumenten bezogenen Wassermengen, eine sehr einfache Sache beim contuirlichen und beim intermittirenden System (vergl. S. 113 u. 114), ist eine der schwierigsten Aufgaben beim System der beliebigen Entnahme, welche selbst durch die kostspielige allgemeine Anwendung von Wassermessern wegen deren Unvollkommenheiten nur annähernd gelöst werden kann. Man begnügt sich deshalb in manchen Städten bei nicht unentgeltlicher Wasserabgabe mit Annäherungen, indem man die Wassersteuer nach der Anzahl der Wohn-räume¹⁶) oder der Fenster, nach der Frontbreite der Häuser, Höhe der Wohnungsmiethe, Grösse des Grundbesitzes oder nach Anzahl und Durchmesser der Ausflussmündungen, bei Gewächshäusern nach der Grundfläche, bei Dampfkesseln nach der Heizfläche berechnet und besondere Taxen für Closets, Pissoirs, Waschküchen, Bäder, Pferde, Fuhrwerke u. s. w. aufstellt oder für manche Consumenten kurzweg Pauschalsummen festsetzt.

Jedenfalls wird selbst bei solchen Betriebsverhältnissen die Berechnung sich in manchen Fällen kaum anders als auf Grund einer vorangegangenen Messung des Wasserverbrauchs durchführen lassen und auch zur zeitweisen Controle bzw. zum Nachweis von Wasserverschwendung¹⁷) die Verwendung von Wassermessern unumgänglich nothwendig sein. In nicht wenigen Städten hat man den oben bezeichneten Veranschlagungen, wegen der geringen Zuverlässigkeit ihrer Uebereinstimmuug mit dem wirklichen Verbrauch und um die hieraus hervorgehenden vielen Reclamationen von Seiten der Consumenten zu vermeiden, die allgemeine Einführung der Wassermesser vorgezogen.

Die praktischen Anforderungen, denen die Wassermesser zu entsprechen haben, sind: Zuverlässige Angabe der durchgeflossenen Wassermenge, besonders unter normalen Verhältnissen des Consuins. Dieselbe gebt bei manchen Wassermessern bis auf Liter, bei anderen nur bis auf Hecto-liter herab, doch ist letzteres bei den gewöhnlichen Wasserpreisen als kleinstes Maass für die Berechnung der Wassersteuer vollständig ausreichend und die dadurch erreichbare Vereinfachung des Mechanismus nur erwünscht. Entweder wird die Wassermenge durch ein Schaltwerk in einer einzigen Ziffernreihe oder auf verschiedenen Scheiben für Liter, Dekaliter, Ilectoliter, Kubikmeter durch Zeiger angegeben.¹⁸) Bei letzterer Einrichtung, wo die Ablesung von mehreren Scheiben stattfindet, sind Irrthümer leichter möglich. Um die Wassermesser sowohl bei der Anfertigung als auch bei späteren Revisionen bequem justiren d. h. die angezeigte Wassermenge in möglichste Uebereinstimmung mit der wirklichen Durchflussmenge zu bringen, sind vielfach Regulirungen angewendet, die meistens auf der Veränderung von Durchgangsquerschnitten beruhen. Der Stand des Wassermessers soll zwar dem Consumenten sichtbar, jedoch irgendwelche Verstellung oder anderer willkürlicher Eingriff von seiner Seite ausgeschlossen sein.

Die Differenz des Wasserdrucks vor und nach dem Wassermesser d. h. das zur Bewegung desselben erforderliche Gefälle soll möglichst klein und unveränderlich sein. Besonders wichtig ist dieser Punkt bei Verwendung des Wassers zu mechanischer Arbeitsleistung. Mit dem leichten Gange d. li. grosser Empfindlichkeit wird zugleich erreicht, dass die grösste Durchflussmenge pro Zeiteinheit, bei welcher der Apparat noch still stehen bleibt, und damit die bei ununterbrochenem schwachem

Ausfluss betrügerischer Weise entnebrabare Wassermenge klein ausfällt. In der That ist dieselbe bei Wassermessern gewöhnlicher Güte nicht von Belang und der Missbrauch deshalb kaum lohnend.

Aus denselben Gründen soll die Bewegung des Wassers durch den Wassermesser in möglichst kurzen Canälen ohne viele Krümmungen und behufs Vermeidung von Stössen nicht absetzend wie bei den wegen ihrer Genauigkeit sonst sehr schätzenswerthen Kolbenwassermessern, sondern conti nuir lieh stattfinden. In gleichem Sinne ist auch geringes Gewicht der bewegten Theile, sowie kleine Umdrehungszahl pro Kubikmeter Wasser vortheilhaft. Diese beträgt nach Salbach’s Versuchen bei verschiedenen Wassermessern nach dem Turbinensystem und anderen Systemen 6200 bis 27200. Hohe Umdrehungszahlen erfordern nach dem Zählwerk hin bedeutendere Räderübersetzungen ins Langsame und bedingen stärkere Abnutzung, was besonders bei nicht ganz reinem Wasser in kurzer Zeit sehr nachtheilig bemerkbar werden kann. Der Gang soll geräuschlos sein. Ferner ist Werth zu legen auf bequeme Demontirung und Ausschaltung zum Zwecke der Revision oder Reparatur. Dauerhaftigkeit gegen chemische Einwirkung des Wassers wird durch Verwendung von Messing, Bronce, Glas, Porzellan, Gummi und anderen Materialien erzielt.

Zur Abhaltung von Unreinigkeiten werden Schlammsäcke und Siebe (die freilich etwas Druckverlust bedingen) angebracht, doch soll immerhin der Mechanismus gegen etwa eintretende kleine Körper möglichst unempfindlich und im Falle wirklicher Stockung des Apparats der Durchgang des Wassers nicht unterbrochen sein. Feine Rosttheilchen aus der Leitung können kaum abgehalten werden und bilden an Eisen allmälig Knollen, während Bronce, glasirte und verzinnte Flächen von solchen Ansätzen frei bleiben. Schliesslich sollen Preis, Gewicht und Grösse bezw. Raumbedarf des Wassermessers im Verhältniss zur Leistungsfähigkeit möglichst gering sein.

In der Schwierigkeit der annähernden Erfüllung aller dieser Bedingungen, aus welchen ein für die Zwecke des städtischen Wasserwerksbetriebs geeigneter, auf längere Dauer genauer und billig zu unterhaltender Wassermesser hervorgehen soll, liegt die Erklärung für die grosse Zahl der Erfindungen auf diesem Gebiete und die noch fortwährend zahlreich auftauchenden Neuerungen.

Entweder erfolgt die Bewegung der Wassermesser durch das durchfliessende Wasser oder sie sind mit einem eigenen Motor versehen, z. B. als Uhrwerk mit Antrieb durch Gewicht oder Feder ausgeführt. Während im ersten und zwar gewöhnlichen Falle ein dem zu überwindenden eigenen Reibungswiderstand des Apparats entsprechendes, nicht unbeträchtliches Gefälle verloren geht und die Umlaufzahl der Wassermenge annähernd proportional ist, kann im zweiten Falle Druckverlust fast gänzlich vermieden werden, indem liier das Wasser nur auf einen sehr leicht beweglichen Indicator zu wirken hat, dessen die Wassergeschwindigkeit angebende Stellungen mit Stift auf einem (durch das Uhrwerk ununterbrochen gleichförmig bewegten) Papierstreifen als Curve verzeichnet werden. Sind deren Abeissen derZeit t und die Ordinaten der Geschwindigkeit v proportional, so drückt die zwischen der Curve und der Abcissenaxe enthaltene Fläche mit einem von der Con-struction und dem Durchflussquerschnitte f des Wassermessers abhängigen constanten Factor multiplicirt den Werth Q — fvt d. h. die in der Zeit t durchgeflossene Wassermenge aus.¹⁹) Solche Apparate sind jedoch schon ihrer Kostspieligkeit wegen für die allgemeine Einführung nicht geeignet.

Auf die Wassermesser der ersten Klasse, welche durch das Wasser selbst bewegt werden, sind fast alle denkbaren Systeme hydraulischer Motoren übertragen worden, Kolbenmaschinen mit und ohne Ilülfsrotation²⁰), Kapselräder, Zellenräder, Stossräder, Turbinen der verschiedensten Art u. s. w. Am verbreitesten sind die Letzteren.

Wird das Zeigerwerk behufs seiner besseren Erhaltung ausserhalb des Wasserraums angebracht, so ist eine Abdichtung (gewöhnlich Stopfbüchse) erforderlich, deren Reibungswiderstand jedoch den Gang des Mechanismus erschwert. Deshalb bringt man denselben nicht selten vollständig innerhalb in einer gegen Verunreinigung geschützten Kammer an, die übrigens zur Erzielung leichten Ganges und zur Verhinderung des Einfrierens mit Oel oder Glycerin gefüllt erhalten werden kann. Auch mit Luftfüllung ist der Versuch gemacht worden, doch ging dieselbe durch Absorption allmälig verloren. Eine weitere interessante Lösung besteht in der Anwendung] eines Magneten an der Hauptwelle des Wassermessers, welcher durch eine abschliessende Glasscheibe hindurch den auserhalb des Wasserraums befindlichen und gleichfalls mit einem Magneten versehenen Zählapparat bewegt.

Schliesslich führen wir als Beispiel den vortrefflichen und sehr verbreiteten Wassermesser von Siemens u. Halske in Berlin vor, siehe Fig. 5 u. 6, Taf. VIII, ohne ihn damit anderen guten Wassermessern voranstellen zu wollen, in deren Betreff auf die nachfolgenden Literaturnotizen hingewiesen werden muss. A Eintritt. B Schlammsammler. C Sieb. Das Wasser tritt durch die Oeff-nungen E des Flügelradgehäuses D in schiefer Richtung gegen das Flügelrad F, dieses durch Stoss bewegend, und entweicht dann oben durch die Oeffnungen G nach dem Ausfluss H. Der Raum I, nach welchem hin die Hauptwelle durch eine dicht schliessende Büchse geht, ist mit Oel gefüllt* K Raum für das Zählwerk. L Zählscheibe. Die kleinste Eintheilung entspricht einer Wassermenge von 10 Litern.

Um die Angaben des Zählwerks mit der wirklich durchfliessenden Wassermenge in Ueberein-stimmung zu bringen, d. h. den Wassermesser reguliren zu können, sind die den Einströmungscanälen F entgegen gerichteten Gegenströmungsöffnungen M angebracht, durch deren Reduction oder Erweiterung die Radgeschwindigkeit vermehrt oder vermindert werden kann.

Ein Apparat für 25mm Leitungsdurchmesser wiegt 15k,25. Anzahl der Umdrehungen des Flügelrads pro kbm. Wasser 11312.

Ueber die Genauigkeit dieses Wassermessers und die Druck verlu ste gibt Fig 12, Taf. VIII, Aufschluss, in welcher nach den Versuchsresultaten und der Darstellungsweise von Salbach auf der Abcissenachse die stündlichen Durchflussmengen in kbm und die zugehörigen Druckverluste in Metern Wassersäule als Ordinaten vertical aufwärts abgetragen sind. Gleichfalls als Ordinaten sind in Pro-centen der wirklichen Wassermenge die Abweichungen der vom Zählwerk angegebenen Wassermengen (Angezeigte Wm. minus effective Wm., dividirt durch effective Wm.) dargestellt. Die ausgezogenen Curven gelten für einen Wasserdruck von 13m, die gestrichelten für einen solchen von 40—50m. Beide Curvenpare zeigen, dass der Druck, unter welchem der Wassermesser steht, keinen bedeutenden Einfluss auf seine Wirksamkeit hat. Annähernd ist der Druckverlust der Wassermenge proportional. Die ohne Bewegung des Flügelrads durchfliessende, die Empfindlichkeit des Wassermessers ausdrückende stündliche Wassermenge (bei welcher also die Angabe des Zählwerks um 100°/o fehlerhaft ist) beträgt 80—90’. Der Fehler bei 0,5 bis 5 kbm stündlich bleibt nahezu constant, ungefähr — l°/o, wie aus der mit der Abcissenaxe in geringem Abstand ziemlich parallel laufenden Strecke der Fehlercurve hervorgeht. Bei anderen Wassermessern ist sie nicht selten mannigfach gekrümmt, wo dann besonderer Werth darauf gelegt werden muss, dass dieselbe für die gewöhnlichen Wassermengen der Abcissenaxe möglichst nahe liegt. Demnach ist es im Allgemeinen durchaus nicht genügend, die Wassermesser für extreme Durchflusswassermengen zu justiren. Nach dem jetzigen Stande der Wassermessertechnik sind Resultate wie die vorstehend mitgetheilten als sehr befriedigende zu bezeichnen.

Die von Salbach mit einer grösseren Zahl neuerer Wassermesser angestellten Versuche siehe in seinem Werke : „Die Wasserleitung. 2. Aufl.“, sowie in den wichtigeren technischen Zeitschriften, 1876.

Als grössere, für die Uebersicht sehr werthvolle Arbeit ist zu erwähnen: „Ueber Wassermesser, nach den englischen Originalpatenten“ und „Systematische Uebersicht der Wassermesser verschiedener Constructionen“ im Journ. f. Gasbel. u. Wasservers. Jahrgang 1876, welche Zeitschrift überhaupt in dieser Richtung reiches literarisches Material bietet. — Vergl. ferner die wiederholt citirten Werke über Wasserversorgung.

§ 38. Zur Controle der Reinheit des Wassers in mechanischer und chemischer Hinsicht sind im Massenreservoir, vor und nach der Reinigungsanlage und endlich an den Consumstellcn regelmässig mikroscopisehe und chemische Untersuchungen vorzunehmen, durch welche Aufschluss über den Gehalt an festen Bestandtheilen, den Härtegrad des Wassers, sowie die vorhandene Menge von Sauerstoff, Stickstoff und Kohlensäure gegeben wird. Nicht selten sind zu diesem Zwecke besondere Chemiker von Seiten der Städte angestellt.

Fortlaufende Beobachtungen von Temperatur und Feuchtigkeit der Luft, der Menge der feuchten Niederschläge, Verdunstungshöhe, Grundwasserstände (deren Kennt-niss auch im bewohnten Gebiete wegen der Beziehung zur Canalisation wichtig ist), der Qualität des Grundwassers, ferner der Temperatur des Versorgungswassers an den wichtigsten Orten, sowie der Bodentemperatur werden unter Berücksichtigung der geologischen Verhältnisse manche für den Betrieb der Wasserversorgung und

§ 39. Kosten der Wasserversorgung. Bei der Berechnung der Selbstkosten des Wassers kommen in Betracht: die Besoldung des Beamten- und Arbeiterpersonals, der Maschinenbetrieb (Kohlen und Materialienverbrauch), die Unterhaltung • der ganzen Anlage und der Geräthe, Heizung und Beleuchtung, allgemeine Kosten für das Bureau- und Rechnungswesen, Amortisation²¹ 22), Bildung eines Reservefonds. Es stellt sich heraus, dass die Schnelligkeit der Entwicklung und Benutzung der ganzen Anlage (bezw. ob der Wasserbezug für die Privaten obligatorisch ist oder nicht) einen sehr grossen Einfluss auf die Selbstkosten des Wassers hat²³).

die Gesundheitszustände der Bevölkerung wichtige und interessante Beziehungen ergehen.⁸⁰)

In Bezug auf Betriebsresultate ist auf die werthvollen Daten der zahlreich erscheinenden Jahresberichte und die interessanten Publicationen Uber den Betrieb

auch ausländischer Wasserwerke im Journ. f. Gasbel. u. Wasserv. hinzu weisen. Daselbst sind auch schätzbare statistische Notizen zu finden.

Angaben über Anlagekosten sind in einer grösseren Zahl der citirten Werke, hauptsächlich in den Beschreibungen einzelner Wasserwerke enthalten. Dieselben betragen pro Kopf der Bevölkerung selten weniger als 12 —15 M., durchschnittlich 18—24 M., in besonderen Fällen- (London, Marseille, New-York) 45—60 M.

In denselben Werken sind auch Verträge mit Bauunternehmern für Wasserwerke, Instructionen für das in den verschiedenen Dienstzweigen der Wasserversorgung thätige Personal und Vorschriften für die Consumenten zu finden.

¹

)    Während die Röhre nur der zur Leitung irgend eines Mediums dienende Hohlrau in ist, bedeutet Rohr den die Röhre bildenden Körper. Dasselbe besitzt also ausser den blos geometrischen Eigenschaften der Röhre auch diejenigen des Materials und der Construction. Als Grundform ist das gerade, kreisförmig cylindrische Rohr von constanter Wanddicke zu betrachten. Der Kreis ist die im Allgemeinen vortheilhafteste und deshalb auch typische Querschnittsform der Rohre, indem derselbe im Ver-hältniss zum Leitungsquerschnitt den kleinsten benetzten Umfang darbietet, damit also den geringsten Re i-b ungswiderstand bedingt. — Ferner entspricht die überall gleiche Wanddicke der Form gleicher Festigkeit und dem geringsten Materialaufwand. Endlich ist diese Form die für die Herstellung günstigste. — Das zur Gesammtlänge der Leitung gehörige Maass des Rohres wird Baulänge genannt.

²

) Siehe: „Geschichte der Röhrenerzeugung“ in 0. Wertheim’s Broschüre über das Röhrennetz der Wiener Hochquellwasserleitung, mit zahlreichen geschichtlich-literarischen Hinweisen.

³

) Ueber die Wandstärke gusseiserner Röhren. Von Ingenieur I. Tafel. Journ. f. Gasbel. u. Wasser-yers. 1873, S. 141.

⁴

) Im Lager von Chalons angewendet. Siehe Reuleaux’s Constructeur.

⁵

)    Vergl, auch: Desincrustation von Wasserleitungsröhren. Mechanisch-physikalisches und chemisches Verfahren von G. Leuschner. Bayr. Ind. u. Gewbl. 1876, S. 347.

⁶

)    Bleirohre lassen sich einfach von einer entsprechend grossen Trommel am Schiffe abwickeln. In dieser Weise wurden längere Süsswasserleitungen in den Meeresgrund versenkt.

⁷

)    Zur Sicherheit gegen Einfrieren sind Le er schützen zweckmässig, welche im Winter während der Nächte, wo der Consum schwach ist, geöffnet werden.

⁸

Hanvergl.: König. Der praktische Röhrenmeister. (Jena. 1872.)—'Fischer. Ueber das Verhalten der Wasserleitungsröhren. (Dingler’s polyt. Journ. 219. Bd. S. 454). — T h iem. Ueber Zinnrohre mit Bleimantel. (Journ. f. Gasbel. u. Wasservers. 1876. S. 201). —Windberger. Druckständer für Strassen. Deutsche Bauz. 1868. S. 460) — auch (in Betreff der Rohre aus Cement und Thon) das IV. Cap. dieses Bandes.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

⁹

) Durch derartige Vorkehrungen ist z. B. bei der Zuleitung der Frankfurter Quellwasser-versorgung die Sicherheit geboten, dass bei vorkommenden Rohrbrüchen das Einsetzen eines neuen Rohrs und die Wiederherstellung der Leitung ohne Unterbrechung der Wasserabgabe innerhalb acht Stunden geschehen kann.

¹⁰

)    In der Liverpool er Hauptleitung sind von Armstrong u. Co. construirte Ventile in Anwendung, die sich zur Verhütung zu bedeutender Wasserverluste bei Rohrbrüchen in Folge der Druckabnahme selbstthätig langsam schliessen. Auch in Wien sind dieselben in Anwendung; siehe Zeitschr, d. Oestr. Ing. Ver. 1875 Dez. und 187G Jan., ferner Engg. 187G, II. S. 335. Vergl. auch Ilumber, Water supply.

¹¹

)    Siehe Civiling. 1873, S. 1 u. S. 83. Messungen von Druck und Geschwindigkeit an der neuen Danziger Wasserleitung. Ferner über Wassermessung durch Widerstandshöhe in den Jahrgängen 1867 und 1869 derselben Zeitschrift,

¹²

)    Siehe „Die Ausführung und Unterhaltung der Wasserleitungen mit besonderer Berücksichtigung der Pariser Wasserwerke“ in Dupuit’s Werk und hiernach in der Allg. Bauz. 1862. S. 297.

¹³

)    Diese Controle liesse sich noch weiter ausbilden, wie es bei Gasleitungen durch die im Journ. f. Gasbel. u. Wasservers. 1876. S. 300 beschriebene Vorrichtung geschehen soll, welche eine Druckabnahme bezw. einen Rohrbruch im Hauptröhrennetz, sowie den Ort derselben selbstthätig sofort nach der Centralstation signalisirt.

¹⁴

)    Vergl. W aste water ineter by Mr. G. F. Deacon, Borough and Water Engineer of Liverpool. Transactions of Inst, C. E., Vol. XLII oder Humber, S. 208, ferner Ann. des ponts et chaussees. 1876. Aug. S. 191.

¹⁵

)    Ganz vortrefflich sind auch der hydraul. Motor von Philipp Mayer in Wien (Kolbenmaschine mit Luftkissen), Ramsbotten’s oscillirender Motor u. a. Ausserdem kommen Turbinen vielfach vortheil-haft in Anwendung.

¹⁶

)    Für deutsche Städte darf im Mittel die Zahl der Räume gleich der Einwohnerzahl gesetzt werden.

¹⁷

)    Solche Messungen können entweder in der Zuleitung für einen einzelnen Consumenten oder für eine Gruppe von Consumenten ohne deren Wissen ausserhalb der Privatgrundstücke mit Deacon’s Waste water meter (siehe S. 164) oder bei vollständig durchgeführter Canalisation in den Abwassercanälen geschehen, wie es z. B. in Frankfurt a. M. üblich ist.

¹⁸

)    Meistens sind die Wassermesser nur für eine bestimmte, äusserlich durch rfeiio markirte Durchgangsrichtung des Wassers benutzbar. Es ist jedoch nur als praktisch zweckmässig zu erachten, wenn das Zählwerk für beide Richtungen dienen kann, wie das z. B. bei Schaltung durch Excenter von der Hauptwelle aus der Fall ist, und demnach keine besonderen Vorschriften für die Aufstellung erforderlich sind.

¹⁹

)    Vergl. Deacon’s Waste water meter, S. 164, sowie die in vorstehender Weise verwerthbaren Geschwindigkeitsmesser im V. Capitel.

²⁰

)    So besteht z. B. Schmid’s Wassermesser aus zwei unter 90° gekuppelten Kolbenmaschinen, vergl. Fig. 10, Taf. VIII, deren gemeinschaftliche Welle mit endloser Schraube das Zählwerk treibt.

²¹

)    Vergl. „Die Wasser Verhältnisse der Stadt Zürich und ihrer Umgebung, von Arnold Eschervon der Linth und Arnold Bürkli. Zürich 1871“ mit zahlreichen graphischen Darstellungen.

²²

)    Z. B. in Iserlohn 2°/o für die Anlage und 5°/o für das bewegliche Inventar.

²³

)    Vergl. Bürkli, Anlage und Organisation städtischer Wasserwerke. S. 238. Ferner: W. Rendle The supply of water by private Companies. Journ. of. Gasl. and watersupply. 2. Nov. 1875 und hiernach im Journ. f. Gashel. und Wasservers. 1876, S. 52.

Nach Clauss (siehe Wasserwerk der Stadt Braunschweig, Z. d. Hannover. A. u. J. V. 1869, S. 25) betragen die Selbstkosten bei Wasserwerken mit Maschinenanlagen und einer Leistungsfähigkeit von 3500 bis 7000 kbm pro Tag 5 bis 6,25 Pf. pro Kubikmeter, dabei sind für Zinsen und Amortisation des Anlagekapitals 6°/o und l°/₀ für Reparaturen gerechnet.

F. Beschreibung einer ausgeführten Anlage. Wasserversorgung der

Stadt Salzburg.¹)

(Hierzu Tafel IX.)

§ 40. Zuleitung und Hochreservoire. Für diese schon wiederholt erwähnte, von der deutschen Wasserwerksgesellschaft in Frankfurt a. M. gebaute Wasserversorgung, deren Beschreibung den Schluss dieses Capitels bilden möge, wird das sehr reine und frische Wasser der 9Km von Salzburg entfernten, in günstiger Höhe liegenden und sehr reichen Quelle Fürstenbrunn in einer Menge von rund 4000 kbm pro 24 Stunden entnommen, also für 25000 Einwohner täglich 160¹ pro Kopf. Die jetzige Einwohnerzahl beträgt 17000. Die Quelle liefert jedoch ungefähr das Doppelte obiger Quantität. —Wasserspiegel der Quelle beim niedrigsten Stand 175m,8 über Nullpunkt des Salzachpegels. Angenommener Wasserspiegel in der Druckkammer 174m,7. Höhe der Stadt 7—12“. Wasserspiegel des Hauptreservoirs auf dem Mönchsberg 80m,5. Disponible Druckhöhe für die Zuleitung h = 174m,7 — 80m,5=94m,2. Gesammt-länge der Zuleitung / = 9200™. Secundliclie Wassermenge ^ = 0,0474 kbm. Nach der Weisbach’sclien Formel:

Ci ² TT

7-f +

mit C₀ = 0™,505, C = 0™,023 (für v = 1™,2), h = 94™,2, l = 9200™ ergiebt sich d = 0™,225 und v = - Ji~~ — lm,193. Druck in der Zuleitung beim Betrieb 8—13,5

Atm., bei geschlossenem Strang 16,5 Atm. Angewandte Wanddicken, 9, 10 und 11™™. Probepressungen auf der Hütte und auf dem Lagerplatz 20, 26 und 33 Atm.

Luftventile und Ablassventile siehe Nivellement auf Taf. IX. Erstere sind nicht selbstthätig. Durchschnittliche Ueberdeckung der Leitung lm,5.

Zwischen dem Hauptreservoir und dem gegenüber, auf dem Kapuziner berg-liegenden Gegenreservoir befindet sich das Versorgungsgebiet. Volumen beider Reservoire reichlich ein Drittel des Tagesbedarfs.

Das längliche Hauptreservoir besteht aus zwei Kammern von je 4™ Breite. Wassertiefe 3™. Ueberdeckung vom Gewölbescheitel aus gemessen 1™,5 hoch.

Das Gegenreservoir ist als Stollen in den Kalksteinfelsen getrieben und vorn durch eine Steinwand geschlossen. Vergl. S. 138. Höchster Wasserstand 72™, also das Gefälle vom Hauptreservoir aus 80,5—72 == 8™,5.

§ 41. Das Rohrnetz ist nach dem Kreislaufsystem angelegt und mit den zur Ausschaltung einzelner Strecken nöthigen Absperrschiebern versehen. Der die beiden Hochreservoire verbindende Hauptstrang durchschreitet die Stadt ungefähr nach deren Mittelaxe. Die Berechnung seiner Durchmesser, 300™™ vom Hochreservoir aus und 150™™ vom Gegenreservoir aus, geschah unter der Voraussetzung, dass das Tagesquantum ohne zu grosse Druckverluste in 16 Stunden zum Verbrauch kommen könne.

Auf denselben Grundlagen ergaben sich für die übrigen Leitungen des Netzes 250, 200, 150, 100™™ bis auf den angenommenen Minimaldurchmesser von 80™™ herab.

Die Ueberführung an der Salzachbrücke ist zur grösseren Betriebsicherheit doppelrohrig zu 2 mal 150™™ äusgeführt.

An den Hauptkreuzungspunkten befinden sich in gemauerten Schächten Tlieil-kästen mit Absperrschiebern für die verschiedenen Leitungen, ferner mit einem Luftventil am Deckel und Ablassventil am Boden versehen. Die nicht von Theilkästen ausgehenden Strassenleitungen erfolgen mit Muffenabgang, ebenso die Abzweigungen für seitlich liegende Hydranten. Für Hydranten über der Rohrleitung und die Privatleitungen dienen Flanschenanschlüsse. Um Anbohrungen zu vermeiden, sind im Leitungsnetz für alle Grundstücke Flanschabzweigungen vorgesehen.

Da, wo der Hauptstrang von den beiden Hochreservoiren senkrecht am Felsen heruntergeht, ist Flanschenverbindung angewendet und durch Ummantelung, sowie Ausfüllung mit schlechten Wärmeleitern Vorsorge gegen Wärme und Kälte getroffen,

Die Hydranten sind mit nicht selbstthätigem Entleerungsventil versehen.

Für Privatleitungen wurden innen geschwefelte Bleiröhren von 30, 25, 20, 15, 12,5 und 10™™ Durchmesser verwendet. Im Inneren der Häuser dienen Niederschraubventile.

IV. Capitel.

Entwässerung der Städte.

Bearbeitet von

A. Frühling,

Baumeister in Breslau.

(Hierzu Tafel X bis XII und 10 Holzschnitte.)

§ 1. Notliwendigkeit und Zweck der Entwässerung der Städte. Das

Wasser bildet nicht nur einen unentbehrlichen Bestandtheil der Nahrung, welche Menschen und Thiere täglich zu sich nehmen, sondern es ist auch das wesentlichste Mittel zur Reinigung unseres Körpers, unserer Nahrungsmittel und der Gegenstände, die uns umgeben. Wenn daraus die Bedeutung hervorgeht, welche die reichliche und directc Zuleitung reinen Wassers als Mittel zur Beförderung der Reinlichkeit und damit der Gesundheit der Bevölkerung besitzt, so ist andererseits klar, dass diese wohlthätige Wirkung nur dann in vollem Maasse zur Geltung gelangen kann, wenn es nicht an Gelegenheit fehlt, das reichlich zugeführte und gebrauchte Wasser schnell und in zweckmässiger Weise wieder abzuführen. Diese Abführung kann unter gewissen Umständen vermittelst des natürlichen Erdbodens geschehen, der ein gewisses Wasserquantuni aufzunehmen vermag und stets einen Theil des Regens absorbirt. Aber das Maass disser Absorptionsfähigkeit ist begrenzt durch die Grösse der disponiblen Fläche. Wenn, wie in der Mehrzahl unserer Städte, die Bewohner nicht nur neben, sondern in Etagen übereinander wohnen, so ist das für die Absorption zu Gebote stehende Terrain für jeden Einzelnen äusserst klein und in dicht bebauten Stadttheilen, wo auch die engen Höfe noch gepflastert sind, oft gleich Null. Hier muss also in anderer Weise für Abführung des gebrauchten Wassers, dem sich noch der niederfallende Regen hinzugcsellt, Sorge getragen werden.

Auf die einfachste und natürlichste Art wird diese Ableitung durch eine Rinne bewerkstelligt, die in der Strasse liegt, das Abwasser von den einzelnen Grundstücken aufnimmt und es dem nächsten Recipienten zuführt. In einzelnen Strassen unserer älteren Städte liegt diese Rinne noch in der Mitte der Strasse; in den meisten Fällen sind, mit Rücksicht auf den Wagen verkehr und die Trennung desselben von der Fussgängerpassage, zwei Rinnen, auch Rinnsteine oder Gossen genannt, angeordnet. Sie begrenzen dann das an die Vorderseiten der Häuserreihen sich anschliessende Trottoir und nehmen ausser dem Abwasser der Grundstücke auch das auf die Oberfläche der Strasse niederfallende Regenwasser auf.

Die Zuführung des Abwassers der Grundstücke geschieht meistens vom Hofe aus. Hier sammelt sich dasselbe bei den besser ausgeführten Anlagen in einer ausgemauerten Grube, in welcher sich die durch das Wasser zugeführten Sinkstoffe nieder-

schlagen. Um diese ausräumen zu können, liegt die Sohle jener Grube — des Schlammfangs

tiefer, als die der überdeckten Abzugsrinne, welche in der Regel durch den

Hausflur führt, das Trottoir durchschneidet und dann in den Rinnstein einmündet. Aehnliche überdeckte oder offene Einschnitte führen das Regenwasser der Abfallröhren in die Rinnsteine.

Die Anordnung solcher Rinnsteine hat indessen verschiedene Nachtheile im Gefolge. Zunächst ist das Wasser, welches dieselben abführen, stets unreines Wasser. Es hat ja dazu gedient, Unreinigkeiten zu beseitigen und führt die Bestandtheile dieses aus Küchen, Höfen, Ställen u. s. w. stammenden Schmutzes fein zertheilt, sowie einen grossen Theil des menschlichen Urins, der ein bedeutendes Quantum zersetzungsfähiger organischer Bestandtheile enthält, mit sich in die Rinnsteine. Dazu gesellen sich die verschiedenartigen Abwässer der gewerblichen Thätigkeit und der Fabriken; dann schwemmt das Regenwasser eine grosse Menge organischer Stoffe, namentlich Pferdedünger, aus den Strassen, Plätzen und Höfen mit sich fort. Endlich lässt es sich nicht vermeiden, dass bei grösserer Ausdehnung der- Stadt die Rinnsteine zur Erlangung des nothwendigen Gefälles namentlich in den unteren Strecken tief in das Strassenplanum eingeschnitten werden müssen. Dadurch tritt aber je nach der Con-struction des Rinnsteines eine oft sehr erhebliche Verschmälerung des Strassendamms zum Nachtheil des Wagenverkehrs ein; die Herstellung von Einfahrten in die Grundstücke, der Verkehr der Passanten von einer Strassenseite und namentlich auch von einer Strassenecke zu der gegenüberliegenden wird erschwert oder bedingt besondere Vorkehrungen, welche die regelmässige Form des Strassenplanums unterbrechen.

Die erwähnten Nachtheile machen sich besonders in Städten geltend, welche in einer Ebene liegen. Das geringe zur Verfügung stehende Gefälle bedingt nicht allein grosse Profile der Rinnsteine, sondern es veranlasst auch die zu geringe Geschwindigkeit einen Niederschlag der Sinkstoffe. Welche Uebelstände durch die Zersetzung dieser Stoffe namentlich im Sommer entstehen, davon ist z. B. Berlin in den noch nicht eanalisirten Stadttheilen ein bekanntes und warnendes Beispiel. Trotz der periodischen Reinigung durch Auskehren und Spülen der Rinnsteine steigen besonders an heissen und windstillen Sommertagen aus ihnen widerwärtige und die Gesundheit der Anwohner schädigende Miasmen empor.

Ein starker Regen spült zwar einen Theil der Sinkstoffe fort, veranlasst aber in der Regel wegen zu geringer Capacität der Rinnsteine eine Uebersclivvemmung der Strassen, tränkt mit jenen Sinkstoffen zugleich den Strassendamm und den Fuss-steig, vergiftet dadurch alle in deren Nähe liegenden Brunnen und dringt oft durch die mit dem Trottoir in gleicher Höhe liegenden Schwellen der Kellerwohnungen in diese ein, während er fast stets die Mauern derselben in nachtheiliger Weise durchfeuchtet. Die Winterkälte hindert freilich die Zersetzung der organischen Stoffe: aber sie hindert auch durch das Zufrieren der Rinnsteine die vollständige Abführung des Hauswassers und führt dadurch einen Zustand herbei, durch welchen einmal die Produktion an Hauswasser und dadurch der Gebrauch an Wasser zum Nachtheil der Gesundheit möglichst eingeschränkt wird, andererseits aber durch das erforderliche Aufhauen der Rinnsteine und ihrer Zuleitungen erhebliche Kosten erwachsen, wenn sie nicht gerade zur Zeit des Thauwetters, wo sie am nöthigsten sind, ihren Dienst versagen sollen.

Die erwähnten Uebelstände werden zum Theil dadurch beseitigt, dass die Abführung des Wassers nicht mehr durch offene, sondern durch oben ab ge deckte Rinnsteine erfolgt, (s. Fig. 1, Taf. X.) Die Einführung der Hausleitungen und des

Regenwassers der Dachrinnen geschieht dann unterhalb der Abdeckung und die Entwässerung des Trottoirs und des Strassendamraes durch Oeffnungen o, welche in je nach dem Längengefälle der Strasse wechselnden Abständen in dem strassenwärts belegenen Bordsteine angebracht sind. Von der nutzbaren Breite der Strasse geht so fast Nichts verloren, weil die Abdeckung der Rinnsteine mit als Bestandteil der Fusssteige betrachtet werden kann; gleichzeitig wird nicht das Auge durch das langsam dahinfliessende Schmutzwasser beleidigt und es findet auch nur eine geringe Ausdünstung der Unreinigkeiten statt.

Das Einfrieren im Winter, dem auch diese Rinnsteine unterworfen sind, die dann um so lästigere Entfernung des Eises, die Gefährdung des Fussverkelirs im Winter, wenn die Abdeckplatten aus Gusseisen und deren häufige und kostspielige Erneuerung, wenn sie aus Holz bestehen, der Umstand, dass den Miasmen durch die Fugen der Abdeckungen und die Einlauföffnungen des Regenwassers gleichwohl noch der Eintritt in die Atmosphäre gestattet ist, und dass diese Art der Rinnsteine schwer gespült und noch schwerer gereinigt werden kann, lässt auch sie nicht die Ansprüche erfüllen, welche an eine rationelle Vorrichtung zur Abführung des Hauswassers gestellt werden müssen. Immerhin aber zeigen sie den Weg, der eingeschlagen werden muss, um dieses Ziel zu erreichen.

Wenn man nämlich den mit einer Abdeckung versehenen Rinnstein tiefer unter die Erdoberfläche legt und ihn zu einem Abzugscanal umwandelt, so ist die Mehrzahl der erwähnten Nachtheile verschwunden und es stellen sich sogar viele wesentliche Vortheile heraus. Nicht allein, dass das Wasser dann der Einwirkung des Frostes entzogen wird, die schädlichen Ausdünstungen in Wegfall gerathen und nun die Strasse in voller Breite ausgenutzt werden kann: es ist zugleich die Möglichkeit gegeben, das Querprofil der Canäle zu vergrössern, ihr Gefälle zu verstärken und Theile der Wohngebäude zu entwässern, die unterhalb der Erdoberfläche liegen. Die Anlage solcher unterirdischer Canäle ist nicht neu. Ihre NotliWendigkeit drängt sich ja gleichsam schon von selbst auf, als unabweisbare Consequenz einer reichlichen Wasserversorgung, die aber wieder eine Folge der Fortschritte der gesellschaftlichen Verhältnisse, der Steigerung der Lebensbedürfnisse und der Zunahme der städtischen Bevölkerung ist. So sehen wir schon im alten Rom grossartige unterirdische Canalanlagen. Tarquinius der Aeltere erbaute im Jahre 600 v. Chr. die cloaca maxima vom Forum nach der Tiber in den colossalen Dimensionen von 4m,4 Weite und 5m,3 Höhe als Sammelcanal für eine Anzahl kleiner Nebencanäle, die nachträglich hergestellt wurden, und unter Kaiser Augustus führte Agrippa das Wasser der grossen Wasserleitungen in die Canäle ein und bewirkte dadurch eine ausreichende Spülung. So hatten auch Cartliago, Jerusalem, Herculanum neben einer reichlichen Wasserversorgung ein vollständiges System unterirdischer Abzugscanäle und in Jerusalem nahmen beispielsweise grosse Teiche die Abwässer der Stadt auf; der Bodensatz wurde als Dünger verkauft und die flüssigen Bestandteile wurden zur Bewässerung namentlich der Gärten im Thale von Kidron verwandt.²)

Mit dem Verfall der alten Cultur sind auch jene Werke verfallen und das Mittelalter hatte wenig oder kein Verständniss für sie; ja es vernachlässigte die ersten Anforderungen, die im Interesse der Gesundheit der Bewohner einer Stadt gefordert werden müssen. Erst die Neuzeit und speziell die neueste Zeit hat, gewarnt durch

T—I

die verheerenden Wirkungen der Cholera, des Typhus und anderer miasmatischer Krankheiten, ihre Aufmerksamkeit wieder den Anlagen zur Förderung der Gesundheit zugewandt und glücklicherweise nicht ohne Erfolg. Namentlich England ist in dieser Beziehung mit Energie vorgegangen und die officiellen Sterblichkeitslisten zeigen eine nicht hinweg zu läugnende Abnahme der Sterblichkeit in denjenigen Städten, in welchen Maassregeln zur Zuleitung des frischen und Ableitung des Hauswassers zur Ausführung gelangten.

Wenn die Mehrzahl der Canäle der Neuzeit auch die Abtrittstoffe der Städte mit aufnimmt und fortführt, so verdient dieser Umstand lediglich als eine wesentliche Annehmlichkeit hervorgehoben zu werden, welche die Anlage eines unterirdischen Canalsystems mit gewähren kann. Dass die Frage „Canalisation oder Abfuhr“, welche in den letzten Jahren so lebhaft ventilirt wurde, keine correcte ist, falls man unter Canalisation die Versorgung einer Stadt mit einem Netz unterirdischer Abzugs-Canäle versteht, dürfte aus obiger Darstellung, in welcher die Nothwendigkeit solcher Canäle ohne alle Rücksicht auf die Beseitigung der Fäcalstoffe nachgewiesen wurde, wohl hervorgehen. Denn es können nicht alle unreinen Stoffe abgefahren und sie können auch nicht alle durch Canalisation beseitigt werden. Vielmehr giebt es, wie Virchow sehr richtig sagt, „keine Art der Canalisation, bei welcher die Abfuhr aufhören könnte. Die Entfernung des Strassensehmutzes, des Stalldüngers, der Asche und des Kehrichts der Wohnungen, der festen Küchenabfälle wird niemals durch Wasser geschehen können“.³)

In der Tliat dreht sich der Streit auch nur um die Frage, ob die menschlichen Excrem eilte mit in die Canäle aufgenommen werden sollen und es kann diese Frage hier nur insofern Berücksichtigung finden, als sie auf die Construction und namentlich auf die Grösse der Canäle einen Einfluss ausübt. Wir werden später sehen, dass dies nur in geringem Grade der Fall ist; es dürfte hier aber der Ort sein, auf den § 12 des ersten Capitols hinzuweisen, in welchem die Nachtheile der Verunreinigung des Bodens durch undichte Senkgruben (und wohl keine Senkgrube ist absolut dicht) näher hervorgehoben wurde.

Noch muss auf einen anderen Vortheil hingewiesen werden, den die Anlage unterirdischer Canäle mit sich bringt. Sie äussern nämlich nicht allein schon an und für sich eine drainirende Wirkung, sondern vermögen auch das durch Drainröhren gesammelte Grundwasser der anliegenden Grundstücke aufzunehmen, dadurch den Grundwasserspiegel zu senken und ihn mehr oder weniger constant zu erhalten. Dieser Umstand verdient aber, namentlich nachdem Pettenkofer und Buhl wiederholt auf den Zusammenhang zwischen dem wechselnden Stande des Grundwassers und der Entstehung und Verbreitung von Typhus und Cholera hingewiesen haben, besondere Beachtung.

§ 2. Vorarbeiten. Umfang des Entwässerungsgebietes. Die Vorarbeiten für die Aufstellung eines Entwässerungsprojeetes haben zunächst die Form und Begrenzung des Entwässerungsgebietes zu bestimmen, um darauf gestützt die Anordnung des Canalnetzes generell treffen und die Menge des abzuführenden Wassers feststellen zu können. Hierbei ist selbstverständlich nicht blos die gegenwärtige Ausdehnung und Bevölkerung der Stadt in Betracht zu ziehen, sondern ähnlich, wie hei dem Project zu einer Wasserversorgung, eine verhältnissmässige Vergrösserung derselben in’s Auge zu fassen. Auch besteht der Inhalt der Canäle nicht immer ausschliesslich aus dem Haus- und Regenwasser des Stadtgebietes; vielmehr hat die Stadt in vielen Fällen noch das Tagewasser benachbarter Districte aufzunehmen, welches nach Anlage der Canäle durch diese in der Regel mit abgeführt werden muss. Endlich empfiehlt es sich, von vornherein auf dje Zuführung des Drainagewassers derjenigen Stadtgebiete zu rechnen, die unter einem zu hohen Grundwasserstande leiden. Der Stand und die Menge des nach dem Recipienten sich bewegenden Grundwassers wird aber vorzugsweise durch die Terrainformation der in der Nachbarschaft der Stadt liegenden Gebiete beeinflusst.

Zur Beurtheilung dieser Verhältnisse ist zunächst ein Plan der Stadt und ihrer Umgebung in einem übersichtlichen Maassstabe (etwa 1:10000) erforderlich, in welchen möglichst viele Höhenzahlen des Terrains oder besser Horizontal-Curven eingetragen sind. Wenn irgend möglich, ist darin der projectirte Bebauungsplan der Stadt mit aufzunehmen, um die Erweiterung derselben auch bereits bei dem generellen Entwürfe von vornherein mit möglichster Sicherheit berücksichtigen zu können. Da ferner für die Höhenlage der Ausmündung der Canäle in den Recipienten die Kennt-niss der Wasserstände des letzteren von grosser Wichtigkeit ist, so sind auch die Zahlen für den niedrigsten, mittleren und höchsten Wasserstand an verschiedenen Punkten mit einzutragen, an deren Stelle bei einer in der Nähe des Meeres belegenen Stadt Notizen über Höhe der Fluth- und Ebbestände treten. Endlich wird es nöthig, hei dem Entwürfe der Hauptcanäle von vornherein auf den Stand des Grundwassers Rücksicht zu nehmen, weil dieser auf die Baukosten namentlich der tiefliegenden Canäle erheblichen Einfluss ausübt. Darum sind mit Aufnahme der Uebersichts-Karte gleichzeitig regelmässige Beobachtungen des Grundwassers zu verbinden, die am besten in den Kreuzungspunkten eines Uber die ganze Stadt vertheilten Netzes in der Weise vorgenommen werden, wie dies im ersten Capitel bereits beschrieben wurde.

Menge des abzuführenden Wassers. Bei den sodann folgenden Projec-tirungsarbeiten wird zunächst, namentlich um einen Anhalt für die Begrenzung der Sammelgebiete zu gewinnen, die Bestimmung der Wassermenge erforderlich, welche von einer Fläche von bestimmter Ausdehnung abzuführen ist. Diese Wassermenge setzt sich zusammen aus dem zu häuslichen, gewerblichen und öffentlichen Zwecken verbrauchten Wasser, dem Regenwasser des Stadtgebietes und derjenigen Flächen, deren Tagewasser bei dem Abfluss zum Recipienten das Stadtgebiet durchschneidet. Endlich kommt dazu noch bei einer Drainage des Bodens das demselben entzogene Grundwasserquantum.

In Bezug auf die Ermittelung der Menge des Geb rauch wassers darf auf den Abschnitt C des ersten Capitels verwiesen werden. Wie dort ein festes und durchweg gültiges Maass für den Bedarf pro Kopf und Tage nicht ermittelt werden konnte und es nur möglich war, die Grenzen festzustellen, innerhalb deren dieser Bedarf zu schwanken pflegt, so müssen auch bei Bestimmung desselben in einer zu canalisirenden Stadt die örtlichen Verhältnisse in Betracht gezogen werden. Dahei ist jedoch nicht ausser Acht zu lassen, dass der Wasserverbrauch nach Einführung einer Wasserversorgung sich in der Regel, namentlich durch Anlage von Spülclosets erheblich zu steigern pflegt; doch dürfte für eine grosse Stadt ein Quantum von 140¹ pro Kopf und Tag unter allen Umständen ausreichend sein.

Selbstverständlich ist bei Bestimmung der grössten Menge des abzuführenden Gebrauchswassers das Stundenmaximum zu berücksichtigen, da wir früher gesehen haben, dass sich der Wasserconsum auf die Tagesstunden nicht gleiclimässig vertheilt. Jenes Maximum beträgt für norddeutsche Verhältnisse etwa das Doppelte des für den Durchschnittsverbrauch sich ergebenden Wasserquantums, also etwa ²    = 11,7 Liter pro Kopf und Stunde (für grössere Städte).

Um das Hauswasserquantum zu ■ermitteln, welches in jeder Strecke abzuführen ist, müsste die Zahl der an der Strasse wohnenden Einwohner genau bekannt sein. Diese Zahl wechselt aber und wenn sie auch augenscheinlich von der Länge der Häuserfronten mit abhängt, so ändert sich doch mit der Zeit die Art der Bebauung der einzelnen Viertel oft in erheblichem Maasse, so dass es sich empfiehlt, nicht die Länge der Häuserfronten, sondern die von den einzelnen Strassenzügen begrenzten Flächen der Berechnung zu Grunde zu legen und dabei die vorliegenden Erfahrungen über die Dichtigkeit der Bevölkerung zu benutzen. Nach den Angaben von Wiebe ■wohnen z. B. in den ältesten Stadttheilen von Berlin 509, in den angrenzenden Bezirken 333, 313, 309, in den äussersten 196 Einwohner auf der Fläche eines Hectar (oder es kommen auf den Einwohner bezw. 19,c, 30, 32, 32,3, 51 Hierbei sind die Flächen der Strassen und öffentlichen Plätze mitgerechnet.³)

Was die Bestimmung der in die Canäle gelangenden Regenmenge betrifft, so ist dieselbe, wie es auch in der Natur der Sache liegt, einigermassen unsicher. Die Bestimmung der mittleren Regenhöhen durch die meteorologischen Institute, von der im ersten Capitel eingehend die Rede war, ist für die vorliegenden Zwecke zwar nicht ohne Werth; vorzugsweise aber kommen diejenigen Regenfälle in Betracht, welche, trotz ihrer kurzen Dauer, ein bedeutendes Wasserquantum liefern. Denn bei einem gut angelegten Canalsystem soll auch bei aussergewohnlich starken Regenfällen weder ein Ueberschwemmen der Strassen, noch ein Zurücktreten des Canalwassers in die Zweigleitungen der anschliessenden Grundstücke stattfinden.

Es dürfen deshalb keineswegs die Durchschnittszahlen der jährlichen Regenmengen als maassgebend für das den Canälen zufliessende Regenwasserquantum angesehen werden; vielmehr ist auch hier ein Maximum in Rechnung zu ziehen, welches im gewissen Sinne dem Stundenmaximum des Hauswasserquantums entspricht. Einige Anhaltspunkte für dies Maximum lassen sich der Zusammenstellung auf Seite 18 des I. Capitels entnehmen; es geht aus ihr hervor, dass auch in unseren Breiten manchmal sehr erhebliche Quantitäten Regenwasser abzuführen sind und es drängt sich unwillkürlich die Frage auf, ob es erforderlich sei, dem Canalnetz eine diesen Quantitäten entsprechende Capacität zu geben. Eine einfache Rechnung zeigt nämlich, dass wenn man auch nur den dritten Theil des z. B. in Breslau am 6. August 1858 gefallenen Regenquantums (von 4cm,7 pr. Stunde) als in die Canäle gelangend annehmen will, diese Menge diejenige des Hauswassers doch um etwa das Dreissig- bis Vierzigfache übertrifft.

Solche Ansprüche an ein Canalsystem zu stellen, würde zu weit gehen, weil die Anlagen zu kostspielig werden und dadurch ihre Ausführung erschwert würde. Berücksichtigt man ferner, dass derartige Regenfälle selten eintreten3a, so erscheint die

³) Siehe Wiebe, Reinigung und Entwässerung von Berlin. Berlin 1861.

3a) Nach Virchow, Generalbericht u. s. w. hat es in Berlin in der Zeit von 1861 —1870 mehr als lcm,25 im Laufe eines Tages geregnet

1867    1861    1862    1865    1869    1863    1868    1866    1864    1870

an 4

10

12 Tagen.

Ansicht der meisten englischen Ingenieure sehr beachtenswerth, dass es ausreichend sei, die Canäle für die Abführung einer Regenmenge von */a Zoll (lom,3) in 24 Stunden zu construiren und diese Regenmenge, soweit die Oberfläche bebaut oder gepflastert ist, ganz, soweit sie aus Gartenland besteht, jedoch nur halb zu rechnen.

Der Ueberschuss des Wassers bei aussergewöhnlichen Regengüssen muss dann durch Nothauslässe abgeführt werden. Solche Nothauslässe sind im Allgemeinen höher gelegene Canäle, die in den nächsten Recipienten führen und erst in Wirksamkeit treten, wenn die Füllhöhe des eigentlichen Canals eine bestimmte Grenze überschritten hat. Ihre Anwendung ist auch in den Fällen, in denen man Anstand nimmt, den Inhalt der Canäle aus Furcht vor Verunreinigung den Flüssen zuzuführen, unbedenklich, da das in ihnen abfliessende Wasser ein sehr verdünntes Canalwasser ist (s. Fig. 2 Taf. X, wo die Anlage von Nothauslässen im Princip dargestellt ist.)

Zur Bestimmung der Grösse dieser Nothauslässe ist aber immer wenigstens die ungefähre Kenntniss der abzuführenden Wassermengen erforderlich; und es mag hier bemerkt werden, dass z. B. in Berlin nach sorgfältigen Erörterungen ein Regenfäll von 2cm,3 pro Stunde den Berechnungen zu Grunde gelegt, jedoch angenommen ist, dass hiervon zwar nur Vs den Leitungen wirklich zufiiesst, dieser Zufluss aber in demselben Zeitraum stattfindet, in welchem der Regen fällt. Das so in Rechnung gestellte Regenwasser übertrifft das grösste gleichzeitig zu fliessende Haus wasserquantuni um das 18,4fache und von dieser gesammten Wassermenge soll etwa ⁶/i durch die Nothauslässe abgeführt und ¹h den Pumpen zugewiesen werden. Die letzteren haben also ein Wasserquantum abzuführen, welches einer Regenhöhe von ¹/7 . 2cn',3 = 0cm,33 pro Stunde entspricht.

Aus dem Gesagten dürfte hervorgehen, dass es schwierig ist, ein allgemein gültiges Maximalquantum der abzuführenden Regenmenge festzustellen, dass es sich bei grossen Städten aber immer um Beseitigung verhältnissmässig bedeutender Wassermengen und damit um grosse Kosten erfordernde Bauten handelt. Um so mehr ist es aber Pflicht des Ingenieurs, die zur Herabminderung der Canalprofile und damit der Kosten geeigneten Momente in rationeller Weise in Betracht zu ziehen und sich bei Bestimmung der Dimensionen der grösseren und deshalb theuersten Canäle von den handwerksmässigen Regeln loszusagen, die unter Umständen zwar nicht ohne Werth, in wichtigen Fällen aber durchaus unbrauchbar sind.

Gefälle und Höhenlage der Canäle. Ein Factor, der auf die Grösse der Canäle erheblichen Einfluss hat, ist das disponible Gefälle, das wieder von den Terrainverhältnissen der Stadt, der zulässigen Höhenlage der Canäle an ihrem oberen Ende und an ihrer Mündung, sowie von der Wahl des Entwässerungssystems abhängig ist. Wie diese Verhältnisse aber auch gestaltet sein mögen: man wird bei jeder Canalanlage berücksichtigen müssen, dass sie berufen ist, ganz verschiedenen Anforderungen Genüge zu leisten. Wenn man es nicht vorzieht, Haus- und Regenwasser in getrennten Leitungen abzuführen, so zeigen sich bei starkem Regen in den Canälen ganz andere Bewegungserscheinungen, als wenn sie unter gewöhnlichen Umständen nur das Hauswasser fortzuleiten haben. Vor allen Dingen wird wegen der grösseren abzuführenden Wassermenge auch die Geschwindigkeit eine weit grössere; sodann füllen sich aber auch bei sehr starkem Regen die Canäle vollständig, indem die in ihnen enthaltene Luft durch die Einsteigeöffnungen u. s. w. entweicht und es functioniren selbst die Canäle, namentlich die röhrenförmigen, unter einem gewissen Drucke, dessen Vorhandensein sich durch das Ansteigen des Wassers in den Einlauföffnungen bemerklich

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Handbuch d. Ing.-Wissenscli. III.

macht. In einem zu engen Canal wird die zur Fortbewegung des zugeführten Wassers erforderliche Druckhöhe oft so gross, dass sie zum Schaden der Strassen und Grundstücke nur durch das Ansteigen der Wassersäule bis über das Strassenplanum gebildet werden kann und dieses selbst überschwemmt wird.

Diese bei einem fehlerhaft angelegten Canalnetz nicht selten eintretende Erscheinung zeigt aber, dass bei Abführung des Maximal-Wasserquantums das Sohlengefälle des Canals nicht in Betracht kommt) sobald vorausgesetzt wird, dass derselbe vollständig gefüllt ist und unter einem gewissen Drucke functionirt. Es liegt aber ausser der Rücksicht auf Wasserdichtigkeit und eine gegen den von Innen kommenden Druck genügende Festigkeit der Canäle kein Grund vor, bei der Bestimmung der Canal-Dimensionen, die in ihren Hauptzügen stets unter Zugrundelegung der Maximal-Wassermenge stattfinden muss, diese Voraussetzung nicht zu machen. Von ihr wird u. A., wenn auch in ganz unzutreffender Weise, von Eiern ur⁴) ein sein-umfassender Gebrauch gemacht- und durch sie gewinnt nicht allein die Aufgabe zur Bestimmung der Canaldimensionen eine correctere Fassung, sondern es wird auch die Beantwortung der Frage über die Höhenlage der Canäle und das Sohlengefälle derselben wesentlich erleichtert. Sobald man nämlich über die Lage der einzelnen Sammelcanäle und ihre Einmündung in den Recipienten klar geworden ist, hat man nur zu ermitteln, bis zu welcher Höhe das Wasser an den oberen Enden der Zweigleitungen in den Einfallschächten ansteigen darf, ohne in die tiefsten Punkte der zu entwässernden Grundstücke zurückzutreten oder deren Abwässerung zu hindern. Diese Höhe liege um h über der allgemeinen Horizontalen (siehe die schematische Darstellung in Fig. 3 auf Taf. X); liegt dann der Wasserspiegel des Recipienten, bei dem die grösste Inanspruchnahme der Canäle erwartet werden darf, um h₁ über dieser Horizontalen, so ist das Maass li—hl das disponible Gefälle des Wasserspiegels, bezw. die Druckhöhe für die zu berechnende Canalstrecke, deren Gesammt-Querschnitte irl, F₂, F, u. s. w. aus den entsprechenden Werthen der abzuführenden Wassermengen Qt, Q:, Q₃ u. s. w. in der weiter unten zu besprechenden Weise zu ermitteln sind.

Nach dieser Ermittelung kommt es darauf an, das disponible Sohl enge fälle lu in passender Weise auf die einzelnen Canalstrecken zu vertheilen. ‘ Dabei ist namentlich in Betracht zu ziehen, dass dieses Sohlengefälle der unter gewöhnlichen Verhältnissen abzuführenden Wassermenge eine solche Geschwindigkeit ertheilen soll, dass die Sinkstoffe, welche trotz aller Vorsicht von den Canälen nicht ganz fern zu halten sind, mit abgeführt werden können.

Gelegentlich der Vorarbeiten für die Herstellung der grossen Canäle (intercep-ting-sewers) in London, welche den Inhalt der bisher innerhalb der Stadt in die Themse mündenden Canäle abfangen und ihn 17 bezw. 20Km unterhalb der London-Brücke in die Themse ergiessen, sind in dieser Beziehung Versuche angestellt und ist dabei gefunden worden, dass eine Geschwindigkeit von 0m,6 bis 0m,75 pro Sekunde alle jene Gegenstände in Bewegung setzt, welche ihrer Natur und Grösse nach in die Canäle gelangen können. Diese Geschwindigkeit wächst bei gleichem Gefälle mit dem Verhältniss des wasserhaltenden Querschnitts zum benetzten Umfang und nimmt demnach mit der Füllhöhe der Canäle zu. Letztere ist aber bei den Hauptcanälen grösser als bei den Zweigcanälen, weil jene diesen als Recipienten dienen; es müssen demnach auch die Zweigcanäle ein stärkeres Gefälle erhalten, als die Hauptcanäle. Ausserdem ist es wünschenswerth, in den kleineren Canälen eine etwas grössere Geschwindigkeit zu haben, weil die Strömung in ihnen selten eine andauernde ist.

Wicksteed setzt deshalb in seinem Bericht über die Canalisirung von Croydon die Geschwindigkeit für mittlere Canäle auf 0m,9, für kleinere auf lm, 1 fest. Sobald dieses Maass der gewöhnlichen Geschwindigkeit in den Abzugscanälen feststeht, kann auch das Sohlengefälle derselben ermittelt werden, indem man von den unter Berücksichtigung des Maximal-Consums bestimmten Querschnittsprofilen ausgeht und das gewöhnlich abzuführende Hauswasserquantum Q der betreffenden Canalstrecke ermittelt. Soll dieses dann mit einer Geschwindigkeit v abfliessen, so ist das wasserhaltende

F=^~

Profil:

und es lässt sich das erforderliche Gefälle J der Rohrsohle aus einer der bekannten Geschwindigkeitsformeln, z. B. der Eytelwein’schen:

v¹. p

— . J;

P

bestimmen, nachdem der zu F gehörige benetzte Umfang p berechnet wurde.

Für einen kreisförmigen Canal von 0m,5 Durchmesser und halber Füllung wird z. B. Y = 8 und wenn man c — 50 setzt und v — 0m,9 nimmt, J = — für genügend, (was bei continuirlichem Wasserzufluss zulässig ist), so wird ,7 =

c². F

Hält man t> = 0"',75

130'

Für einen Canal von 0m,25 Durchmesser und halber Füllung ergiebt sich -y — 10 und für v — lm,l wird J

Die Durchführung einer solchen Berechnung wird durch passende Tabellen sehr erleichtert. Solche finden sich u. A. in Latham’s Sanitary-Engineering Seite 56 ff.; auch können die Tabellen des Verfassers in der Zeitschrift des Arch.- und Ing.-Vereins zu Hannover, Jahrgang 1875, Heft 1, dazu benutzt werden. Jedenfalls zeigt die Berechnung, dass die kleinen Canäle ein sehr erhebliches Gefälle nöthig haben, während sich bei den Hauptcanälen die erforderliche Geschwindigkeit schon bei bedeutend geringerer Sohlenneigung herausstellt. Da nun aber die der Berechnung zu Grunde gelegte Hauswassermenge in der ersten Zeit der Benutzung des Canalsystems nicht vollständig und auch später nicht immer regelmässig in der berechneten Menge zugeführt wird, so lässt es sich nicht vermeiden, dass die Füllhöhe und damit auch die Geschwindigkeit bei den Zweigcanälen auf eine Grenze herabsinkt, bei der sich Ablagerungen bilden, die erst bei der nächsten starken Strömung beseitigt werden können. Diese dem Regen zu überlassen, der oft in langen Zwischenräumen fallt und den Sinkstoffen Zeit zur Zersetzung übrig lässt, ist nicht zulässig, und es ergiebt sich so die Notliwendigkeit, von Zeit zu Zeit die Wassermenge der Canäle künstlich' ver-grössern, d. h. diese selbst spülen zu müssen. Von den Anordnungen, die für diesen Zweck zu treffen sind, wird im § 7 die Rede sein.

Nachdem die Frage über das Gefälle der Canäle gelöst ist, erledigt sich auch in den meisten Fällen diejenige über die Höhenlage derselben. Sobald man darüber klar ist, dass die Canäle so tief liegen müssen, dass sie auch die Kellersohlen der Häuser noch vollständig entwässern können — und diese Bedingung sollte bei jeder Canalisirungsanlage als Grundsatz hingestellt werden — so ist auch die Sohlenhöhe der oberen Enden der Canäle dadurch bedingt, dass das Wasser in den Einlaufschächten

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nur so hoch ansteigen darf, dass die Entwässerung der Kellersohlen auch hei der Maximalconsumtion der Canäle nicht gehindert wird. Es wird deshalb erforderlich, vor dem Beginn der Projectirungsarbeiten die Höhen der Kellersohlen zu ermitteln und wenn nicht alle, so doch einzelne der ermittelten Höhenzahlen in einen Situationsplan der Stadt einzutragen. So wenig sich nun das Canalnetz nach einzelnen besonders tiefen Kellern zu richten braucht, so wenig können selbstverständlich die hoch liegenden Sohlen der Keller in solchen Gegenden der Stadt maassgebend sein, die bislang unter zu hohem Grundwasserstande zu leiden hatten. Denn bei der voraussichtlichen Senkung des letzteren wird sich bald die Möglichkeit und damit auch der Vortheil tieferer Keller heraussteilen, deren Entwässerung aber nur durch entsprechend tief liegende Canäle bewerkstelligt werden kann.

In manchen Fällen wird die Höhenlage der Canäle an ihrem oberen Ende dadurch bedingt, dass sich Gelegenheit bietet, sie mit Spülwasser aus dem Oberwasser des Flusses oder aus einem entsprechend gelegenen Bassin versehen zu können, vergl. Fig. 4, Taf. X. Sie erhalten dann oft eine Lage, die tiefer ist, als sie durch die Höhenlage der Kellersohlen allein bedingt sein würde.

§ 3. Vorarbeiten (Fortsetzung). Allgemeine Anordnung des Canalnetzes. Möglichst rasche Entfernung des Haus- und Regenwassers auf dem relativ kürzesten Wege ist das Grundprincip, von dem jede Canalisationsanlage ausgehen sollte und es wird dieser Zweck durchschnittlich am besten dadurch erreicht, dass sich die Linien der Canäle der Richtung des natürlichen Gefälles anschliessen, soweit dies mit Rücksicht auf die verschiedenen Hindernisse und auf die Lagen der Strassen angeht. Hat z. B. das Stadtterrain, wie dies in Fig. 5, Taf. X schematisch dargestellt ist, Gefälle nach den beiden Flussufern, so wird die billigste Anordnung der Canäle die in genannter Figur angedeutete sein, vorausgesetzt, dass die Herstellung der Mündungen in den Fluss nicht auf 'Schwierigkeiten stösst. Ist die Stadt in ihrem Umfange von einem oder mehreren Recipienten, z. B. einem Festungsgraben, einem Canal u. s. w. umgeben, oder liegt sie auf einer Insel oder Halbinsel des Flusses oder des Meeres, so wird eine radiale Anordnung der Canäle die vortliedhafteste sein, weil das Wasser bei ihr auf dem kürzesten Wege abgeführt wird. Denn die Entwässerung eines Streifens A B dieser Stadt durch zwei Canäle A C und D B (siehe Fig. 0, Taf. X) ist wohlfeiler und durch sie wird das Wasser rascher dem Recipienten zufliessen, als wenn sie durch einen einzigen Canal Ax Bx bewerkstelligt wird. Nicht hlos würde dieser weniger Gefälle erhalten, oder bei gleichem Gefälle in seiner unteren Strecke tiefer in den Boden eingeschnitten werden müssen, sondern er würde auch von Cx bis Ax einen Querschnitt erfordern, der denjenigen des ersten Canals A C erheblich übertrifft.

Die theoretischen Resultate dieser Betrachtungen lassen sich in der Praxis nicht immer durchführen, weil hier zu viele andere Rücksichten in Frage kommen. So ist namentlich die Anordnung der Canalmündungen von verschiedenen Umständen abhängig. Im Bereiche der Stadt ist z. B. der Spiegel des Flusses häufig durch ein Stauwerk gehoben und vor der Mündung in das Stauwasser verdient diejenige in das Untenvasser schon wegen des grösseren disponibelen Gefälles den Vorzug. Sodann kommen die sanitären Rücksichten wegen Verunreinigung der Wasserläufe in Frage. In neuerer Zeit wird auf diesen Punkt mit Recht so viel Gewicht gelegt, dass man namentlich in den Fällen, in denen das Hineingelangen von Fäcal-stoffen in die Canäle erwartet werden darf, von einer Einführung derselben in die öffentlichen Wasserläufe innerhalb des Stadtgebietes thunlichst Abstand nimmt. Falls deshalb die Hineinleitung des Canalwassers in den Fluss überhaupt noch gestattet wird, ordnet man dieselbe möglichst unterhalb des Weichbildes der Stadt an; dadurch wird jedoch der Charakter des Canalsystems sogleich geändert und man würde z. B., um diesen Zweck zu erreichen, hei dem Schema der Fig. 5 Sammelcanäle S S anbringen können, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind, welche als Kecipienten für die eigentlichen Entwässerungscanäle s zu dienen haben und welche den oben erwähnten intercepting-sewers in London entsprechen. Diese Sammelcanäle liegen bereits an ihrem oberen Ende ziemlich tief und sie tauchen oft unter das in seiner Höhe vom Wasserstande des Flusses abhängige Grundwasser hinab, so dass ihr Bau dadurch sehr kostspielig wird. Man wird deshalb in vielen Fällen von dem Schema in Fig. 8 Gebrauch machen können, in welchem die Entwässerungscanäle ihr Gefälle parallel zur Flussrichtung erhalten haben und ihren Inhalt in der angedeuteten Weise in die Sammelcanäle ergiessen. Diese Anordnung hat indessen wieder gegen die in Fig. 7 dargestellte den Nachtheil, dass sich Nothauslässe zur Abführung des überschüssigen Wassers nur schwer anbringen lassen. Dadurch erhalten die Sammelcanäle einen bedeutenderen Querschnitt, als in Fig. 7 und die in Folge dessen an Baumaterial aufzuwendenden Mehrkosten wiegen den Betrag für die theurere Fundirung oft vollständig auf. Ausserdem ist nicht zu übersehen, dass ein Theil der Entwässerungscanäle und zwar gerade der in der Nähe des Flusses helegene, eine erhebliche Länge erhält. Andererseits ist wieder der Vortheil vorhanden, dass dieser unter Zuhilfenahme des Oberwassers leicht gespült werden kann.

In Wirklichkeit sind nun weder die Städte so regelmässig gebaut, noch haben sie ein so gleiclnnässiges Gefälle, wie dies in den obigen schematischen Skizzen vorausgesetzt ist. Es muss daher auch hei Projectirung des Canalnetzes auf die örtlichen Verhältnisse in erster Linie Bück sicht genommen werden und diese bedingen oft eine Combination der erwähnten Systeme. Immer aber sollte jedes Canalnetz so entworfen werden, dass es bei späterer Vergrösserung der Stadt auch ausdehnungsfähig ist. In dieser Beziehung zeigt die radiale Anordnung der Fig. 6 die meisten Vortheile. Die oberen Enden der Leitungen liegen nämlich im Innern der Stadt, also in einer Gegend, von der erwartet werden darf, dass sie nicht wesentlich mehr an Dichtigkeit der Bevölkerung zunehmen und demnach den Leitungen für alle ferneren Zeiten kein erheblich grösseres, als das gegenwärtige Wasserquantum zuweisen wird. Auch die Bestimmung des Maximal-Consums der einzelnen Canäle unterliegt keinen Schwierigkeiten, weil die Entwässerungsgebiete bestimmt abgegrenzt sind, während bei den übrigen Systemen eine mehr oder minder der Willkür des Ingenieurs unterworfene Vergrösserung des Stadtgebietes angenommen werden musste. Aehnliclies tritt freilich auch bei dem System der Fig. 6 für die ausserhalb der Canalmündungen liegenden Stadttheile ein, indess in erheblich beschränkterem Grade. Das System lässt sich jedoch namentlich nur bei den Städten in Anwendung bringen, welche im Besitz eines die Stadt umgebenden Recipienten sind; in neuester Zeit allerdings, wo der Inhalt der Canäle künstlich gehoben und auf weit von der Stadt entfernt liegende Flächen gepumpt wird, ist man in der Lage, sich von dieser Bedingung-unabhängig zu machen und die Canalmündungen in den Umkreis der Stadt zu verlegen. Doch setzt dies eine nahezu horizontale Beschaffenheit und eine bedeutende Ausdehnung des Stadtterains voraus, weil erst bei grösseren Stadtvierteln die Anlage-und Betriebskosten einer Pumpstation rentiren können; auch müssen in der Nähe angemessene Flächen zur Aufnahme des Canalwassers vorhanden sein.

Eintheilung der Entwässerungsfläche in Sammelgehiete. Möge man sich nun für das eine oder andere System entschieden haben, es wird immer erforderlich sein, die zu entwässernde Fläche in einzelne Gebiete zu zerlegen, das Wasser dieser Gebiete zu sammeln und es dem Abflusspunkte zuzuführen. Die Grösse dieser Gebiete wird vorzugsweise von der Anzahl geeigneter Mündungspunkte abhängen und um so kleiner sein können, je grösser die Zahl solcher Mündungspunkte ist. Da jedoch die Anlage der letzteren immer eine bestimmte Summe erfordert, so beschränkt sich ihre Zahl schon hierdurch bis zu einem gewissen Grade und wenn zur Herstellung des nöthigcn Gefälles Dampfkraft angewandt werden soll, so bedingt die kostspielige Aufstellung der Dampfmaschinen, die Anlage der Druckrohre zur Fortschaffung des Canalinhalts u. s. w. nothwendig die Entwässerung einer entsprechend grossen Fläche und damit die Zusammenführung einer grösseren Anzahl von Canälen.

Allgemeine Regeln über die Grösse der Sammelgebiete lassen sich deshalb nicht wohl aufstellen, weil die Form des ganzen Stadtgebietes sowohl, wie der einzelnen Stadtviertel eine zu unregelmässige zu sein pflegt. Es muss jedoch darauf aufmerksam gemacht werden, dass sich eine Zersplitterung des ganzen Systems in eine Anzahl nahezu gleichwertiger Canäle nicht empfiehlt, wohl aber eine Zusammenführung der einzelnen Stränge zu grösseren Canälen, den sogenannten Sammlern, weil ein Canal von n facher Capacität nicht das nfache eines Canals der Capacität 1 kostet, sondern durchschnittlich billiger ist. Es würde demnach nicht zweckmässig sein, die Canäle des in Fig. 9 und Fig. 10, Taf. X dargestellten regelmässigen Stadtviertels in der Weise der Fig. 10 an dem Mündungspunkte P zusammenzuführen, es möge dieser nun die Mündung selbst sein oder nur einem Hauptsammler angehören; vielmehr würde die in Fig. 9 skizzirte Vereinigung den Vorzug verdienen, weil sie aus dem oben angeführten Grunde sich als die billigste herausstellt. Ausserdem hat sie noch den wesentlichen Vortheil, dass das Gefälle der einzelnen Zweigcanäle bei dieser Anordnung ein grösseres sein kann, als bei Fig. 10, weil zwar der Weg, den das Wasser zurücklegt, in beiden Fällen ein gleich langer ist, dem Hauptcanal A P der Fig. 9 aber wegen seiner grösseren Wassermenge ein geringeres Gefälle, also in den Punkten A, B, (7, I) eine verhältnissmässig tiefere Lage gegeben werden darf. Endlich bietet der Hauptcanal, da ihm bei starken Regenfällen eine bedeutende Wasser-menge zugeführt wird, eine günstigere Gelegenheit zur Anordnung von Regenüberfällen und Nothauslässen.

Der letzte Punkt ist sehr wichtig und übt auf die Grösse der Sammelcanäle, wie auf die Anordnung ihrer Lage oft einen entscheidenden Einfluss aus. Wir haben oben gesehen, eine wie erhebliche Verdünnung des Canalinhalts bei starkem Regen eintritt und dass das so verdünnte Canalwasser ohne allen Schaden dem nächsten Recipienten zugewiesen werden kann. Je öfter dies geschieht, desto kleiner können die Querschnitte der Sammelcanäle werden, desto mehr kosten aber die Notliauslass-canäle. In dieser Beziehung ist, wie bereits erwähnt, die Anordnung der Fig. 7 die zweckmässigste; jedenfalls wird es sich unter gegebenen Verhältnissen empfehlen, verschiedene 'Projecte zu entwerfen und vergleichende Kostenüberschläge aufzustellen. Sehr oft können alte vorhandene Canäle mit Vortheil als Nothauslässe Verwendung finden und bedingen dadurch die Lage der Sammler.

Als Beispiel einer ausgeführten Canal-Anlage möge diejenige von Danzig, s Fig. 11 Taf. X, dienen, die ausser dem Haus- und Regenwasser auch die Fäcalstoffe der Stadt abführt. Die Einleitung des Canalinhalts in die M o 111 a u oder die Wei c hs el war schon aus diesem Grunde nicht zulässig, abgesehen davon, dass dann die Canäle weder die erforderliche tiefe Lage, noch das nöthige Gefälle hätten erhalten können. Es blieb deshalb nur die Anwendung von Maschinenkraft übrig, um den Canälen einen tief genug liegenden Ausmündungspunkt zu schaffen ; und da sich für eine Stadt, wie Danzig, welches im Jahre 1861 etwa 65000 Einwohner zählte, die Anwendung mehrerer Pumpstationen nicht empfohlen haben würde, so sind sämmtliche Canäle in einen Punkt zusammengeführt, der auf der sogen. Kämpe liegt, wo das Canalwasser durch Dampfkraft ausgeschöpft und mittelst eines eisernen Druckrohrs den Rieselfeldern zugeführt wird. Die Vorstadt bildet zusammen mit der Rechtstadt das südliche, die Altstadt das nördliche und die Niederstadt das östliche Sammelgebiet; dem Sammelgebiet der Altstadt ist ausserdem noch das Wasser der westlich gelegenen Aussenstadt zugewiesen. Das nördliche und südliche Canalsystem, sowie dasjenige der Aussenstadt schliesst sich im Allgemeinen dem Schema der Fig. 7 an; der Sammelcanal der Niederstadt liegt in der Mitte der ebenen und niedrig belegenen Insel, weil so die Zweigcanäle, da sie kürzer wurden, weniger Gefälle bis zu ihrer Einführung in den Hauptcanal nöthig hatten, dessen Höhenlage an der Mündung sich zweckmässig nach den übrigen Hauptcanälen richtete. Trotzdem hat das Gefälle der Zweigleitungen in der Niederstadt bis auf V3eo herabgemindert werden müssen, während es bei den übrigen Systemen durchschnittlich erheblich höher ist.

Nothauslässe, welche bei starkem Regen einen Tlieil des Canalwassers der Mottlau zuweisen, sind namentlich in dem südlichen Canalsystem in grösserer Zahl angebracht; ebenso ist für ausreichende Spülung Sorge getragen. Zu diesem Zweck bildet der westlichste der Tlionrohrs trän ge der Vor-und Rechtstadt (A B C D der Fig. 11) gleichzeitig ein Spülrohr, das sein Wasser bei A aus dem Oberwasser des die Stadt durchschneidenden, mehrfach gestauten Radauneflusses entnimmt, es bis zum Bahnhofe führt und so sämmtliche todte Enden der Leitung zu spülen vermag. Die Spülung des Systems der Altstadt erfolgt gleichfalls durch Einführung des Wassers der Radaune in die Punkte F, G und II des Canalnetzes und diejenige der Canäle in der Niederstadt von der Westseite durch die Mottlau, von der Ostseite mittelst eines besonderen Spülrohrs aus dem Oberwasser der Radaune, nachdem die anfänglich projectirte und in Fig. 11 punktirt angedeutete Entnahme von Spülwasser aus dem Festungsgraben wahrscheinlich wegen der unzulässigen Durchlegung der Spiilröhren durch den Festungswall nicht zur Ausführung gelangt ist⁴“)

Bestimmung der Dimensionen der Canäle mit Rücksicht auf die Form ihrer Profile. Nachdem das Canalnetz in seinen allgemeinen Grundzügen entworfen ist, kommt es darauf an, sich über die Form der Canalprofilc zu entscheiden und sodann die Dimensionen derselben zu bestimmen. Da die abzuführende Wasser-

2m unter allen Umständen empfiehlt. Grössere Canäle werden, wenn ihnen stets ein genügendes Wasserquantum zufliesst, besser kreisförmig hergestellt, da der Kreis bei gleicher Fläche einen etwas geringeren Umfang besitzt, als das Eiprofil. Bei letzterem (s. nebenstehende Fig. 1) wird das Verhältniss der lichten Höhe zur grössten Weite passend wie 3:2 angenommen.

Obwohl mit Rücksicht auf den Wechsel der abzuführenden Wassermenge auch

menge sehr wechselt, es aber wünschenswerth ist, stets eine möglichst grosse Geschwindigkeit zu haben, so wird diejenige Profilform die günstigste sein, welche der Bewegung des Wassers auch bei kleinen Füllhöhen den geringsten Widerstand darbietet. Als dieser Bedingung am meisten entsprechend hat sich in der Praxis ein eiförmiges Profil herausgestellt, weil es in seiner nach unten gekehrten Spitze die geringere Wassermenge gut zusammenhält, so dass noch immer eine verhältnissmässig grosse Tiefe vorhanden ist und ein Trockenlaufen der Sohle nicht leicht eintritt. Auch schliesst sich die Stützlinie, namentlich in sandigem und nassem Boden der Form des Eiprofils gut an und endlich erleichtert das Eiprofil durch seine Höhe das Begehen der Canäle, so das sich seine Anwendung bis zu einer Profilhöhe von etwa Fig. 1.

\)r

4a) Näheres siehe: Pie Reinigung und Entwässerung der Stadt Danzig. Unter Mitwirkung des Civil-Jngenieurs Veitmeyer bearbeitet von E. Wiebe, Berlin 18(35; sowie Latham, Sanitary Engineering Taf. I.

V    c i

m-

bei kleinen Canälen, für welche die Rechnung eine zu kleine Weite ergiebt, als dass sie noch besteigbar gemacht werden könnten, die Anwendung des Eiprofils sich empfehlen würde, so pflegt man doch meistens davon abzusehen und hier den Kreis zu wählen, da die erschwerte Herstellung der Eiform sowohl bei kleinen gemauerten Canälen als bei Röhren aus gebranntem Thon, Cement etc. die Vortheile der Con-centrirung der geringeren Wassermenge aufwiegt.

Die Profile der Eiform und des Kreises werden bei den Entwässerungscanälen der Neuzeit weitaus am meisten zur Anwendung gebracht. Selbstverständlich scliliessen sie die Anwendung anderer Formen nicht aus, sobald diese durch die örtlichen Verhältnisse bedingt werden. Bei geringer Constructionshöhe z. B. wie sie manchmal bei Anordnung von Nothauslass-Canälen sich ergiebt, wird man von der Eiform keinen Gebrauch machen können; und da es hier in der Regel auf Abführung grosser Wassermengen bei geringer Füllhöhe ankommt, so empfiehlt es sich, ein Profil anzuwenden, das dem in nebenstehender Fig. 2 dargestellten ähnlich ist.

Ist die Profilform festgestellt, so geschieht die Berechnung nach Maassgabe der bereits oben entwickelten Principien unter Zugrundelegung des Maximalwasserquantums und des geringsten relativen Wasserspiegelgefälles II. Hat dasselbe, auf

eine Länge l vertheilt, die Grösse h (s. nebenstehende Fig. 3), und ist v die Geschwindigkeit, welche durch h hervorgebracht wird, so ist nach den Entwickelungen des III. Capitels, Gleichung 17 für ein kreisförmiges Profil:

Fig. 2.

VJ

//

7517__

Fig. 3.

5.

li = C

lv²

da hier der Eintrittswiderstand C₀

v*

d 2 g1 wegfällt. Nun ist v =

IQ .

; also

V    2 gh

Da aber nach Weisbach und Zeuner der Coefficient C abhängig ist von der Geschwindigkeit v und damit von d, so ist die Bestimmung von d für ein gegebenes Q und 1t nur annäherungsweise möglich, indem man für d zunächst eine passende Annahme macht und dann d, bezw. Q genauer berechnet.⁵)

Eine derartige Berechnung wird sehr erleichtert durch eine Tabelle, mittelst welcher die Bestimmung von d aus den Werthen von Q und h unmittelbar durch Ablesung möglich ist. Eine solche findet sich u. A. in der Zeitschrift des hannoverschen Architecten- und Ingenieur-Vereins, Jahrgang 1875, Heft I, und in geringerem Umfange auch im „Bauhandbuch“, der Hütte, Weisbacli’s „Ingenieur“ u. s. w. Kann man auch die eiförmigen Canäle beim Maximalconsum als gefüllt annehmen, so lässt sich die Bestimmung ihrer Querschnitte in ähnlicher Weise bewerkstelligen, wie diejenige der Röhren. Da jedoch das Verhältniss des Umfanges zum Querschnitt um etwa 16°/o grösser wird, als bei dem Kreise und der Druck, unter welchem die

⁵) Nach Weisbach ist

C = 0,01439 +

0,0094711

\J v

, nach Zeuner: C = 0,014312 +

0,010327

(Gleichungen 24 und 25 des III. Capitels.)

gefüllten Profile stehen, m der Regel nur ein sehr geringer ist, so empfiehlt es sich, die Formeln

\J2g J; C = 0,007409 [l +

0,05853

(nach Weis ha eh), wo J das Gefälle des Wasserspiegels, F den wasserhaltenden Querschnitt und p den benetzten Umfang bezeichnet, auch für den Fall anzuwenden, dass das Eiprofil ganz gefüllt ist. Sie ist identisch mit der bekannten Eytelwein-

schen Formel, sobald man

setzt und diesen Werth constant annimmt. Dann wird nämlich:

— J.

Für v = 0m,5 erhält c den Werth 48,64, für v = lm,0 wird c — 50,0 und da es hier meistens auf Werthe ankommt, die zwischen 0,5 und lm,0 liegen, so empfiehlt es sich, c constant anzunehmen und etwa = 49 zu setzen.

Da, wie weiter unten nachgewiesen werden wird, der Flächeninhalt des Eiprofils = 4,59 . F und der Umfang desselben = 7,93. r ist, wenn r den Halbmesser

des oberen Gewölbes bezeichnet, so wird —

P

und man kann mittelst der Gleichung

r = 0,128

F 4,59 .F

= 0.578. r; v =

7 Q² welche aus der obigen für v unmittelbar durch Einsetzung der betreffenden Werthe hervorgeht, das Eiprofil bestimmen.

In den meisten Fällen hat man jedoch mit nur theilweise gefüllten Eiprofilen zu rechnen, sobald es z. B. darauf ankommt, das Gefälle so zu bestimmen, dass auch schon bei Abführung des gewöhnlichen Hauswasserquantums die erforderliche Geschwindigkeit zur Beseitigung der Sinkstoffe vorhanden sei. Hier ist das Eiprofil gegeben; ebenso die Wassermenge und es mussaus dem wasserhaltenden Querschnitt

F= der Werth von ^ bestimmt werden, um J aus der Formel

Fp C

, bezw. J = —r T, c r

F • 2 g

berechnen zu können. Dies geschieht am zweckmässigsten, indem man von denjenigen Werthen F, und p, ausgeht, welche sich bei der Füllung des Profiles bis zum Kämpfer ergeben, und die betreffenden unter der Kämpferlinie liegenden Abschnitte davon

subtrahirt. Es ist⁵) (s. nebenstehende Fig. 4)

F,= 2 (Sector m d s— /\ mp t) -f- Sector st u

3/2 r

Fig. 4.

V/L

³/4; ß = 5d° 52' 11,5"

tg ß =

7 = 180°—2 $ = 160° 15' 37"

Sector m ds — 9 r² 7r.

r 7c y

360°

; Sector stu= —    ₀

r/2.

fy

i____

-f demnach I\ = 3,02332 F und p! = 2.6 r

360°

, T

360°

= 4,7883 r.

Ein unterhalb des Kämpfers liegender Abschnitt a b c cl berechnet sich folgender-maasseu:

Fläche ab c d — 2. Scctor m a d— /\ q g m -f- A a 0 b;

A 19 m =

4 r. p g .    ₇

-j A a g b — g n .a n

9 11 tga’

g n — p n —p g = r (3 sin a — 2 tg o)

9

tg a

- 2 r² tg a) + r²

~ sin 2 ol —4 sin a).

Indem man in diesen Ausdruck Werthe für a von 0° bis 36° einsetzt und das

p g — 2 r tg a; an —

pn = a e — 3 r sin a

demnach A ⁽J 3 m — 4 r² tg a; A a gb — 2(9 r²

Fläche ab cd —

tc a

300⁰

7r a

r²

(3 sin a — 2 tg a)²

tg a

(3 sin a — 2 tg o.)-

tg a

llesultat von 3,02332 r² subtrahirt, erhält man den Flächeninhalt von einem Stück des Eiprofils der Höhe 11, die sich aus der Gleichung bestimmt:

und dessen benetzter Umfang

11 = 2 r—p 11 — r (2—3 sin o.)

= 4,7883 r—2 .

a . 3 r 7c

180°

ist. Bei Füllhöhen über dem Kämpfer subtrahirt man am einfachsten Inhalt und Umfang des Kreisabschnittes v w x von Inhalt und Umfang des ganzen Eiprofiles, nämlich von 4,59411 r² bezw. 7,9299 r.

Auch hier empfiehlt sich zur Erleichterung der Rechnung eine tabellarische Zusammenstellung der correspondirenden Werthe von II und F, wie solche in der nachstehenden Tabelle (Seite 188 u. 189) enthalten ist.

Es mag noch darauf hingewiesen werden, dass auch da, wo das Gefalle der Canäle künstlich durch Maschinen hergestellt wird, die das Canalwasser in den nächsten Fluss oder auf ein Rieselfeld pumpen, die Dimensionen der Canäle von dem Wasserstande desjenigen Recipienten abhängig sind, in welchen die Nothauslässe einmünden, da die Höhenlage der letzteren eben durch jenen Wasserstand bedingt und hierdurch wieder die Höhe des ansteigenden Wasserspiegels in den Canälen selbst beeinflusst wird.

Sodann sind die sich rechnungsmässig ergebenden Werthe nicht ohne Weiteres für die Praxis zu gebrauchen, da namentlich für die oberen Enden der Leitungen sich oft zu kleine Dimensionen ergeben. Nicht blos sind dieselben mit Rücksicht auf etwaige Verstopfungen soweit zu vergrössern, dass Röhren unter Om,2—0'n,25 Durchmesser zu Strassenleitungen überhaupt nicht verwandt werden sollten, sondern es wurde auch der hemmende Einfluss ausser Acht gelassen, den die Einmündung der Zweigleitungen auf die Strömung im Hauptcanale ausübt. Erfolgt diese Einmündung nicht tangential, sondern z. B. unter rechtem Winkel, wie in nebenstehender Fig. 5 angedeutet ist, so muss das Wasser des Hauptrohres oberhalb der Einmündung bis zu einer Höhe ansteigen, welche im Stande ist, dem Inhalt des Seitencanals die entsprechende Geschwindigkeit in der Richtung des Hauptrohres zu ertheilen und die durch Wirbelbildung u. s. w. erzeugten

Fig. 5.

Vj

|i;!

Widerstände zu überwinden. Die letzteren entziehen sich der Berechnung und da nach Wissen des Verfassers Versuche in dieser Beziehung nicht vorliegen, so ist man nur in der Lage, ihnen durch entsprechende Vergrösserung des Rohrquerschnitts zu begegnen, die um so grösser sein muss, je mehr Zweigleitungen in das Hauptrohr einmünden.

Fig. 6.

Hi

Endlich sind noch die Widerstände zu erwähnen, welche durch Richtungsänderungen in den Strassenlcitungen selbst entstehen und die sich namentlich an den Strassenecken und bei den Rohrcanälen bemerkbar machen. Letztere müssen nämlich aus technischen Rücksichten von Einsteigeschacht zu Einsteigeschacht in gerader Linie geführt werden, so dass sich plötzliche Richtungsänderungen in der Bewegung des Wassers nicht vermeiden lassen, (s. nebenstehende Fig. 6). Die letzteren können aber, nach den Entwickelungen des III. Ca-pitels (Formel 34) in Rechnung gezogen werden. Es beträgt darnach z. B. der Druckhöhenverlust bei einer Richtungsänderung um 90° und einer Geschwindigkeit von lm,0 0,984 V₂ (/ = 0m,05,

dem noch derjenige für die Querschnittsänderungen im Einsteige-scliachte selbst hinzuzufügen ist. Bei der grossen Zahl der Letzteren addiren sich diese Druckhöhenverluste oft in solchem Grade, dass sie auf das Ansteigen der Wassersäulen in den Einfallschächten von erheblichem Einfluss sind.

Stellen wir zum Schluss des über Vorarbeiten Gesagten noch das Material zusammen, welches zur Ausarbeitung eines Canalisationsprojectes erforderlich ist, so besteht dieses aus:

1.    einer Uebersichtskarte der Stadt nebst Umgebung mit Höhenzahlen, bezw. Höhencurven des umgebenden Terrains im Maasstabe von etwa 1:10000.

2.    einer Situation der Stadt mit möglichst ausgedehntem Bebauungsplan, Höhenzahlen des Stadtterrains, der Kellersohlen und der etwa vorhandenen alten Canäle, sowie den höchsten, mittleren und niedrigsten Pegelständen der benachbarten Re-cipienten, im Maassstabe von etwa 1:2500.

3.    Beobachtungen des Grundwasserstandes im ganzen Gebiete der zu canali-sirenden Fläche, sowie der Wasserstände der Recipienten.

4.    Bohrungen zur Ermittelung der geognostisehen Beschaffenheit des Terrains, welche zweckmässig mit dem Versetzen der Standröhren verbunden werden können, und Herstellung geognostisclicr Längenprofile des Stadtterrains.

Hiezu kommt noch behufs specieller Bearbeitung des Canalnetzes:

5.    ein detaillirtes nivellitisches Netz des ganzen Stadtgebietes, dessen Höhenzahlen zweckmässig in die

6.    erforderlichen Sectionspläne der einzelnen Stadtviertel im Maassstabe von etwa 1:500 eingetragen werden. Diese Sectionspläne enthalten die Begrenzung der einzelnen Grundstücke, die Lage der Rinnsteine, der Gas- und Wasserrohren, der alten Canäle, die Höhenlage der letzteren und sonstige bei der Projectirung des Canalnetzes in Frage kommende Gegenstände. In diese Sectionspläne werden die pro-jectirten Canäle mit ihren Revisionsschächten, Lampenlöchern, Spülbrunnen, Einläufen, Nothauslässen und Haus-Anschlüssen unter Angabe ihrer Grösse und ihres Gefälles eingetragen, während die Darstellung des Längenprofiles derselben in der in Fig. 37, Taf. XII angegebenen Weise geschieht.

Wertlie von F für Eiprofile von lm,2 bis 2m,0 Höhe und für Füllhöhen H von der Sohle bis zum Scheitel.

Fläche F in □ Metern. Füllhöhe H in Metern.

1,3

Höhe der Eiprofile in Metern.

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

0,0227

0,095

0,0353

0,129

0,0498

0,164

0,0662

0,200

0,0845

0,237

0,1046

0,274

0,1264

0,312

0,1499

0,350

0,1750

0,390

0,2015

0,429

0,2293

0,469

0,2569

0,510

0,2884

0,551

0,3195

0,592

0,3514

0,633

0,3839

0,675

0,4169

0,716

0,4502

0,758

0,4827

0,800

0,5115

0,835

0,5390

0,870

0,5656

0,904

0,5909

0,937

0,6148

0,970

0,0267

0,102

0,0414

0,140

0,0584

0,178

0,0777

0,217

0,0991

0,256

0,1227

0,297

0,1484

0,338

0,1759

0,380

0,2053

0,422

0,2364

0,465

0,2691

0,508

0,3015

0,552

0,3385

0,596

0,3750

0,641

0,4124

0,686

0,4506

0,731

0,4893

0,776

0,5284

0,821

0,5653

0,867

0,5978

0,905

0,6300

0,942

0,6610

0,979

0,6908

1,015

0,7186

1,050

0,0310

0,110

0,0480

0,150

0,0678

0,191

0,0901

0,233

0,1150

0,276

0,1423

0,319

0,1721

0,364

0,2039

0,409

0,2382

0,454

0,2742

0,501

0,3121

0,547

0,2497

0,595

0,3926

0,642

0,4350*

0,690

0.4783

0,738

0,5226

0,787

0,5675

0,836

0,6128

0,884

0,6560

0,933

0,6937

0,973

0,7310

1,013

0,7670

1,051

0,8016

1,090

0,8340

1,127

0,0355

0,118

0,0551

0,161

0,0778

0,205

0,1034

0,250

0,1320

0,296

0.1634

0,342

0,1975

0,390

0,2948

0,438

0,2734

0,487

0,3148

0,536

0,3583

0,586

0,4014

0,637

0,4507

0,688

0,4993

0,739

0,5491

0,791

0,5999

0,843

0,6514

0,895

0,7034

0,948

0,7560

1,000

0,7990

1,043

0,8420

1,085

0,8840

1,128

0,9234

1,169

0,9606

1,209

0,0404

0,126

0,0627

0,172

0,0885

0,219

0,1177

0,267

0,1502

0,315

0,1859

0,365

0,2247

0,416

0,2664

0,467

0,3110

0,519

0,3582

0,572

0,4076

0,626

0,4567

0,680

0,5128

0,734

0,5681

0,789

0,6247 * 0,834

0,6826

0,899

0,7412

0,955

0,8003

1,011

0,8585

1,067

0,9o80

1,113

0,9568

1,158

1,0040

1,204

1,0490

1,247

1,0910

1,291

0,0456

0,134

0,0708

0,183

0,0999

0,232

0,1328

0,283

0,1696

0,335

0,2099

0,388

0,2537

0,442

0,3008

0,496

0,3511

0,552

0,4013

0,608

0,4602

0,665

0,5155

0,722

0,5789

0,780

0,6413

0,838

0,7053

0,897

0,7705

0,956

0,8368

1,015

0,9035

1,074

0,9673

1,133

1,0230

1,182

1,0780

1,229

1,1312

1,279

1,1820

1,325

1,2290

1,372

0,0512

0,142

0,0794

0,194

0,112

0,246

0,1489

0,300

0,1901

0,355

0,2353

0,411

0,2844

0,468

0,3372

0,526

0,3937

0,584

0,4533

0,644

0,5159

0,704

0,5780

0,765

0,6490

0,826

0,7190

0,887

0,7906

0,949

0,8638

1,012

0,9381

1,074

1,0129

1,137

1,0880

1,200

1,1510

1,252

1,2130

1,302

1,2720

1,355

1,3300

1,404

1,3830

1,453

0,0632

0,158

0,0980

0,215

0,1383

0,274

0,1839

0,333

0,2346

0,394

0,2905

0,457

0,3512

0,520

0,4163

0,584

0,4860

0,649

0,5596

0,715

0,6369

0,782

0,7136

0,849

0,8013 * 0,917

0,8877

0,986

0,9761

1,065

1,0864

1,124

1,1580

1,194

0,0570 0,150

0,0884 0,204

0,1249 0,260

0,1659 0,317

0,2118 0,375

0,2621 0,434

0,3169 0,494

0,3757 0,555

0,4286 0,617

0.5051 0*680

0,5748 0,743

0,6440 0,807

0,7231 0,871

0,8011 0,937

0,8809

1,002

0,9625 1,068

1,0452 1,134

1,1286    1,2506

Fläche F in □ Metern. Füllhöhe H in Metern.

Höhe der Eiprofile in Metern.

CO

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

bjbi tejbq^ rabj b;^

0,6368

1,000

0,6567

1,030

0,6743

1,057

0,6910

1,083

0,7021

1,106

0,7125

1,130

0,7205

1,146

0,7265

1,162

0,7306

1,176

0,7331

1,186

0,7344

1,194

0,7350

1.199

0,7351

1.200

0,7443    0,8637

0,9950

1,250

1,0260

1,287

1,0530

1,321

1,0770

1,354

1,0970

1,383

1,1130

1,410

1,1210

1,433

1,1350

1,453

1,1410

1,470

1,1450

1,483

1,1480

1,490

1,1498

1,498

1,1503

1,500

1,1300

1,333

1,1655

1,368

1,1970

1,410

1,2222

1,444

1,2460

1,475

1,2650

1,504

1,2790

1,529

1,2900

1,550

1,2970

1,567

1,3010

1,582

1,3040

1,592

1,3048

1,598

1,3050

1,600

1,2740

1,416

1,3130

1,453

1,3480

1,497

1,3790

1,533

1,4040

1,567

1,4250

1,597

1,4410

1,624

1,4530

1,646

1,4610

1,665

1,4660

1,680

1,4690

tH t-T r-T rH rH

1,4330    1,5919    1,7630

§ 4. Materialien zur Herstellung der Canäle. Das Innere der Canäle ist den steten Einwirkungen des Canalwassers und der Canalluft unterworfen und muss deshalb aus sehr widerstandsfähigem Material bestehen. Feste natürliche Steine und namentlich gute Ziegel haben sich für grössere, dagegen glasirte Röhren aus gebranntem Thon für kleinere Canäle als vorzugsweise geeignet herausgestellt. Daneben wird unter Umständen Beton zur Herstellung von Canälen verwandt; ebenso der Cement als sogenannter Cementguss, aus welchem nicht nur Röhren, sondern auch grössere Canäle geformt und in den Handel gebracht werden. Auch das Eisen wird nicht selten verwendet. Dies geschieht vorzugsweise dann, wenn die Canäle in Dükerform unter Wasserläufen u. s. w. durcligeftthrt werden müssen, und dadurch einem grösseren inneren Drucke ausgesetzt sind. Endlich gelangt auch der Asphalt zur Anwendung, jedoch seines höheren Preises wegen nicht so häufig, als die genannten Materialien; er dient vorzugsweise zur Ableitung von Flüssigkeiten, deren chemische Beschaffenheit einen zerstörenden Einfluss auf die Wandungen der Canäle aus den sonst üblichen Materialien befürchten lässt.

Canäle aus Bruchsteinen, Werksteinen und Ziegeln. — Canäle aus Bruchsteinen werden hei den neueren Entwässerungs-Anlagen für Städte nur noch selten zur Ausführung gebracht, weil es nur bei sehr gutem Material möglich ist, die Wandungen der Canäle ohne Anwendung von Cementputz ausreichend glatt herzustellen, die vergrösserte Reibung aber hemmend auf die Bewegung des Wassers und beför-

dernd auf die Ablagerung der Sinkstoffe einwirkt. Cementputz sollte jedocli im Innern der Canäle möglichst vermieden werden. Canäle ganz aus Werksteinen kommen ebenfalls nicht häufig und nur in Gegenden vor, wo Quader billig zu haben sind; auch dann beschränken sie sich in der Regel auf die kleineren Profile hochliegender Canäle, denen !iÄÜ'-e Aoa' 'AMät    aug Rücksicht auf billigere Herstellungskosten gewöhnlich ein

Fig. 7.

~~ -

Ht

rechteckiger Querschnitt gegeben wird (s. nebenstehende Fig. 7), der ausser der geringen Capacität gegenüber den kreisrunden und eiförmigen Canälen auch den Nachtheil des schwierigeren

Anschlusses an den Hauptcanal besitzt.

Das zur Erbauung grösserer Canäle geeignetste Material ist der Ziegel, weil sich aus ihm die kreisförmige oder eirunde Profilform am zweckmässigsten und mit verhältnissmässig geringen Kosten hersteilen lässt. Die Grundsätze, welche für die Auswahl der Ziegel für Wasserbauten überhaupt maassgebend sind, behalten auch ihre Gültigkeit für die Zwecke der Canalbauten. Hier sollten nur klinkerhart gebrannte Backsteine unter grosser Sorgfalt bei Auswahl des Materials Verwendung finden. Neben bedeutender Härte derselben ist auf möglichste Undurchdringlichkeit für Wasser zu sehen, weil nur diese Eigenschaft die Herstellung dünner Canalwände gestattet. Der geeignete Thon für die Herstellung eigentlicher Klinker findet sich zwar nicht überall, doch werden auch bei dem Brennen gewöhnlicher Ziegel klinkerhart gebrannte Steine mitgewonnen, so dass man in der Lage ist, bei gehöriger Aufmerksamkeit und namentlich bei frühzeitiger Bestellung in mehreren Ziegeleien den Bedarf genügend zu decken. Diese Art der Beschaffung verträgt sich freilich nicht wohl mit dem üblichen Submissionsverfahren, durch welches leider bei den durch die Concurrenz gedrückten Preisen die Qualität des Materials nur zu oft erheblich leidet. Selbstverständlich müssen die an einer Stelle zu verwendenden Ziegel gleich gross sein, ebene Flächen und volle Kanten haben, weil sich nur dann eine glatte, von Vor- und Rücksprüngen freie Fläche aus ihnen lierstellen lässt.

Der untere Theil eines Canales ist der Einwirkung des fliessenden Wassers unaufhörlich ausgesetzt und auf der Sohle desselben bewegen sich die schweren Theile der Sinkstoffe weiter, die aus den sandigen und steinigen Bestandteilen des Strassen-schmutzes u. s. w. bestehen und deren Hineingelangen in die Canäle sich niemals ganz vermeiden lässt. Dadurch wird die Sohle verhältnissmässig stärker angegriffen, als der übrige Theil des Canals und darum sollten auch zu ihrer Herstellung nur die besten der vorhandenen Klinker verwendet werden. Bei den älteren Londoner

Canälen, deren Herstellung nicht mit der Sorgfalt geschah, welche die neueren Londoner Canalbauten besonders auszeiclmet, musste ein grosser Theil, nachdem er nicht länger als 50 Jahre in Thätigkeit gewesen war, nach Latham.mit neuen Sohlen versehen und auch in den Seitenwandungen reparirt werden.⁶)

¹

)    Journ. f. Gasb. u. Wv. 1876. S. 346.

²

) Siehe Dr. Whitty „On the water supply and sewerage of Jerusalem.“

³

) Siehe Reinigung und Entwässerung Berlins. Generalbericht über die Arbeiten der städtischen gemischten Deputation für die Untersuchung der auf die Canalisation und Abfuhr bezüglichen Fragen von Virchow. Berlin 1873, Seite 5,

⁴

) Siehe Liernur, Ueber die Canalisation von Städten auf getrenntem Wege im Vergleich mit dem Schwemmsystem. Zürich, 187G.

⁵

) Siehe Zeitschrift des Architecten- u. Ing.-Vereins zu Hannover. Jahrg. 1875, pag. 46.

⁶

) Siehe Latham, Sanitary Engineering. London, E. u. F. N. Spon, 1873, Seite 104,

Da bei der meistens bedeutenden Länge der Canäle die Controlc über die gute Ausführung der Sohle besonders schwierig, aber ebenso wichtig ist und die Unebenheit der Baugrubensohle in Verbindung mit dem zudringenden Grundwasser mehr als anderswo zu uncorrecter Arbeit Veranlassung giebt, so empfiehlt es sich, die Canalsohlen unter guter Aufsicht ausserhalb der Baugrube stückweise für sich hersteilen zu lassen.

Der Maurer nimmt dann zur Erzielung einer ebenen Auflagerfläche zweckmässig ein Brett b c (Fig. 13, Taf. X) zu Hülfe und arbeitet innerhalb eines aufgelegten Rahmens, der nach erfolgter

Erhärtung wieder beseitigt werden kann. Die richtige Form der Oberfläche wird durch Anlegung einer Schablone (Fig. 12, Taf. X) controlirt oder die beiden Stirnseiten des Rahmens sind der Querschnittsform entsprechend gebildet. Der Rahmen muss so eingerichtet sein, dass er sicht leicht auseinander nehmen lässt. Die Eckverbindung zwischen den Stücken a und d desselben und dem Stück b c (s. Fig. 13) ist deshalb in der durch nebenstehende Fig. 8 angedeuteten Weise herzustellen.

Fig. 8.

Zweckmässig ist es, die obere Rollschicht f g hi Fig. 13 zunächst fortzulassen und sie erst in der Baugrube aufzubringen, nachdem hier auf eine gewisse Strecke die stumpf, . aber genau an einander schliessenden unteren Theile der Sohlstlicke in richtiger Lage verlegt sind. Man hat dadurch den grossen Vortheil eines nachträglichen guten Verbandes, der wegfallen würde, wenn man die Sohlenstücke gleich in ganzer Höhe fertig stellen und dann stumpf an einander setzen wollte. Ohne solche Canalsohlen, welche zweckmässig in Längen von 1—lm,5 hergestellt werden, würde es bei ungünstigen Wasser- und Bodenverhältnissen kaum möglich sein, anders, als unter Anwendung künstlicher Fundirungsmethoden solide Arbeit herzustellen.

Zur Bildung des unteren Theilcs gemauerter Canäle verwendet man sodann mit Erfolg Sohlenstücke aus gebranntem und in der Fläche a b glasirtem Thon von dem Querschnitt der Fig. 14, Taf. X, welche den Angriffen des fliessenden Wassers und der Sinkstoffe sehr gut Widerstand leisten. Wenn man sie an den Seiten mit Oeffnungen o versieht, so dienen sie gleichzeitig während des Baues zur theilweisen Abführung des Grundwassers, sobald für dessen Beseitigung am unteren Ende des Canals durch Auspumpung oder Einführung in einen Recipienten Sorge getragen wird. Indessen lässt sich eine innige Verbindung in den Stossfugen und damit ein Abschluss gegen das eindringende Grundwasser bei diesen Sohlstücken nur schwer oder gar nicht lierstellen; sie stehen deshalb in dieser Hinsicht den gemauerten Sohlstücken nach und sind auch kostspieliger als diese.

Fig. 9.

Ir

In solchen Städten, in denen natürliche Steine von guter Beschaffenheit billig zu haben sind, werden die Sohlen der gemauerten Canäle auch wohl aus Granit oder festem und dichtem Sandstein u. s. w. hergestellt. Wenn der Grundwasserandrang unbedeutend ist, leisten sie“ auch gute Dienste; dagegen tritt bei starkem Wasserdruck von aussen derselbe Uebelstand auf, wie bei den Sohlen aus gebranntem Thon, wenn auch in geringerem Grade. Es hält nämlich auch hier schwer, trotz der grösseren adhärirenden Flächen bei erheblichem Zudrange des Grundwassers die Stossfugen durch Cement gut zu dichten, weil dieser herausgetrieben wird, noch bevor er abgebunden ist; es sei denn, dass man es vorzieht, ein wasserdichtes Betonbett herzustellen und die Canalsohlen darauf zu verlegen. Die letzteren werden an ihren Stossfiächen entweder stumpf oder mit einem Versatz hergestellt (Fig. 15 bis 17, Taf. X), dessen Anarbeiten jedoch den Preis der Sohlen beträchtlich erhöht.

On

SO

Bl

DO

Ui

Do

Sodann werden manchmal auch Sohlstücke zur Anwendung gebracht, welche aus Beton oder aus einer Mischung von Cement und Sand bestehen. Sollen diese sich imPreise nicht höher stellen, als Canalsohlen aus Klinkern, so erfordern sie einen erheblichen Sandzusatz, verlieren dadurch aber diejenige Festigkeit, die sie den Sohlen des Canals gerade verleihen sollen.

Fig. 10.

Endlich sind auch in einzelnen Fällen Sohlstücke aus Gusseisen verwendet, z. B. in Westham, wo dieselben zur Fundirung im Triebsande gebraucht wurden. Es möchte zu bezweifeln sein, ob sich bei der angewandten Form (siehe nebenstehende Fig. 9 und 10) eine besonders

sichere Fundirung erzielen liess, jedenfalls sind sie im Preise nicht niedrig und abgesehen von der erschwerten Verbindung der Stossfugen ist ein ungenügendes Anhaften des Mörtels an den Auflagerflächen zu befürchten.

Canäle aus Beton. Wo Steinschlag, Kies oder andere passende Materialien zur Bereitung von Beton neben dem Cement wohlfeil und in guter Beschaffenheit zu haben sind, empfiehlt sich manchmal die Herstellung der Canäle aus Beton. Der in Fig. 18, Taf. X, dargestellte eiförmige Canal von lm,215 Höhe ist z. B. aus Beton in der Weise zur Ausführung gekommen, dass nach geschehener Aushebung der Baugrube streckenweise die mit Zinkblech beschlagene Form für den unteren Theil des Canalprofiles aufgestellt, der Beton hinter dieselbe gestampft und alsdann in ähnlicher Weise der obere Theil hergestellt wurde. Die Figur ist nebst der folgenden Fig. 19 Latham’s Sanitary-Engineering entnommen, der wiederholt derartige Canäle aus einer Mischung von ein Theil Portland-Cement, 2 Theilen Sand und 3 Theilen Steinschlag, der nicht über 3cm,5 Stärke besass, erbaut hat.

Da ein so hergestellter Canal im Innern nicht frei von Unebenheiten bleiben wird, so ist zur Beseitigung derselben wohl ein Ueberzug aus Cementputz angewandt. Besser ist eine Auskleidung mit Klinkern, wie sie bei dem in Fig. 19 dargestellten Haupt-Notliauslasscanal in Croydon zur Ausführung gekommen ist, von dem Latham bemerkt, dass er, noch unbedeckt von Boden, mehrere Monate mit Wasser gefüllt gewesen sei und dabei sich als völlig dicht bewiesen habe.

Es mag noch bemerkt werden, dass bei der Construction der Canäle aus Beton im Vergleich zu der aus Klinkern die Baugrube in erheblich grösserer Länge offen gehalten werden muss, weil die Herstellung des Canals rasch fortschreitet und die Baugrube erst nach Erhärtung des fertigen Canalkörpers verfällt werden darf.

Cement. Bei den Mauerarbeiten, die zur Herstellung der Canäle erforderlich sind, sollte nur Mörtel aus bestem Portland-Cement Verwendung finden; nicht allein weil dieser eine bedeutende Festigkeit besitzt, sondern weil er auch der Einwirkung des Canalwassers besser widersteht, als ein anderer hydraulischer Mörtel. Die Darstellung der Eigenschaften, welche def Cement besitzen muss, ist Gegenstand der Baumaterialien-Lelire und es mag deshalb hier nur erwähnt werden, dass nach den Vorschlägen des Dr. Michaelis¹) kein Cement als gut bezeichnet werden sollte, der nicht nach einer Erhärtungszeit von 7 Tagen (den ersten Tag in der Luft, von da ab unter Wasser) in reinem Zustande eine absolute Festigkeit von 25k pro D⁰'¹¹ und in der Mischung von 1 Gewichtstheil Cement und 3 Gewichtstheilen Sand, sowie gleicher Erhärtungszeit, eine solche von 5k pro Dcm besitzt. Dabei soll der Cement nach Gewicht verkauft werden und die Mahlung desselben eine solche sein, dass beim Sieben nicht über 25°/o Rückstand auf einem Siebe von 900 Maschen pro D⁰¹¹¹ Zurückbleiben. Guter Cement darf vor Ablauf von 40—60 Minuten nicht abbinden. Behufs Gontrole desselben sind regelmässige Untersuchungen nach obigen Bedingungen vorzunehmen und empfiehlt sich zur Ermittelung der absoluten Festigkeit der von Frühling, Michaelis & Comp, in Berlin construirte Apparat.

Thonröhren. Die kleineren, kreisförmigen Strassencanäle bis zu Om,75 Durchmesser, sowie die Hausleitungen werden in neuerer Zeit allgemein aus gebrannten und glasirten Tlionröhren hergestellt. Röhren aus steingutähnlicher und gesinterter

Seite 45.

Masse sind den gewöhnlich vorkommenden aus poröser Masse, deren Dichtung lediglich durch die Glasur bewirkt wird, wegen ihrer grösseren Dauerhaftigkeit entschieden vorzuziehen. Ein kreisrunder Querschnitt, überall gleiche Wandstärke, und heller Klang sind die äusseren Kennzeichen guter Röhren. Bestehen dieselben aus nicht gesinterter Masse, so ist ausserdem noch auf eine gute Glasur innen und aussen Gewicht zu legen. Sodann dürfen die Röhren nicht spröde sein, müssen vielmehr eine gewisse Elasticität besitzen, um den mannigfachen auf sie einwirkenden Stössen beim Transport, beim Zufüllen der Baugrube, beim Stampfen des Bodens u. s. w. widerstehen zu können.

Die Wandstärke der in England in den Handel gebrachten Röhren beträgt nach Latham:

Innerer Durchmesser......

Wandstärken:

A.    für Steingutröhren.....

B.    für Röhren aus gebranntem Thon

7,62

10,16

15,24 22,86

25,40

30,48

38,1    45,70

cm

o o>

1,59

1,90

2,22

tO CO

2,86

3,18

cm

1,90    2,00    2,54

* Es genügen jedoch nach seinen Erfahrungen, wie auch nach denen des Verfassers, die Wandstärken unter B nicht bei dem äusseren Druck, welcher hei Baugruben von 4 bis 5m und mehr Tiefe und tlioniger Bodenheschatfenheit einzutreten pflegt. Hierauf bezügliche Versuche, welche mit dem in Fig. 20, Taf. X, skizzirten Apparate in Breslau vorgenommen wurden, ergaben auch, dass die Röhren einem dem Gewicht des auf ihnen lastenden Bodens annähernd gleichen äusseren Drucke nicht sämmtlich zu widerstehen vermochten, ohne dass der Grund für diese Erscheinung etwa in einer besonderen Abweichung von der kreisförmigen Gestalt gesucht werden konnte. Es wird sich deshalb empfehlen, die Wandstärken nicht allein etwas grösser zu nehmen, als sie in obiger Tabelle angegeben sind, sondern auch die Röhren grösseren Durchmessers (etwa von mehr als 0m,3) von Zeit zu Zeit einer Druckprobe zu unterwerfen, Röhren von mehr als 0m,5 Durchmesser aber nur in Ausnahmsfällen zu verwenden. Neben der Druckprobe empfiehlt sich sodann eine Untersuchung des von der gebrannten Masse absorbirten Wasserquantums. Wiewohl diese Probe nicht ausschliesslich als maassgebend für die Güte des Materials angesehen werden kann, so werden gute Röhren nach 24stündigem Liegen in Wasser doch selten mehr als etwa 3°/o ihres Gewichts an Wasser aufgesogen haben. Endlich sollte man sich auch von der Beschaffenheit des ungebrannten Tliones überzeugen und darauf Gewicht legen, dass die Verbindungsmuffen gleich bei dem ersten Formen mit angepresst und nicht besonders geformt und nachher an die halb getrockneten Röhren angesetzt werden.

Die Verbindung der Thonröhren untereinander geschieht durch Muffen, die Dichtung am besten durch getheerten Hanfstrick und Thon. Die Tiefe der Muffe beträgt etwa 6cm, der Spielraum zur Dichtung 1 bis 2cm (s. Fig. 21, Taf. X). Bei dieser Art der Verbindung ist es freilich mit einigen Umständen verknüpft, aus einem fertigen Rohrstrange ein Rohr behufs Einsetzens einer Abzweigung, Beseitigung einer Verstopfung u. s. w. zu entfernen und es müssen dazu in der Regel mehrere Röhren mittelst eines Hebels aufgehoben werden, so dass der Rohrstrang eine gebogene Form annimmt und das Rohr dann herausgenommen werden kann. Um dies zu erleichtern, hat man Röhren mit halben Muffen construirt, die aber den Nachtheil haben, dass das Wasser leicht aus ihnen heraustritt, wenn sie mehr als halb voll laufen (Fig. 23, Taf. X); oder Röhren mit aus zwei Theilen bestehenden Muffen (Fig. 24 und 25), deren untere eine ähnliche Function besitzt, wie das Stühlchen bei Eisenbahnschienen

3,17    3,81

cm

(Jenning’s Patent). Zu gleichem Zwecke kann man auch Röhren verwenden, bei denen eine bewegliche Muffe übergeschoben wird. (Fig. 26.)

Seitdem man jedoch die Einsteigeschächte in geringer Entfernung von einander anbringt und die Rohrstränge zwischen diesen gerade herstellt, wird die Reinigung hei etwaigen Verstopfungen sehr erleichtert. Auch wird es hei genügender Aufmerksamkeit bei Herstellung des Rohrstranges selten an eingelegten Abzweigröhren fehlen, so dass die oben beschriebenen und andere, zum Theil noch künstlichere Construc-tionen wesentlich an Bedeutung verloren haben und nur noch in Ausnahmefällen Verwendung finden.

Cement-Röhren. Aus gutem Portland-Cement lassen sich, sorgfältige und sachkundige Arbeit vorausgesetzt, Röhren von grosser Festigkeit hersteilen, die den Vortheil haben, dass ihnen ein sehr genauer Querschnitt und eine angemessene Länge gegeben werden kann. Zwar fehlt den inneren Wandungen die Glätte der glasirten Thonröhren und sie stehen diesen deshalb in der Reinhaltung des Querschnitts, namentlich bei schwachem Gefälle, nach. Nichts destoweniger sollte dies keine Veranlassung sein, die Versuche mit Cementröhren ganz aufzugehen, da das zur Herstellung dienende Rohmaterial in immer steigender Güte bezogen werden kann.

Röhren aus Guss- oder Walzeisen pflegen namentlich in solchen Fällen zur Verwendung zu gelangen, wo durch Thonröhren des grösseren Druckes wegen eine genügend dichte Verbindung nicht erzielt werden kann; z. B. bei Dükern oder hei den Druckrohren, in welchen das Canalwasser unter Zuhilfenahme einer Druckpumpe nach einem entfernten Punkte hingeschafft werden soll. Die Anforderungen, welche an derartige Röhren gestellt werden müssen, sind bereits Gegenstand der Besprechung im III. Capitel gewesen; es mag hier deshalb bemerkt werden, dass auf den Ueber-zug derselben besonderes Gewicht gelegt werden muss, damit sie vor dem Angriff des Canalwassers geschützt sind.

Asphaltröhren stellen sich erheblich billiger als eiserne, haben auch vor diesen den Vortheil, dass sie durch das Canalwasser nicht angegriffen werden. Ferner ertragen sie einen nicht zu hohen inneren Druck und eigenen sich deshalb sehr gut zur Herstellung von Spülleitungen, Druckröhren u. s. w., falls in diesen nicht zu viele Fagonstiicke Vorkommen.

§ 5. Ausführung der Canäle. Form und Absteifung der Baugruben. Bei dem Bau eines Canales wird in der Regel schon durch die Lagerung des Baumaterials, der Absteifhölzer, des ausgehobenen Bodens und der Pflastersteine u. s. w. ein so beträchtlicher Theil der disponiblen Strassenfläche in Anspruch genommen, dass von einer Dossirung der Baugrubenwände, wie sie den natürlichen Lagerungsverhältnissen des Bodens entsprechen würde, nicht mehr die Rede sein kann. Die Cohäsion des gewöhnlich vorkommenden Bodens gestattet aber nur das Ausheben von Baugruben mit verticalen Seitenwänden von geringer Tiefe, bei tieferen Baugruben muss deshalb dem Einstürzen der Seitenwände durch besondere Vorkehrungen entgegen gewirkt werden. Das bekannte und namentlich bei Legung von Gas- und Wasserleitungsröhren vielfach zur Anwendung gebrachte Mittel, in bestimmten Entfernungen Tlieile des gewachsenen Bodens stehen zu lassen (Fig. 27 und 28, Taf. X) genügt bei grösserer Tiefe nicht mehr und es bleibt nur das Mittel übrig, die Wände der Baugrube gegen einander abzusteifen.

Am einfachsten bewirkt man eine solche Absteifung bei nicht zu tiefen und wasserfreien Baugruben durch das Anbringen horizontalliegender Bohlen b, durch welche der seitliche Erddruck den Steifen s zugewiesen wird (s. Fig. 29 und 30, Taf. X.) Die Anzahl der Bohlen und Steifen würde nun mit der grösseren Tiefe dem vergrösserten Erddrucke entsprechend zunehmen müssen; man thut jedoch besser, die Anzahl der Steifen möglichst zu vermindern, um mehr Raum für den Verkehr in der Baugrube zu belialten. Dies wird durch Anwendung der Verticalbolilen v bewirkt, welche den Druck einer grösseren Anzahl Bohlen auf die Steifen s übertragen. Um die letzteren nicht in zu verschiedener Länge hersteilen zu müssen und sie bequem an jeder Stelle anbringen zu können, ist von einer Dossirung der Baugrube am besten ganz abzusehen. Die Absteifung einer solchen Baugrube mit ver-ticalen Wänden ist in Fig. 32, Taf. X, dargestellt. Der Raum zwischen den Steifen ist so zu bemessen, dass die grössten Constructionstheile — bei gemauerten Canälen z. B. die Sohlstücke, noch eingebracht werden können. Unter gewöhnlichen Verhältnissen genügt eine Entfernung derselben von lm,5 bis 2¹¹¹ und eine Bohlenstärke von etwa 5cm, während bei sehr nachgiebigem Boden die Bohlenstärke zunehmen muss oder die Steifen näher aneinander zu setzen sind- bei nicht zu breiten Baugruben reicht eine Stärke von 0m,12 . 0m,12 bis 0m,15 . 0m,15 der zu den Steifen dienenden Hölzer aus.

Die Verticalhölzer v mit den Steilen s können in der Weise, wie sie in den Zeichnungen angegeben ist, nicht schon während des Ausscliachtens der Baugrube angebracht werden, weil es sonst unmöglich sein würde, unterhalb der schon liegenden eine neue Horizontalbohle anzubringen. Vielmehr werden während des Boden-aushebens die Steifen erst interimistisch befestigt und erst später die mehreren Bohlen dienenden Verticalhölzer angebracht. Um ein Gleiten der Bohlen an den Wänden der Baugruben zu verhindern, empfiehlt es sich, falls man nicht, wie es in Fig. 32 geschehen ist, Bohle an Bohle setzt, die einzelnen Bohlenlagen durch zwischen gestellte Bretter b gegen einander abzusteifen, die Quersteifen durch Klammern mit den Bohlen zu verbinden oder ihnen Halt durch untergenagelte Knaggen k zu geben (Fig. 33).

In der angegebenen Weise hat der Verfasser Baugruben bis zu 8'“ Tiefe hergestellt und in London ist man damit selbst bis 10m,5 tief gegangen. Doch darf man dann nicht mit der Beseitigung von Gr und wasser zu kämpfen haben; in diesem Falle wird das Anbringen von Horizontalbohlen erschwert und bei starkem Andrang sogar unmöglich gemacht. Es empfiehlt sich dann, die horizontale Absteifung nur bis zu einiger Höhe über dem Grundwasser fortzusetzen und von da ab dicht neben einander stehende Verticalbohlen einzutreiben (s. Fig. 34, Taf. X). Geschieht dies correct und mit dicht schliessenden Fugen, die ein Hineintreiben des Bodens beim Auspumpen der Baugruben verhindern, so ist man im Stande ohne Anwendnng künstlicher Fundirungsmethoden selbst bei sandigem Untergründe Canäle herzustellen, deren Sohle bis zu lm,5 unter dem Spiegel des Grundwassers liegt. Die Verticalbohlen dürfen aber nicht zu tief eingetrieben sein und müssen mit grosser Vorsicht allmählig entfernt werden, damit kein Nachsinken des unter der Canalsohle liegenden Bodens eintritt und eine Senkung desselben bewirkt. Besser ist es, sie stecken zu lassen, um jede Veranlassung zur Senkung der Fundamente zu vermeiden.

Die Absteifung der Baugrube von vornherein durch Verticalbohlen zu bewirken, empfiehlt sich nur in den Fällen, wo man durchweg mit schlecht stehendem und nassem Boden zu thun hat, oder wo Baugruben von geringer Länge und Breite, z. B. für Revisionsschächte u. s. w. abzusteifen sind. Die Absteifung geschieht in der Weise, dass die in Zwischenräumen oder dicht an einander stehenden Bohlen der tiefer gehenden Ausschachtung stets nachrücken, wobei der Horizontalschub der Erde vermittelst der Rahmen r auf die Spreizen s übertragen wird (s. Fig. 1 bis 3, Taf. XI). Mit der grösseren Tiefe der Baugrube wächst der Horizontalschub und

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damit die Reibung gegen die Bohlen so bedeutend, dass oft eine sehr erhebliche Verticalkraft dazu gehört, um diese hinunter zu treiben. Diese Kraft wird meistens durch Schläge auf die Köpfe der Bohlen ausgeiibt. Dadurch leiden diese aber sehr und es empfiehlt sich nicht allein, sie gegen das Zerspalten durch das Umziehen eiserner Bänder um ihre Köpfe zu schützen, sondern auch zwischen Bohle und Rahmen Holzkeile anzubringen. Soll eine Bohle dann tiefer eingetrieben werden, *ko wird der rechts und links steckende Keil angezogen und der zu der Bohle gehörige etwas gelöst. So wird bei gut cohärirendem Boden der Druck momentan geringer und das Eintreiben erleichtert. Immerhin hat die verticale gegen die horizontale Absteifung den Nachtheil, dass die Bohlen mehr leiden und eine dichte Bekleidung der Baugrubenwände nach untenhin nur dadurch möglich wird, dass von oben herab zwischen die bereits stehenden neue Bohlen eingetrieben werden. Auch bedarf man bei ein und derselben Baugrube lauter Hölzer von annähernd gleicher Länge, die wieder bei tieferen Gruben nicht genügt; bei der Horizontalabsteifung aber lassen sich Bohlen von fast beliebiger Länge verwenden.

Bei der in Fig. 4 und 5, Taf. XI dargestellten verticalen Absteifung, welche im Jahre 1869 bei dem Bau eines Sammelcanales in Dresden angewandt wurde²), werden die Rahmhölzer durch die Spreizen getragen. Letztere hängen wieder mit Ketten an 28cm starken, 4m,5 bis 6ra,8 langen, über der Baugrube liegenden Querschwellen. Diese Absteifung, deren Sicherheit gerühmt wird, ist nicht frei von den Mängeln aller Verticalabsteifungen und erfordert gegen die oben beschriebenen Methoden den Mehraufwand der Ketten und Schwellen.

Tunnelartige Zimmerung. Wenn die Tiefe der Baugruben eine gewisse Grenze überschreitet, wird die Herstellung eines Stollens weniger kosten, als die einer offenen Baugrube. Die Auszimmerung eines solchen Stollens ist analog der beim Tunnelbau üblichen und darf hier deshalb auf das dort Gesagte mit dem Bemerken verwiesen werden, dass in der Regel die Thürstockzimmerung, wie sie in Fig. 6 u. 7, Taf. XI dargestellt ist (Fig. 7 bei besserem, und Fig. 6 bei schlechterem Boden) ausreichen wird.

Fundirung der Canäle. Unter gewöhnlichen Verhältnissen bedürfen die Canäle einer künstlichen Fundirung nicht, weil sie nur ein geringes Gewicht besitzen und in der Regel weniger wiegen, als der Boden, dessen Stelle sie einnehmen. Nur bei sehr wenig tragfähigem Boden, oder bei starkem Wasserzudrange ist künstliche Fundirung am Platze und es sind hier dieselben Hilfsmittel zur Anwendung zu bringen, welche für künstliche Fundirungen im Allgemeinen gelten, selbstverständlich nur in dem durch die Verhältnisse bedingten Umfange. So braucht auch bei ziemlich schlechtem Boden die Fläche, welche erforderlich ist, um den fertigen Canal zu tragen, nur gering zu sein und es genügt deshalb in der Regel die Anwendung eines Schwellrostes. Um auf diesem die Last des Canals gleiclnnässig zu vertheilen empfiehlt sich die Anordnung der Fig. 8, Taf. XI und bei grösserer Last, bezw. weniger tragfähigem Boden diejenige der Fig. 9; Pfahlrost wird nur selten nöthig sein. Ebenso wird es meistens genügen, das geringe Gewicht der Thonröhren einfach auf Längsbohlen zu vertheilen, deren Stoss auf einer Querbohle ruht (s. Fig. 10 u. 11). Selten werden künstlichere Anordnungen angewandt; so z. B. in London, wo bei der Fundirung eines grossen Notliauslass-Canales in der Feldmark von Barkey einzelne Pfeiler aus Beton durch die obere Schlammschicht auf den tragbaren Boden versenkt und durch Bögen verbunden wurden, die den Canal zu tragen haben.

Bei starkem Wasserzudrange, der ein Ausheben der Baugrube im Trockenen unmöglich macht, wird es erforderlich, dieselbe zwischen Spundbohlen, die von der Linie des Grundwassers an eingetrieben werden, auszubaggern und den Canal auf Beton zu fundiren (s. Fig. 13, Taf. XI). Die Baugrube kann dann ausgepumpt und das Mauerwerk im Trockenen ausgeführt werden.

sein soll, wo t die Tiefe der Aus-

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Ausführung des Mauerwerks. Das Mauerwerk eines Canals wird in der Regel nur einen Stein und bei kleineren Canälen selbst nur V2 Stein stark hergestellt. Eine englische Formel³) giebt in dieser Beziehung die Regel, dass die Stärke s des Mauerwerks in englischen Fussen = schachtung und r den äusseren Halbmesser des Canals, beides in Fussen, bezeichnet. Für einen kreisförmigen Canal würde richtiger sein s =    , wenn p gleich der

Pressung von aussen und S gleich der Druckfestigkeit des Mauerwerks pro Flächeneinheit gesetzt wird. Nimmt man für p das Gewicht eines Erdprisma an, dessen Höhe gleich der Tiefe der Baugrube ist und setzt für S das hundertfache Gewicht der Erde (etwa 5—6k pro □om, je nach dem specifischen Gewicht des Bodens), so gelangt man ebenfalls zu obiger Formel, die übrigens ziemlich geringe Stärken ergiebt und zufolge ihrer Voraussetzung auch auf Canäle von anderem, als kreisförmigem Querschnitte nicht wohl anwendbar ist.

Bei starkem Wasserzudrang von aussen wird man auch bei kleinen Canälen nicht gern eine Mauerwerkstärke von weniger als 1 Stein anwenden, die andererseits auch wieder für Canäle von beträchtlichem Durchmesser genügend ist. Nur bei aussergewöhnlichem Drucke des Grundwassers empfiehlt cs sich, diese Stärke zu ver-grössern, da, wie der Verfasser sich zu überzeugen Gelegenheit gehabt hat, das Grundwasser bei einer Druckhöhe von etwa 2m die Poren des 1 Stein starken Mauerwerks eines Canals durchdringt und diesem bei der grossen Ausdehnung der benetzten Fläche ein nicht unerhebliches Wasserquantum von Aussen zuführt, das sich allerdings vermindert, sobald der Canal in Function getreten ist.

Das Mauerwerk eines Canals wird am besten in Rollschichten ausgeführt (s. Fig. 8 u. 9, Taf. XI). Nicht nur ist dadurch die Möglichkeit geboten, bei Canälen von grösserem Halbmesser gewöhnliche Klinker, statt der sonst erforderlichen Formsteine zu verwenden, sondern man hat es auch in der Hand, zu der Herstellung des Canalinnern die besten der vorhandenen Ziegel auszusuchen und die weniger guten in dem äusseren Ringe zu vermauern. Sodann hat das Canalmauerwerk im Innern bei dem sich bildenden Läuferverbande weniger Fugen, als bei dem Kopfverbande der Fprmsteine (Fig. 12) und endlich trägt die trennende Cementfuge nicht unwesentlich zur Wasserdichtigkeit des Canales bei.

Der Bau eines grösseren Canals geschieht, falls seine Herstellung nicht mit besonderen Schwierigkeiten verknüpft ist, nach dem Prinzip der Arbeitstheilung in der Weise, dass der Colönne der Erdarbeiter eine Abtheilung folgt, welche die Sold-stücke versetzt und deren Fugen dichtet. Ihr folgen diejenigen Maurer, welche die Lehrbögen für den unteren Theil des Canals aufstellen und diesen selbst wölben. Sodann wird von der nachfolgenden Colonne das obere Gewölbe eingeschaalt und gemauert. Eine andere Abtheilung besorgt das Ausfugen der fertigen Canalstrecke und die Herstellung eines lcm starken Cementputzes auf dem oberen Gewölbe. Nach erfolgter Erhärtung desselben wird das schichtenweise Einbringen des Verfüllungsbodens, sowie das Stampfen und event. Einschlämmen desselben und die allmähliche Entfernung der Absteifung vorgenommen, worauf die Steinsetzer die aufgerissene Pflasterfläche wieder hersteilen. Es muss hierbei bemerkt werden, dass gleichzeitig mit dem Aufmauern der Widerlager der eiförmigen Canäle die Hinterfüllung derselben und bei horizontaler Absteifung auch die Beseitigung der letzteren in entsprechender Höhe vorgenommen werden muss. Anderenfalls würde nach Fertigstellung des Canals weder eine feste Lagerung des Hinterfüllungsbodens noch die Entfernung der Ab-steifungsbohlen möglich sein. Damit der sodann sich geltend machende Erddruck nicht nachtheilig auf das noch frische Widerlagsmauerwerk einwirke, sind einzelne der unteren Lehrbögen erst jiach Vollendung des ganzen Profils zu entfernen. Das Ausrüsten geschieht am einfachsten mittelst Keilen. Bei kleinen Canälen, wo der die Keile lockernde Arbeiter sich nicht mehr durch die Oeffnuugen der unteren Lehrgerüste bewegen kann, sind diese durch einfache Horizontalhölzer h (Fig. 12) zu ersetzen, die unterhalb des Kämpfers zwischen die fertigen Widerlager eingelegt werden; die oberen Lehrbögen ruhen dann auf den ausgekragten Steinen s; sie stehen je nach der Stärke der Schaalungsbretter lm bis lm,5 von einander entfernt.

Herstellung der Canäle aus Thonröhren. Damit die Thonröhren eine dauernde Lage in der Gefällsrichtung erhalten, wird ein sicheres Auflager derselben erforderlich. Zu diesem Zwecke wird die Baugrube genau nach dem gegebenen Gefälle, jedoch 0m,10 bis 0n,,15 über der beabsichtigten Höhenlage der unteren Rolir-sohle ausgehoben, mittelst gekrümmter Schaufeln eine Rinne von der Krümmung und der Länge des zu verlegenden Rohres, sowie ein Einschnitt für die Muffe hergestellt. Das Rohr wird dann herunter gelassen, und, nachdem um seinen Schaft ein Theer-strick gewickelt ist, mit diesem in die Muffe des bereits liegenden Rohres gesteckt, in seiner Höhenlage revidirt und gedichtet. Dies geschieht dadurch, dass man mittelst eines Dichtholzes (Fig. 22, Taf. X) den Theerstrick fest zwischen Muffe und Schaft eintreibt und den noch verbleibenden Zwischenraum mit fettem Thon verstreicht (Fig. 21). Da der Arbeiter mit der Hand nicht zu den tiefsten Theilen des Rohres gelangen kann, so empfiehlt es sich, das untere Segment der Muffe schon vor dem Verlegen mit Thon auszustreichen; der hineingeschobene Schaft drängt dann den überflüssigen Thon heraus, der nach erfolgtem Verlegen mittelst einer Bürste oder dergl. entfernt wird.

Eine Verbindung der Röhren mit Cement dichtet zwar besser, nimmt aber dem Rohrstrange seine Elasticität und bringt die Gefahr mit sich, dass die Muffen durch das Treiben des Cements gesprengt werden.

Um den Röhren eine möglichst sichere Lage zu geben, werden dieselben bis zu 0m,2 über ihrem Scheitel in Sand eingebettet, der durch Einschlämmen mit Wasser möglichst dicht gelagert wird. Ein Stampfen des Sandes darf auf keinen Fall stattfinden, um die Röhren nicht zu zertrümmern. Ebenso muss auch das Einbringen und Stampfen des Verfüllbodens mit grosser Vorsicht geschehen und bei thoniger Beschaffenheit desselben empfiehlt es sich, die Verfüllung bis zu einer angemessenen Höhe (0m,6—0m,8) über dem Scheitel ausschliesslich mit Sand vorzunehmen, diesen gut einzuschlämmen und erst dann anderen Boden zu verwenden.

Falls verticale Absteifung angewandt wurde, sind die Bohlen in dem Maasse

§ 6. Ausführung (1er Canäle. (Fortsetzung.) Vereinigung zusammentreffender Canäle. Die Einmündung des Seitencanales soll, wenn irgend thunlich, in der Weise stattfinden, dass die Wandungen desselben sich tangential an die Richtung der Wandungen des Hauptcanales anschliessen, damit möglichst wenig Gefallhöhe bei dem Zusammentreffen der Wassermengen verloren gehe (Fig. 15, Taf. XI). Das Profil des grösseren Canals C J D N, in welchen der kleinere einmünden soll, kann mit Rücksicht auf die erforderliche Stärke der Wandungen nur bis zu C D, das des kleineren I) K E 0 bis zu I) E unverändert fortgeführt werden, während das resultirende Profil FUGE erst von FG aus beginnen kann. Von C bis F und von E bis G findet der Uebergang der beiden Profile in einander statt, dessen vollständige Ausbildung nach den Regeln der darstellenden Geometrie jedoch nur in ihren unteren Theilen möglich ist, da die sich ergebende Form des Deckengewölbes eine genügende Stabilität nicht besitzen würde und dem man deshalb im Querschnitt die Form eines Kreisabschnittes giebt. Aber auch die richtige Ausbildung des unteren Theiles, für den sich genau genommen die Gestalt eines, an dem Berührungspunkte der beiden Canalprofile beginnenden und allmälilig verlaufenden Sattels mit scharfem Rücken ergeben würde, stösst auf einige Schwierigkeiten, so dass man zweckmässig die äusserste Spitze desselben fortlässt und den übrigen Theil horizontal abschneidet oder ihn abrundet, wie es in den Figuren 14, 15, 18 und 19, Taf. XI, dargestellt ist.

herauszuziehen, als das Verfüllen der Baugrube fortschreitet. Wird damit bis zu vollendeter oder beinahe vollendeter Verfüllung gewartet, wie oft genug geschieht, so liegt nicht allein die Gefahr nahe, dass der Erdkörper a c cl e (Fig. 31, Taf. X) mit seinem vollen Gewichte auf dem Rohr lastet, sondern es löst sich auch das Erdprisma ab c ab, was freilich hei breiten Baugruben auch sonst, wiewohl in erheblich geringerem Maasse geschehen wird, weil bei Anwendung selbst der grössten Sorgfalt es nicht gelingt, den Verfüllboden wieder in der ursprünglichen Dichtigkeit abzulagern.

Das obere Gewölbe CHE, dessen Pfeilhöhe M H der Spannweite C E entsprechend anzunehmen ist und in dessen Stirnmauer die Gewölbelinien CJD und D K E einschneiden, muss in das Gewölbe F G übergeführt werden. Da die Widerlager C F und E G zwar beide von C nach F und von E nach G steigen, aber nicht parallel sind, so ist die Herstellung der Gewölbefläche E D E G F, eines sogenannten Trompetengewölbes, wegen der Construction und Aufstellung der verschiedenen Lehrbögen etwas umständlich und der Verfasser hat dieselbe in einigen Fällen dadurch zu vermeiden gesucht, dass er die Figur C D E G F oder bei zu bedeutender Grösse derselben einen Theil CI) E Gt F{ als Grundriss eines Einsteigeschachtes behandelte, diesen mit convergirenden Mauern nach oben führte und ihn dort abdeckte (siehe den punktirten Theil der Fig. 14, Taf. XI).

Die Vereinigung dreier Canäle geschieht in ähnlicher Weise (Fig. 18 u. 19, wo der Sattel abgerundet und in seinem Rücken mit Werksteinen abgedeekt dargestellt ist).

In Städten, wo ein bereits vorhandenes Canalsystem ausgebaut werden soll, kommt häufig der Fall vor, dass ein neuer Canal einen alten abzufangen hat, ohne dass der Betrieb des Letzteren gestört werden darf (Fig. 22, Taf. XI). Der Punkt A wird in der besprochenen Weise hergestellt, ebenso _ß, nachdem bis E gebaut, und der Canalinhalt durch Pumpen dem alten Canal unterhalb C oder dem neuen unter-

halb E zugewiesen wurde, zu welchem Zwecke hei D und bezw. bei F oder E ab-gedammt werden muss. Nach Herstellung der Einmündung bei B nimmt der neue Canal das Wasser des alten auf und es kann die Kreuzung bei C erbaut werden, nachdem man sich durch einen Damm bei G gegen den Rückstau des Wassers gesichert bat. Diese Methode des Ueberpumpens ist jedoch bei bedeutender Wassermenge und anhaltendem Regenwetter sehr kostspielig; es empfiehlt sich deshalb manchmal eine interimistische Abführung des Wassers mittelst eines eisernen Rohres D E durch den neuen Canal. Der Verfasser hat auch in einem einzelnen Falle, wo es an Raum zur Anbringung des Rohres DE fehlte, in der in Fig. 21 angegebenen Weise dem Rohr, bezw. der Rinne die Lage u b gegeben, und so ein Maximalquantum von über 1 kbm pro Secunde abgeführt, doch wird dann die Aufstellung der Lehrbögen auf der Strecke a e sehr erschwert. Nach Herstellung der beiden Mündungen wurden die Dämme bei c und d gebildet und es konnte dann der neue Canal bei e durch den alten geführt werden. — Die Dämme werden am besten aus nicht ganz gefüllten Sandsäcken hergestellt.

Da die Vereinigungspunkte grosser tief liegender Canäle zu ihrer Herstellung auch Baugruben von grosser Tiefe und erheblicher Breite erfordern, so muss namentlich in engen Strassen und bei starkem Wasserandrange aufs Sorgfältigste abgesteift werden, um die benachbarten Gebäude nicht in Gefahr zu bringen.

Die Einmündung grosser Thonröhren in gemauerte Canäle geschieht thun-lichst auch tangential, jedenfalls auch unter einem möglichst spitzen Winkel. Meistens ergiebt sich dadurch die NotliWendigkeit, die eigentliche Mündung aus Mauerwerk lierstellen zu müssen (Fig. 23, Taf. XI) und falls man dann nicht die Fläche AB CD mittelst eines Trompetengewölbes überdeckt, muss für gehörige Einwölbung der sonst sich in der Seitenwand des Hauptcanals bildenden flachen Elipse, (deren grosse Achse D B, deren kleine der Rohrdurchmesser ist), Sorge getragen werden. Gleich oberhalb der Krümmung erhält der Rohrstrang einen Revisionsschacht.

Die Einführung kleiner Leitungen, sowie der gewöhnlichen Hausleitungsröhren von 0m,15 Durchmesser in einem gemauerten Canal wird am besten mittelst besonderer Einlassstücke aus gebranntem Thon bewirkt (Fig. 24 u. 25). Die Mündung liegt zweckmässig mit der Unterkante in der Höhe des gewöhnlichen Wasserspiegels der Canäle; bei höherer Lage würde der Stoss des herabfallenden Wassers die Bewegung im Hauptcanale verzögern, bei tieferer leicht eine Verschlämmung der Mündungsöffnung eintreten. Bis dahin, dass die Zweigleitungen zur Ausführung gelangen, werden die Einlassstücke durch eingesetzte und mit Thon gedichtete Deckel aus gebranntem Thon verschlossen.

Bei der Vereinigung der Canäle aus Thonröliren kann nicht in gleicher Weise dem Princip der tangentialen Einführung Rechnung getragen werden. Ein Thonrohrcanal ist nicht besteigbar; es soll deshalb seine Richtung in der Horizontal- wie in der Vertical-Projection stets vollkommen gerade sein, damit vorkommende Verstopfungen leicht entdeckt und entfernt werden können. Zu diesem Zweck müssen in bestimmten Abständen, namentlich da, wo er seine Richtung ändert, Einsteigeschächte vorhanden sein. —Die Vereinigung verschiedener Thonrohrcanäle findet deshalb durch Vermittelung derartiger Revisionsschächte (Fig. 26 bis 28, Taf. XI) statt. Ein kreisförmiger Grundriss ist in Anbetracht der verschiedenartigen Winkel, unter welchen die Ablenkung oder Einmündung erfolgen kann, der zweckmässigste, gewährt auch die grösste Festigkeit und den einfachsten Verband. Die untere Weite der Schächte muss so gross sein, dass ein Mann die zur Reinigung, bezw. Spülen der Röhren erforderlichen Manipulationen vornehmen kann und beträgt etwa lm, während die obere Oeffnung nur des zum Hineingelangen erforderlichen Durchmessers von 0m,5 bis 0m,6 bedarf. Das Mauerwerk des Schachtes kann also dem entsprechend durch Auskragung zusammengezogen werden; seine Stärke beträgt ³/4 bis 1 Stein. Die Einsteigeöffnung wird durch einen beweglichen Deckel abgedeckt, der in einem Rahmen aus Stein oder Eisen liegt.

Die Sohle der Schächte wird nach

Das Hineinsteigen geschieht mittelst Steigeeisen. In Fig. 16 u. 17, Taf. XI, sind solche aus Gusseisen dargestellt; schmiedeeiserne zerbrechen weniger leicht, sind aber dem Rosten stärker ausgesetzt und auch theurer. der abwärts liegenden Seite etwas geneigt, um den Abzug des Wassers zu befördern und es erhält zu diesem Zwecke der unterhalb belegene Rohrstrang auch eine möglichst tiefe Lage, jedoch so hoch über der Sohle des Schachtes, dass noch ein Spülschütz angebracht werden kann.

Ein Gefällsverlust bei Anwendung solcher Revisionsschächte ist durch die eintretenden Geschwindigkeitsänderungen unvermeidlich und es sollte darauf bei der Berechnung eines Canalnetzes von vornherein Rücksicht genommen werden. Bei zwei in entgegengesetzter Richtung zusammentreffenden Rohrsträngen empfiehlt es sich, die Mündungen in verschiedenen Höhen anzunehmen, damit bei der Maximal-Consumtion der Röhren deren Strömungen nicht direct auf einander treffen.

Die Einmündung der Zweigleitungen zur Entwässerung der Grundstücke gleichfalls durch Anwendung eines Revisionsschachtes zu bewerkstelligen, würde die Anlage eines Canalnetzes sehr vertlieuern, auch Avegcn der in der Regel geringen Länge der Zweigleitungen ohne wesentlichen Nutzen sein. Sie geschieht deshalb unter Anwendung besonderer, mit Abzweigung versehener Fagonröhren, welche in die Strassenleitung eingelegt werden (siehe Fig. 20, Taf. XI). Auch hier ist das Princip der tangentialen Einmündung aufs strengste durchzuführen, weil der an und für sich geringe Gefällsverlust der einzelnen Leitung sich doch um so bemerkbarer macht, je mehr die Anzahl der Anschlüsse wächst. Da die Anlage der Zweigleitungen nicht immer gleichzeitig mit derjenigen der Strassenleitungen erfolgen kann, so werden in die Muffen bis auf Weiteres gebrannte Thondeckel eingelegt und mit Thon verstrichen. Ihre Lage ist durch genaue Messung von der Mitte des nächsten Einsteigschachtes aus, sowie durch Zeichen an den Bordschwellen der Rinnsteine, an den Häusern u. s. w. genau zu fixiren, damit später, sofort an der richtigen Stelle nachgegraben werden kann.

Kreuzungen mit Gas- und Wasserleitungsröhren. Das Bedürfniss einer geordneten Entwässerung der Grundstücke wird in der Regel erst nach Einführung der Wasserleitung empfunden; Gasleitung ist aber ohnedies in jeder grösseren Stadt längst vorhanden. Man hat also in dieser Beziehung meistens mit vorhandenen Tliat-sachen zu rechnen und das Canalnetz unter Zugrundelegung eines sämmtliche Gas-und Wasserleitungsröhren enthaltenden Planes so zu projectiren, dass eine Collision der drei verschiedenen Leitungssysteme thunlichst vermieden wird. Gewöhnlich liegen die Canäle erheblich tiefer und die übrigen Röhren oberhalb ihres Scheitels; es ist dann nur gehörige Vorsicht beim Verfüllen der Baugruben zu verwenden, damit nicht beim Setzen der Erde unterhalb der Röhren ein Zwischenraum entstehe und der von oben wirkende Druck des Bodens und der Fuhrwerke ein Lockerwerden der Muffenverbindung oder einen Bruch herbeiführe. Sicherer ist jedoch eine directe Unterstützung der Leitungen in der Breite der Baugrube durch eine in Form von

Mauerwerk aufgesetzte Ziegelwand (Fig. 29 und 30, Taf. XI) oder eine Aufhebung der Wirkungen des Erddrucks durch Aufführung zweier Wände, die das Rohr um-schliessen und abgedeckt sind (Fig. 31).

Gas- und Wasserleitungsröhren durch die Canäle zu führen, ist wegen der dadurch entstehenden Profilverengung auch dann unzulässig, wenn keine Muffenverbindung in das Innere der Canäle fällt. Im letzteren Falle wird schon wegen der zu befürchtenden Gasausströmungen und Wasserschäden die Umlegung der Röhren zu bewirken sein.

Bei breiten Strassen mit breiten Trottoirs, wo die Gas- und Wasserröhren in der Mitte der Fahrbahn liegen, lässt sich eine Collision mit denselben dadurch ganz vermeiden, dass die Entwässerungscanäle in die Nähe der Trottoirkanten gelegt werden. Diese Anordnung ist zwar theuer, weil sie zwei Strassenleitungen erfordert, hat aber den Vortheil, dass die Hausleitungen kürzer sind und deshalb mit mehr Gefälle angelegt werden können. Auch tritt bei etwaigen Reparaturen eine viel geringere Störung des Strassenverkehrs ein, so dass sie unter Umständen sehr zu empfehlen ist.

Düker für Canalwasser. Häufig kommt der Fall vor, dass ein Canal durch einen Flussarm, einen Festungsgraben oder ein anderes Gewässer geführt werden muss, wenn nämlich dessen Wasserspiegel zu hoch liegt, als dass er als Recipient dienen könnte, oder wenn eine Einführung des Canalinhalts an jenen Kreuzungspunkten überhaupt nicht gestattet wird. Der Oberbau der vorhandenen Brücken lässt sich dazu in der Regel nicht benutzen, weil er zu hoch liegt; man bedient sich dann einer dükerartigen Durchführung, die mit den bei der Zuführung reinen Wassers angewandten Dükern bis auf einige Modificationen übereinstimmt, welche durch die abweichende Beschaffenheit des Canalwassers bedingt werden. So empfiehlt es sich nicht, die sonst übliche und in Fig. 32, Taf. XI dargestellte Form der Düker zur Anwendung zu bringen, weil sich in ihren tiefsten Punkten oft Sinkstoffe in solcher Menge niederschlagen, dass der Düker seine Function versagt. Wenn in Danzig nichts destoweniger ein solcher Düker durch den Kielgraben gelegt wurde, so hat dies seinen Grund darin, dass er bereits der Druckleitung angehört, demnach nur das vor der Zuführung zu den Pumpen seiner gröberen Sinkstoffe entledigte Canalwasser führt und dem letzteren durch Maschinenkraft eine genügend grosse Geschwindigkeit er-theilt wird. Bei A und C sind Lufthähne und bei A ist ein Schieber, so dass der Canalinhalt im Nothfalle durch ein Seitenrohr B dem Kielgraben zugewiesen werden kann.

Besser ist die Anordnung der Fig. 33. Der Düker ist hier in constantem Gefälle unter der Flusssohle durchgeführt und der Anschluss der über der Düker-sohle liegenden Canäle durch die Brunnen A und B vermittelt. Das Schütz s gestattet einen Anstau des Canalwassers, das dann mit entsprechender Geschwindigkeit den Düker durchströmt und die Sinkstoffe, welche es nicht schon bei A zurückge-lassen hat, entweder dem Canal Ct zuweist, oder in dem Brunnen B ablagert, aus dem sie durch Ausbaggerung entfernt werden können. N und Nt sind Nothauslässe.

Nach diesem Princip sind in Danzig mehrere Düker zur Ausführung gelangt, so der in Fig. 36 dargestellte über dem Kielgraben. Am linken Ufer hat der Düker stärkeres Gefälle, so dass der Brunnen bei A weniger tief fundirt zu werden brauchte. Das Material, aus dem der Düker hergestellt ist, besteht meistens wegen der Verbiegungen, die sich beim Verlegen nicht vermeiden lassen, aus Walzeisen. Das Verlegen

geschieht nach Herstellung der Rinnen entweder von Prähmen oder von festen Gerüsten aus; da der leere Düker gewöhnlich schwimmt, so muss er, nachdem er den Wasserspiegel erreicht hat, vollgepumpt, oder es muss Wasser in ihn eingelassen werden. Besonderes Gewicht ist auf einen sorgfältigen Ueberzug des Eisens zum ■ Schutz gegen die Angriffe des Canalwassers zu legen.

§ 7. Anlagen zur Revision und Reinigung der Canäle. Einsteigeschächte. Die Revision der begehbaren Canäle ist ohne Schwierigkeit zu bewerkstelligen, sobald nur dafür gesorgt ist, dass man in sie hineingelangen kann. Dies wird durch die Einsteigeschächte ermöglicht, von denen bei den kleineren Canälen zwei Wände am einfachsten auf das Widerlagsmauerwerk aufgesetzt und bis zu einer Weite von 0m,5—0m,6 zusammengezogen werden; die beiden anderen Wände stehen auf dem durch Gurtbogen verstärkten Canalgewölbe. An ihrer Oberfläche sind sie durch einen Deckel abgedeckt, der zum Herausnehmen eingerichtet ist (s. Fig. 1 u. 2, Taf. XII, in welchen der Einsteigeschacht und Fig. 7, in welcher ein Deckel dargestellt ist.) Das Herabsteigen geschieht mittelst Einsteigeeisen, die schon in § 6 erwähnt wurden. Bei grossen Canälen würden die Mauern der Einsteigeschächte zu sehr zusammengezogen werden müssen, damit sie den überall gleich gross zu construirenden Deckeln als Auflager dienen können; es wird deshalb, auch zur Ersparung von Mauerwerk, nur eine Wange des Schachtes auf das Widerlager des Canales gesetzt; die drei anderen ruhen, unter Zuhilfenahme von Gurtbögen, auf dem Canalgewölbe (Fig. 3 und 4, Taf. XII).

In Strassen mit sehr starkem Verkehr, in deren Mitte der Canal liegt, hat man die durch das Oeffnen eines Einsteigeschachtes hergerufene Störung des Wagenverkehrs dadurch zu vermeiden gesucht, dass die Einsteigeöffnung an der Seite der Fahrbahn oder auf dem Bürgersteig angebracht ist (Fig. 34 und 35 der Taf. XI, welche eine in London häufiger vorkommende Einrichtung darstellen). Indessen sind die Schächte auf den Trottoirs bei starkem Personenverkehr gleichfalls störend, und wenn auch die Gefahr für die Passanten durch Anbringung doppelter Deckel beseitigt werden kann, — von denen der untere Gitterdeckel beim Oeffnen des oberen Deckels auf das Niveau des Trottoirs gehoben, und dann mittelst eines Schlüssels geöffnet wird, während der obere vertical stehend die Stelle des Schachtes anzeigt, — so sind derartige Anlagen doch ziemlich kostspielig. Da ferner bei den neueren, sich selbst reinigenden Canälen die Einsteigeöffnungen nicht mehr wie früher zum Herausschaffen der Sinkstoffe dienen, also auch viel seltener gebraucht werden und die Zeit dieses Gebrauches auf die Nacht- oder früheren Morgenstunden eingeschränkt werden kann, so sind Seiteneingänge in den meisten Fällen zu entbehren. Bei ihrer Anwendung sollte der obere Deckel des Einsteigeschachtes dicht scliliessend sein und die Ventilationsöffnung sich über dem Canal befinden, damit die Canalluft nicht in unmittelbarer Nähe der Häuser emporsteigt.

Bei begehbaren Canälen genügt es, auch mit Rücksicht auf die Ventilation, die Einrichtung so zu treffen, dass dieselben in Entfernungen von durchschnittlich 200 bis 300'¹¹ bestiegen werden können. Wo dies nicht schon durch die Anlage der Spülschächte ohnedies ermöglicht wird, sind demnach Einsteigeöffnungen der oben beschriebenen Construction in passender Anzahl einzufügen.

Bei kleinen Canälen, die ein unmittelbares Begehen nicht gestatten, genügt diese Entfernung nicht. Die Gefahr der Verstopfung ist hier des kleineren Querschnitts wegen, namentlich in der ersten Zeit, wo den Leitungen noch nicht das zur

Erzeugung’ einer entsprechenden Geschwindigkeit nötliige Wasserquantum zugeführt wird, viel grösser, ebenso aber auch die Schwierigkeit ihrer Beseitigung. Die letztere geschieht, wenn sie nicht durch Spülen zu bewirken war, meistens dadurch, dass man von einem Einsteigeschachte aus mittelst eines passenden Werkzeugs, dessen Stiel aus mehreren Theilen zusammengesetzt wird, den Canal reinigt. Da sich der Stiel nicht biegen darf, vielmehr eine erhebliche Steifigkeit besitzen muss, so wird dadurch die Länge desselben begrenzt und es ergiebt sich die Bedingung, den Canal von einem Revisionssehacht zum andern gerade führen zu müssen. Dies hat auch noch den Vortheil, dass der die Reinigung ausführende Arbeiter seine Thätigkeit dadurch contro-liren kann, dass er in den nächsten Revisionsschacht vor die Canalmündung eine brennende Laterne einhängt, die nach beseitigter Verstopfung von dem anderen Ende des Canals aus zu sehen ist.

Aus den angeführten Gründen sollten die nicht begehbaren Canäle von Einsteigeschacht zu Einsteigeschacht nur in derselben Gefallrichtung und in genau grader Linie zur Ausführung gelangen; die Entfernung der letzteren sollte nicht über 70 bis 100m betragen. Soweit ihre Lage nicht schon durch die Richtungsänderung der Strassen, die Lage der Strassenkreuzungen, die Anordnung der Spülschächte, die Einmündung von anderen Canälen u. s. w. bedingt wird, ist demnach an passenden Punkten die nöthige Anzahl von Revisionsschächten einzufügen, deren Construction bereits in § 6 beschrieben wurde (Fig 5 und 6 der Taf. XII).

Lampenlöcher. In älteren Stadttheilen würde bei der Canalisirung krummer und ihre Richtung häufig ändernder Strassen oft eine so grosse Anzahl von Einsteigeschächten erforderlich werden, dass es sich empfiehlt, dieselben zum Theil durch die in der Anlage sich billiger stellenden Lampenlöcher zu ersetzen (Fig 12 u. 13), durch welche eine Laterne hinuntergelassen werden kann, um von dem benachbarten Einsteigeschacht aus den Zustand des Canales zu controliren. Es genügt, den Führungsschacht für das Licht aus vertical aufeinander gesetzten 0m,16 weiten Thonröhren herzustellen.

Vorrichtungen zur Spülung der Canäle. Die Möglichkeit, die in den Canälen etwa abgelagerten Sinkstoffe durch Spülung beseitigen zu können, ist bereits in § 3 dieses Capitels als wünschenswerth hingestellt. Diese Spülung wird bewirkt entweder mittelst Zuführung einer entsprechenden Menge frischen Wassers, oder durch Aufstau des vorhandenen Canalwassers oder durch Vereinigung beider Mittel. Das letztere führt namentlich hei den kleinen Canälen, die der wechselnden Geschwindigkeit wegen der Spülung am meisten bedürfen, am schnellsten zum Ziele, erfordert keinen erheblichen Zuschuss an Wasser und wird deshalb auch häufig angewendet.

Zum Anstauen des Canalwassers ist ein vollständiger oder theilweiser Abschluss der Canalprofile erforderlich. Kleinere Profile müssen vollständig geschlossen werden, weil sonst die oberhalb der Abschlussvorrichtung sich ansammelnde Wassermenge zu gering sein würde. Der Abschluss geschieht immer von einem Einsteigeschacht aus; z. B. mittels eines Holzdeckels s (Fig. 11, Taf. XII), der auf die etwas vorspringende Mündung des betreffenden Rohres oder besser auf den Vorsprung eines besonderen, aus Eisen oder gebranntem Thon hergestellten Formstücks / (Fig. 14) aufgesetzt, durch die sich an die gegenüberliegende Wand des Schachtes stützende Spreize p fest angedrückt und mittelst dieser später wieder durch eine Kette lc entfernt wird. Die dichtende Fläche kann mit Filz, Leder oder Kautschuk bekleidet werden. In Fig. 14 und 15 ist eine Klappe dargestellt, bei welcher auf eine kreisförmige Eisenblechplatte a die aus Filz oder dergl. bestehende Dichtung mittelst

des Ringes c befestigt ist. Die Klappe wird nach erfolgter Anstauung durch eine Kette in die Höhe gezogen.

Man gebraucht so nur eine Spülklappe für eine grössere Anzahl von Röhren, während bei der in Fig. 17 gezeichneten Anordnung für jedes zu spülende Rohr eine Klappe angebracht werden muss. Bringt man an der letzteren einen schwimmenden Körper mit genügendem Auftriebe in Verbindung, so hat man eine selbst-thätige von Latliam zur Anwendung gebrachte Spülvorrichtung, bei welcher jedoch ein kräftiger Spülstrom wohl kaum durch das Spiel des Schwimmers allein wird hervorgerufen werden können. Derselbe Ingenieur empfiehlt auch zum Spülen der oberen Ende der Canäle die Anordnung der Fig. 16. Der in leerem Zustande nach links, in gefülltem nach rechts kippende Kasten A B weist bei jeder Drehung seinen ihm durch C zufliessenden Inhalt dem Canale C\ zu, in welchem sich eine Geschwindigkeit 'erzeugt, die nicht gleiclimässig ist, sondern von oben nach unten hin abnimmt. Die Hölzer li und ht sollen den Schlag des Kastens auffangen. Der Apparat empfiehlt sich für den Fall, dass nur ein geringes, oder nicht continuirlieh zur Verfügung stehendes Spülwasserquantum, z. B. Regenwasser vorhanden ist; dagegen eignet er sich nicht zur Aufstellung zwischen zwei Canalsträngen, weil ein der Höhe des Gefässes entsprechendes Gefälle verloren geht, das besser zur Verstärkung des Canalgefälles selbst verwandt werden kann.

Grössere Canalprofile bedürfen des vollständigen Schlusses nicht immer, da auch die bei nur tlieilweisem Abschluss sich bildende Wassermenge schon zur Hervorbringung eines wirksamen Spülstromes genügt. Nur müssen in diesem Falle die Abschlüsse nicht in allzugrosser Entfernung von einander liegen, weil die Wirksamkeit des Spülstromes mit der grösseren Entfernung von der Staustelle immer schwächer wird. Sie werden meistens in der Form von Spülthüren hergestellt, die das Eiprofil ganz oder bis zur Höhe des Kämpfers abschliessen. In Fig. 18 bis 21, Taf. XII ist eine zum vollständigen Abschluss eines lm,4 hohen Eiprofils dienende und in Danzig zur Anwendung gelangte Spülthür dargestellt, wegen deren Details auf die unten angegebene Quelle¹¹) verwiesen werden muss. Die Bewegung der Thür geschieht von oben mittelst eines in eine Zahnstange eingreifenden Getriebes; die Führung der Zahnstange in einem ausserhalb der Umfassungsmauer liegenden, gusseisernen Gehäuse. Die Dichtung geschieht entgegen der Richtung der Strömung durch den mittelst des Getriebes auf die Zahnstange ausgeübten Druck; sie wird befördert durch das Anpressen des im Profil keilförmigen Randes der Spülthür gegen die Bleinuth des Rahmens (Fig. 20). Eine nur bis zum Kämpfer abschliessende und einfacher con-struirte Spülthür ist in Fig. 22 und 23 dargestellt. Die Stange A B wird hier durch einige Hammerschläge angetriehen und auf gleiche Weise sowie mittelst des Handgriffes II wieder gelöst. Thüren mit tlieilweisem Verschluss sind im Betriebe sicherer, weil beim Versagen des Bewegungsmechanismus das angestaute Wasser einfach über die Oberkante der Thür wie über ein Wehr fällt, während bei vollständigem Verschluss dasselbe so hoch ansteigen muss, bis es durch den nächsten oberhalb liegenden Nothauslass entweichen kann.

Selbstthätige Spülvorrichtungen für grössere Canalprofile sind in den verschiedensten Constructionen zur Ausführung gelangt; sie hier zu besprechen, würde zu weit führen, und muss deshalb lediglich auf die unten angegebene Quelle ver-

u) Latham, Sanitary-Engineering, Taf. VI.

wiesen werden⁴). Dagegen verdienen noch Erwähnung die sog. Spüleinlässe, zum Einlassen von Spülwasser in die Spülröhren aus öffentlichen Wasserläufen, Bassins u. s. w., welche in verschiedener Weise ausgeführt werden können. So ist in den Fig. 24 his 26, Taf. XII eine in Danzig angewandte und in den Fig. 28 und 29 eine in Breslau ausgeführte Anordnung dargestellt. Die Hebung der Klappe hei der letzteren erfolgt hei starkem Wasserdruck durch einen Hebel aus Schmiedeeisen, der hei mehreren ähnlichen Klappen verwandt wird. In beiden Fällen ist der Einlass durch ein Gitter gegen das Eintreiben schwimmender Stoffe geschützt.

Ist das Rohr zum Spülen mehrerer Canäle bestimmt, so zweigen einzelne Leitungen nach dem Spülbrunnen ab und werden dort nach Art der Fig. 24 bis 26 verschlossen. Dieser Verschluss genügt meistens bei dem in der Regel vorhandenen geringen Wasserdrücke vollständig.

Die vorstehenden Notizen lassen darauf schliessen, dass die Spüleinrichtungen namentlich der grösseren Canäle die Anlage eines Canalnetzes nicht unwesentlich ver-tlieuern. Es empfiehlt sich aber nichts destoweniger, die Einrichtung bei Anlage des Mauerwerks so zu treffen, dass später Sptilthüren noch immer angebracht werden können. Ob diese dann später überhaupt und in 'welchem Umfange sie nötliig werden, hängt namentlich von dem guten Functioniren derjenigen Vorrichtungen ab, welche zum Schutz gegen das Hineingelangen von Sinkstoffen in die Canäle angebracht sind5 sodann aber auch wesentlich von einer richtigen Anlage des Canalnetzes in Bezug auf das Gefälle und die Grösse der einzelnen Canäle. Ein zeitweiliges Durchspülen der Canäle wird sich kaum vermeiden lassen, schon um den sich allmälig bildenden schlüpfrigen Ueberzug an den Canalwänden zu beseitigen, wenn es sich selbst nur auf die einfache Vermehrung der Wassermenge in den einzelnen Canalstrecken durch Benutzung der Strassenliydranten beschränken sollte.

Falls das Canalwasser ausschliesslich zum Spülen benutzt wird, darf auf das Anstauen nur eine möglichst geringe Zeit verwendet werden. Auch müssen die Spülbrunnen nicht allzuweit von einander entfernt sein; weil sonst die Gefahr eines zu starken Niederschlages oberhalb der Stauvorrichtung eintritt, der sich bei eintretender Spülung unterhalb ablagert und bei grosser Entfernung des nächsten Spülbrunnens gar nicht oder nur unter Zuhilfenahme fremden Spülwassers beseitigt werden kann, bezw. bis zum nächsten starken Regen liegen bleibt. Es empfiehlt sich deshalb von vornherein auf die kräftige Hilfe der Strassenliydranten Rücksicht zu nehmen oder besondere Spülleitungen anzuordnen; abgesehen davon, dass die oberen Enden der Leitungen auf andere Weise gar nicht gespült werden können.

§ 8. Anlagen zur Einführung des Wassers in die Canäle. Bei der Einführung des Haus- und Regenwassers in die Canäle muss besonderes Gewicht darauf gelegt werden, dass das Hineingelangen von Sinkstoffen in dieselben möglichst vermieden wird. Da nun das Hauswasser davon niemals ganz frei ist und auch der unvermeidlich, sich bildende Strassenschmutz von dem abzuführenden Regenwasser nicht fern gehalten werden kann, so ergiebt sich von selbst die Nothwendigkeit, den Theil dieser Stoffe, der nicht durch die Bewegung des Wassers in den Canälen fortgeschafft wird, vorher auszuscheiden.

Diese Ausscheidung wird zunächst bewirkt durch das Anbringen von Sieben oder Gittern vor den Einströmungsöffnungen, sodann, da hierdurch Sinkstoffe von

sandiger oder erdiger Beschaffenheit nicht zurückgehalten werden, ausserdem durch die Einfügung von Schlammfängen in die Zweigleitungen. Ein siebartiger Verschluss kann in der Regel nur bei denjenigen Einströmungsöffnungen angebracht werden, welche Wasser aufzunehmen haben, das von gröberen Stoffen frei ist, also bei den Kuchenausgüssen u. s. w., während im Freien die schwimmenden Stoffe aller Art, welche in das den Canälen zufliessende Wasser unvermeidlich hineingelangen, die feinen Oeffnungen eines Siebes bald vollständig verstopfen würden. Hier wählt man besser ein Gitter, welches den Einlauf, im Englischen „Gully“, gewöhnlich überdeckt und mit dem ein Schlammfang in Verbindung gebracht wird; seine Stäbe sind 1,5 bis 2cm weit von einander entfernt.

Der Schlammfang selbst ist ein am oberen Ende der Zweigleitung oder innerhalb derselben eingefügter Kasten, dessen Sohle tiefer liegt, als die des abführenden Rohres. Dadurch, sowie durch das grössere Profil des Kastens, verlangsamt sich die Geschwindigkeit des den Schlammfang durchströmenden Wassers und es schlagen sich die gröberen darin enthaltenen Sinkstoffe auf dem Boden desselben nieder, von wo sie herausgeschafft und abgefahren werden können. Der Austritt der Canalluft aus den Einströmungsöffnungen wird durch einen Wasserv er Schluss gehindert, der stets einen wesentlichen Bestandtlieil eines gut construirten Einlaufs bildet und deshalb zweckmässig im Zusammenhang mit diesem besprochen wird.

Die Zahl der in ein Netz von Entwässerungscanälen einzulegenden Einläufe ist eine so grosse, dass der Kostenaufwand, den sie erfordern, ein sehr beträchtlicher wird und es sich deshalb empfiehlt, auf eine einfache und zweckmässige Construction derselben möglichste Sorgfalt zu verwenden. Dabei sollte in erster Linie der Zweck ins Auge gefasst werden, dem der Einlauf zu dienen hat. In einer engen von starkem Verkehr durchzogenen Strasse z. B. wird ein erheblicheres Quantum von Strassen-schmutz in den Schlammkasten gelangen, als in den weniger frequentirten und reinlicher zu haltenden Vorstädten und ein Einlauf in einen Canal, der nur Regenwasser abflihrt, wird sorgfältiger vor dem Einfrieren geschätzt werden müssen, als wenn der Canal auch das wärmere Hauswasser mit aufnimmt.

Die zur Ausführung gelangten Einlaufconstructionen sind überaus zahlreich und beweisen, dass es nicht so leicht ist, auf diesem Gebiete ohne Weiteres das Richtige zu finden. Doch dürften hier, Avie in vielen anderen Fällen, die einfacheren Constructionen den Vorzug verdienen. In dieser Beziehung zeichnet sich u. A. der in Danzig angewendete Einlauf der Fig. 8, Taf. XII aus, dessen eigentlicher Körper aus Cementguss hergestellt ist und der in etwas modificirter Anordnung auch in Breslau zur Anwendung gelangt; der Wasserverschluss wird durch ein nach oben gebogenes u förmiges Thonrohr gebildet, auf dessen gute Unterfüllung vorzugsweise gesehen werden muss, damit nicht der auf ihm lastende Bodendruck einen Bruch herbeiführt. Besser aber theurer ist es, dafür ein Eisenrohr zu wählen oder das Thonrohr zu untermauern, was sich fast in allen Fällen empfiehlt. Diese Form des Wasserverschlusses hat zwar den Nachtheil, dass nach erfolgter Ausräumung des Einlaufs, die mittelst entsprechend geformter Baggerschaufeln oder durch die Herausnahme eines besonders eingesetzten, innern Schlammkastens erfolgt, der Wasserspiegel, etwa mit Hülfe der Strassenhydranten wieder auf seine alte Höhe gebracht werden muss, weil sonst die Canalluft austreten kann. Der Verschluss der Fig. 32 hat diesen Nachtheil nicht, doch kann er dafür den Dienst wegen der Ansammlung von Sinkstoffen in dem Wassersack oft völlig versagen. In Strassen mit starkem Verkehr und vielem Schmutz

empfiehlt sich deshalb seine Anwendung nicht, wohl aber da, wo das Hineingelangen • von Sinkstoffen weniger befürchtet zu werden braucht oder wo die Reinigung des Schlammfanges sorgfältig und in kurzen Zwischenräumen geschehen kann.

Fig. 33 zeigt eine in London häufiger angewTendete Construction, die mit Ausnahme des Gitters ganz aus gebranntem Thon hergestellt ist. Für deutsche Verhältnisse dürfte sie sich nicht empfehlen, weil der Wasserverschluss der Strassenoberfläche so nahe liegt, dass trotz der Wirkung der warmen Canalluft ein Einfrieren desselben nicht zu vermeiden ist; auch dürfte unter gewöhnlichen Verhältnissen eine Untermauerung des Bodens nicht zu entbehren sein und endlich liegt die Gefahr nahe, dass bei nicht sehr sorgfältiger Dichtung der Fuge / das Wasser des Schlammfanges in den umgebenden Boden sickert, dieser verunreinigt und der Wasserverschluss zugleich unwirksam wird.

Fig. 30 und 31 zeigen gleichfalls Londoner Constructionen und zwar für enge Strassen. Der geräumige Schlammfang liegt unter dem Bürgersteige und wird in längeren Zwischenräumen durch Abheben der Platte P gereinigt. Auch hier dürfte sich eine horizontale Untermauerung des runden Bodens der Fig. 30 empfehlen, falls man mit anderem Boden, als dem Londoner „clay“ zu thun hat, wie dies in der Zeichnung punktirt angegeben ist.

Bei der Lage der Strassen-Einläufe unmittelbar am Bürgersteige macht sich im heissen Sommer, wo der Inhalt der Schlammfänge bei ungenügender Zuführung frischen Wassers leicht zersetzt wird, das Aufsteigen der sich entwickelnden Gase durch die Stäbe des Gitters häufig in unangenehmer Weise bemerkbar. Es empfiehlt sich deshalb oft eine ähnliche Construction, wie die der Fig. 27, bei welcher die ausdünstende Fläche unabhängig von der Grösse des Gitters ist und sich nur auf die Oeffnung a b beschränkt. Gleichzeitig hat dieselbe den Vortheil des doppelten Wasserverschlusses; die Reinigung-des Wassersackes bei s geschieht durch Entfernung des Deckels d, die Reinigung des Schlammfanges am besten durch einen inneren, in einen Wagen zu entleerenden Schlammkasten; der Wagen kann zweckmässigerweise zur Erleichterung des Herausnelmiens mit einem kleinen Hebewerk versehen werden. Das Ganze, gleichfalls eine englische Construction, ist in Fig. 27 aus Gusseisen construirt gedacht; das Princip derselben kann aber leicht auf anderes Material übertragen werden.

Für Strassen, wo bei starkem Regen grosse Mengen von Sinkstoffen, namentlich sandiger Art den Einläufen zugeführt werden, wird von Latham die etwas kostspielige Anordnung eines doppelten Schlammfanges empfohlen (Fig. 32). Die gröberen Sinkstoffe sinken durch die Gitter des Schlammfanges A und wenn die Scheidewand zwischen A und B aus porösem Mauerwerk aufgeführt wird, so fliesst das Wasser nach B ab und die Sinkstoffe erhalten eine grössere Consistenz, so dass sie leicht entfernt werden können.

Es würde zu weit führen, hier auch nur einen Theil der sonst zur Anwendung gelangten zahlreichen Constructionen zu besprechen und es erübrigt nur noch einige Bemerkungen über die Lage der Strassen-Einläufe einzufügen. Sowohl für die Passage von einer Seite der Strasse zur anderen, als für die Herstellung von Einfahrten ist eine möglichst geringe Höhe der Bordsteinkante des Trottoirs über der Sohle des Rinnsteines wünschenswerth; diese sollte 0m,16 nicht übersteigen und nicht geringer als 0m,08 sein. Bei einem Gefälle von 1:250 ergiebt sich so in horizontalen Strassen eine Entfernung der Einläufe von 40m, die in der Regel genügen wird, das

Regenwasser auch auf sehr breiten Strassen vollständig abzuführen. Selbstverständlich wird man die Ecken, wo der Fahrdamm am häufigsten überschritten wird, nicht mit Einläufen versehen, sie vielmehr als Brechpunkte des Gefälles wählen, wie dies in Fig. 34 dargestellt ist. Fig. 35 zeigt ein Querprofil und Fig. 36 den Grundriss einer canalisirten Strasse. Dadurch, dass das gewölbte Strassenpflaster unmittelbar gegen die Bordschwelle stösst, wird die Rinne auf die einfachste Weise gebildet und die Strasse gleichzeitig in voller Breite ausgenutzt.

Es bedarf kaum der Erwähnung, dass die Einmündung des Zweigrohres für den Einlauf völlig tangential zu erfolgen hat (Fig. 36). Eine senkrechte Einführung würde bei starkem Regen einen erheblichen Aufstau des Wassers in den Strassen-röhren zur Folge haben.

Die Weite dieses Zweigrohres stimmt am besten mit denen für die Hausleitungen überein, beträgt also meistens 0m,16. Bei dem starken Gefälle, welches ihm in der Regel gegeben werden kann, wird so eine Gefahr der Verstopfung und auch eine vollständige Füllung des Rohres durch das abziehende Regenwasser ausgeschlossen.

Die Gitterstäbe der Abdeckungen werden zweckmässig senkrecht gegen die Richtung der Strassen gelegt, um bei dem Ausbrechen eines Stabes das Hineingelangen der Wagenräder in den entstehenden Zwischenraum zu vermeiden.

Anordnung der Hausleitungen. Für ein Grundstück gewöhnlicher Grösse genügt ein Zweigrohr von 0m,16 lichter Weite. Die Punkte, in welchen dasselbe die Mauern des Hauses kreuzt, werden vor der Herstellung des Strassencanals festgelegt und in diesen an den betreffenden Stellen Ansatzmuffen eingefügt. Von ihnen aus steigt das Hausrohr, das, wenn irgend thunlich unterhalb der Kellersohle liegen muss, mit einem Gefälle von mindestens 1:50. An der Kreuzungsstelle der Hausmauern werden die Röhren entweder unter den Fundamenten durchgeschoben, oder es muss die Mauer durchbrochen werden, wobei ein directes Auflagern der Röhren auf das Mauerwerk zu vermeiden ist. So gelangt das Hausrolir bis unter den Hof, wo das Hofwasser ebenso wie das Strassenwasser durch'einen oder mehrere Schlammfänge aufgenommen und durch das Hausrohr abgeleitet wird.

Die Regenrinnen sind an den Strassenseiten immer abwärts in die Erde hinein zu verlängern und dort mittelst eines in tangentialer Richtung gekrümmten Ansatzrohres in das Hauptrohr einzuleiten; dies kann auch in den Höfen geschehen, wodurch die Anlage oberirdischer Zuleitungen zu dem Schlammfang im Hofe vermieden wird. Doch ist dafür Sorge zu tragen, dass nicht Dachsteinstucke, Kalk oder Schiefer mit in die Canäle gelangen, was durch Einfügung eines kleinen Schlammfangs A JB (siehe Fig. 40, Taf. XII, wo derselbe aus gebranntem Thon hergestellt gedacht und mittelst eines eisernen Deckels verschlossen ist) vermieden werden kann.

Die tiefe Lage der Strassencanäle würde schon vermöge der Erdwärme das in ihnen fliessende Wasser vor dem Einfrieren im Winter schlitzen, dazu kommt noch, dass das abzuführende Hauswasser gewöhnlich eine Temperatur hat, die erheblich über dem Gefrierpunkt liegt. Die in den Canälen vorhandene warme Luft steigt aber in den Regenrinnen in die Höhe und schützt diese bei nicht zu strenger Kälte vor dem Einfrieren.

Das senkrechte Abfallrohr für Haus- und Küchenwasser wird aus Gusseisen oder gebranntem Thon, bezw. Steingut hergestellt; wählt man die letzten beiden Materialien, welche den Vorzug grösserer innerer Glätte und geringerer Kosten vereinigen, so sind die Röhren mit gutem Portland-Cement, besser aber mit getlieertem Hanf und

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Handbuch der Ing-en.-Wissenscb. III.

und Asphalt zu dichten, damit der Rohrstrang eine gewisse Elasticität besitzt, die namentlich bei neugebauten Häusern, deren Mauern sich noch nicht gesetzt haben, nicht ohne Werth ist. Dieses Rohr nimmt die Mündung der Ausgüsse aus den Koch-und Waschküchen, den Badezimmern, Waterclosets u. s. w. auf und damit die in ihm enthaltene, meistens übelriechende Luft frei entweichen kann, muss es mit seinem oberen Ende über das Dach hinaus verlängert werden. Dies braucht jedoch der Kosten-ersparniss wegen keineswegs mit dem ursprünglichen Durchmesser zu geschehen, sondern es genügt eine Weite des oberen Theiles von 4 bis 6cm.

Um das Ausströmen jener übelriechenden Luft aus den Einlauföffnungen zu vermeiden, sind diese sämmtlicli mit Wasserverschlüssen zu versehen. Ein Wasserverschluss ist zwar kein absolut sicheres Mittel gegen das Durchdringen der Canalgase¹²), dagegen gewähren mehrere Wasserverschlüsse und die durch den Gebrauch veranlasste häufige Erneuerung des in ihnen enthaltenen Wassers einen hinreichend sichern Schutz.

Damit nicht Gemüse-Abgänge, Knochen, Scherben, Putzlappen u. s. w. in die Ausgüsse der Koch- und Waschküchen gelangen können, sind diese, wie schon erwähnt, mit einer dichten Vergitterung zu versehen. Namentlich ist das Ausschütten von Scheuersand sorgfältig zu vermeiden, weil dieser in den Wasser Verschlüssen liegen bleibt und den Abfluss behindert.

Die Abfallröhren sind durch zweckmässige Lage im Innern des Gebäudes, wenn möglich in der Nähe der Küchenschornsteine, vor dem Einfluss des Frostes möglichst zu sichern.

Waterclosets. Zu den lästigsten Unreinigkeiten einer Stadt gehören die Abtrittstoffe derselben und es ist längst als erste Bedingung für die Gesundheit der Stadtbewohner darauf hingewiesen, dass diese Stoffe sobald als möglich und ohne erst in Zersetzung übergehen zu können, aus der Stadt entfernt werden. Dies geschieht aber unbestreitbar auf die bequemste und angenehmste Weise durch die Waterclosets. Die Annehmlichkeiten ihrer Anlage sind so gross, dass sie sich in der Regel von selbst einzubürgern pflegen, sobald nur einigermassen die Bedingungen dazu vorhanden sind. Aus den Untersuchungen im § 2 dieses Capitels geht hervor, dass eine nennenswerthe Vergrösserung der Querschnitte eines Canalsystems für Hausund Regenwasser durch Einführung der Fäcalstoffe nicht einzutreten braucht und dass sogar die Waterclosets dazu beitragen, die Canäle zu spülen und regelmässig rein zu halten, weil die’ reichlich mit Wasser verdünnten, fein zertheilten Abtrittstoffe erfalirungsmässig ebenso leicht abfiiessen, wie gewöhnliches Wasser. In dieser Beziehung steht ihrer Einführung also Nichts entgegen; wohl aber in sanitärer Beziehung durch die Verunreinigung der öffentlichen Wasserläufe, falls diese bestimmt sind, den Canalinhalt aufzunehmen. Seitdem man diesen aber mit Erfolg zu Berieselungszwecken verwendet, wird dieser Uebelstand nicht nur vermieden, sondern es kann auch ein grosser Theil der Dungstoffe der Stadt in ihrer Nähe wieder nutzbar gemacht werden, wie eine grössere Anzahl von Anlagen in England, und neuerdings auch in Deutschland, beweisen.

Jedenfalls empfiehlt es sich, von vornherein in das Abfallrohr eines Hauses Abzweigmuffen für etwa später anzulegende Waterclosets einzufügen, einerlei ob diese später zur Anlage gelängen oder nicht.

¹²) Li er nur. Ueber die Canalisation von Städten auf getrenntem Wege im Vergleich zu dem Schwemmsystem Seite 82. (Zürich, Meier & Zeller, 1876.)

In Fig. 33 und 39 ist eine nach obigen Grundsätzen durchgeführte Entwässerung von Küche, Badezimmer und Closet für ein nach Berliner Verhältnissen eingerichtetes viergeschossiges Haus dargestellt. Das bis über die Dachfirst hinaus verlängerte Abfallrohr nimmt sämmtliches Haus-, Bade- und Closetwasser auf und führt dasselbe dem Schlammfang s zu. In ihn fliesst auch das Wasser der unterirdisch abgeleiteten Dachrinnen des Hofes, sowie das Abwasser des letzteren, dem durch geeignete Pflasterung oder Asphaltirung entsprechendes Gefälle gegeben wurde. Das Hausleitungsrohr selbst ist durch den Hausflur geführt.

Die Details der Hausleitungen zu besprechen, ist hier nicht der Ort. Es mag jedoch noch bemerkt werden, dass die Anlagen im Innern der Häuser stets mit höchster Sorgfalt, am besten unter amtlicher Controle, ausgeführt werden sollten, weil durch sie vorzugsweise die segensreichen Folgen der Entwässerung der Stadt zur Geltung gelangen. Leider kann man sagen, dass die meisten Anlagen im Innern der Häuser nicht mit dem wünsehenswerthen Verständniss für die Sache zur Ausführung gelangen.

Abführung des Grundwassers durch die Canäle. Die Rücksicht auf die Gesundheit der Bewohner einer Stadt verlangt nicht blos die Beseitigung aller unreinen Stoffe, sondern macht auch eine Senkung des Gr und wassers in den feucht gelegenen Stadttlieilen und wenn irgend möglich, eine Fixirung des gesenkten Grundwasserstandes wünsclienswerth.

Erfalirungsmässig haben nun auch sonst wasserdicht hergestellte unterirdische Canäle noch die Nebenwirkung, dass sie das umgebende Terrain drainiren und trocken machen. Der zur Zufüllung der Baugrube verwandte Boden nämlich erlangt nur selten sofort wieder die ursprüngliche Dichtigkeit und es entsteht ausserhalb der Canalwände ein zusammenhängendes Netz von lockeren Bäumen, welche Wasser aufnehmen und es, dem Gefälle der Canäle folgend, abwärts bis in das tiefer gelegene Grundwasser oder bis zur Mündung der Canäle führen. Diese Wassermenge ist zwar für den einzelnen Canalstrang nur sehr gering; da sie aber continuirlicli und neben allen Canälen abgeführt wird, so bleibt die günstige Wirkung, namentlich bei einem dichten Canalnetz, selten aus.

Sehr unterstützt wird dieselbe dadurch, dass man die Baugrube nicht wieder mit dem ursprünglichen Boden, sondern in einer gewissen Höhe mit Kies oder reinem groben Sande verfüllt, am besten bis zum Strassenpflaster hinauf. Es muss aber dafür Sorge getragen werden, dass die Revisions- und Spülschächte auch mit einer solchen drainirenden Schicht umgeben werden. Auch leisten Drainröhren gute Dienste, welche neben den Canälen in die Baugrube verlegt und an passenden Stellen entweder in ähnlicher Weise, wie die Notlmuslässe, in öffentliche Wasserläufe ein-geftihrt werden, oder in einen Revisionsschacht der Canäle münden. In letzterem Falle ist die Mündung des Drainrohrs jedoch mit einer selbsttätigen, gegen den Rückstau des Canalwassers schützenden Klappe zu versehen. In Breslau werden solche Drainirungen gleichzeitig mit der Canalisirung für einen Theil der Stadt in einem zusammenhängendem Netze ausgeführt, dessen unterster 0m,314 weiter Strang in den tief liegenden Wasserspiegel des Stadtgrabens ausmiindet.

Die Drainirung des Untergrundes der Keller und Höfe wird wesentlich gefördert, wenn man das unter der Kellersohle und unter dem Hofe liegende Hausrohr äusserlich mit Kies verfüllt und diesen mit der Ueberscliüttung der Strassenröhren in Verbindung bringt, oder bei grösseren Grundstücken besondere Drainröhren verwendet. Eine solche Drainage der ganzen Stadtfläche beseitigt zunächst die im Unter-

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gründe vorhandenen unreinen Flüssigkeiten; da aber das durchsickernde Regenwasser, welches allmählig die auflöslichen Stoffe der unreinen Erdschichten in sich aufnimmt, continuirlich abgeführt wird, so wird der Boden der Stadt immer mehr gereinigt. Die festen Rückstände der Unreinigkeiten bleiben zwar im Boden; sie verlieren aber einen grossen Tlieil ihrer Schädlichkeit, wenn kein stillstehendes Wasser in ihnen zurückbleibt.

§ 9. Ventilation der Canäle. Obwohl die in die Canäle gelangenden, zersetzungsfähigen Stoffe bei einem gut angelegten Canalnetz ziemlich rasch entfernt werden, so lässt sich die Bildung von Gasen im Innern der Canäle, namentlich bei dem Vorhandensein zahlreicher Waterclosets, doch nicht vermeiden. Diese Gase sind zum Theil leichter, als atmosphärische Luft; die Canalluft steigt deshalb in den Hausleitungen empor und wird beim Anschwellen des Wassers in den Strassen-Canälen sowohl in sie hineingedrückt, als bei Erhöhung der Temperatur im Innern der Häuser gleichsam angesogen. Die Wasserversehlttsse gestatten aber, wie bereits erwähnt, den Canalgasen Durchgang, falls sie nicht oft genug erneuert werden; ebenso schützen etwa angebrachte selbstthätige Klappen nicht vollständig; es wird deshalb zur Nothwendigkeit, für gute Beschaffenheit der Canalluft selbst Sorge zu tragen, d. h. die Canäle zu ventiliren.

Zum Theil geschieht dies durch den Anschluss der Hausrinnen; die dadurch bewirkte Ventilation ist aber deshalb ungenügend, weil sie bei starkem Regen, wo sie durch das Verdrängen der Canalluft durch das ansteigende Wasser am nöthigsten ist, ihren Dienst versagt, da die Regenrinnen selbst theil weise mit Wasser gefüllt sind und durch das Herabstürzen desselben das Heraufsteigen der Canalluft verhindert wird.

Nichts desto weniger sind die Regenrinnen ein wesentliches Hilfsmittel zur Ventilation der Canäle; sie sollten aber tliunliehst nicht mit den Hausleitungen in Verbindung stehen, sondern für sich in einiger Höhe über dem gewöhnlichen Wasserstande der Canäle eingeführt werden. Zweckmässig ist auch die Anordnung besonderer Ventilationsröhren, welche gleich Regenrinnen an den Häusern emporgeführt werden, aber von dem Scheitel der Canäle ausgehen. Für sie dürfte sich auch die Anwendung eines mechanischen Hilfsmittels zur Beförderung der Ventilation, z. B. eines Wolpert’schen Luftsaugers, empfehlen, der auch bei den über das Dach der Gebäude hinaufgeführten Ventilationsschächten für Hausleitungen am Platze sein wird. Sodann bleibt noch die Verbindung der höchstgelegenen Punkte des Canalnetzes mit den Schornsteinessen verschiedener Fabriken zu erwähnen; doch darf dabei nicht ausser Acht gelassen werden, dass ein Schornstein auch bei sehr lebhaftem Zuge nur eine Canalstrecke von geringer Länge zu ventiliren vermag.

Durch die Regenrinnen, wie durch die übrigen Ventilationsröhren entweicht die Canalluft in die Atmosphäre. Wenn nun auch angenommen werden darf, dass die Vertheilung und Verdünnung der Gase und ihre Oxydation durch den Sauerstoff oder das Ozon der Luft ihre Schädlichkeit sehr herabmindert, so liegt doch der Gedanke nahe, die Canalgase vor ihrem Eintritt in die Atmosphäre zu desinficiren. Hierzu hat man sich vorzugsweise der geglühten Holzkohle bedient, die in verschiedener Weise, z. B. von Rawlinson, sowie in sinnreicher und anscheinend auch erfolgreicher Art von Latham bei Construction seines patentirten Ventilators zur Anwendung gelangt ist (Fig. 9 u. 10 der Taf. XII).

Latham benutzt zur Anbringung desselben vorzugsweise einen Theil der Revisionsschächte, welche zu diesem Zwecke mit dem in Fig. 9 im Durchschnitt und in Fig. 10 im Grundriss dargestellten, mit 2 ringförmigen Oeftnungen o versehenen Deckel abgedeckt werden, der in dem Rahmen a liegt. Das in den Rahmen eingefügte Gefäss d nimmt den durchfallenden Schmutz auf, dessen Wasser durch Löcher e im oberen Rande austreten und auf den in Form einer Schraube gewundenen kastenförmigen Gängen s nach unten in den Canal abfliessen kann. Die Form einer Schraube ist gewählt, damit ein Körper von der Form einer archimedischen Schnecke eingeschraubt werden kann, deren Schraubenflächen siebartig durchbrochen sind und die den Zweck haben, die Holzkohle aufzunehmen. Damit diese nicht herausgleitet, sind Scheidewände t aus kleinen, an die Axe P befestigten Winkeleisen angebracht⁵). Die Canalluft kann auf diese Weise nur austreten, indem sie durch die siebartigen Oeffnungen der Schraubenflächen tritt, sich durch die Gänge der Spirale bewegt, dadurch mit der Holzkohle auf längere Zeit in innige Berührung kommt und so gereinigt durch die Oeflnungen des Deckels in die freie Luft entweicht. Die Einrichtung, dass die Holzkohle gegen die directe Einwirkung der Feuchtigkeit geschützt ist, trägt gewiss zur Conservirung ihrer desinficirenden Kraft bei, obgleich wahrscheinlich im Winter wegen der sich condensirenden Dünste des Canalwassers eine häufige Erneuerung der Kohle nicht zu umgehen sein wird, da diese nur im trockenen Zustande wirksam ist.

Es mag noch bemerkt werden, dass Pettenkofer in seinem Gutachten über die Canalisirung von Frankfurt a. M. den Canalgasen, wie sie sich hei sonst zweckmässiger Anlage der Canäle entwickeln, keine besondere Gefährlichkeit für die Gesundheit heilegt.

§ 10. Beseitigung des Canalwassers. Die kürzeste Art der Beseitigung des Canalwassers ist meistens die, es in den nächsten Fluss zu leiten. Ist die Wassermenge des Letzteren, im Verhältniss zu dem zugeführten Canalwasserquantum genügend gross und besteht der Inhalt der Canäle nur aus dem gewöhnlichen Haus- und Regenwasser, so ist die Einführung desselben, wenn auch nicht angenehm für die unterhalb wohnenden Anlieger, so doch in der Regel unbedenklich.

Weniger harmlos ist diese Art der Beseitigung hei dem Inhalt der sogenannten Schwemmcanäle, die neben obigen Flüssigkeiten noch die Abtrittstoffe der Stadt enthalten. Sie sollte nur in den Fällen geduldet werden, wo kleinere Städte an grösseren Flüssen liegen und die letzteren auch hei den niedrigsten Ständen ein genügendes Wasserquantum mit hinreichender Geschwindigkeit abführen. Der Eintritt der Fabrikwässer aber sowohl in den Fluss wie in die Canäle sollte in jedem einzelnen Falle besonders erwogen und eventuell nur unter der Bedingung gestattet werden, dass sie vorher gereinigt, bezw. unschädlich gemacht sind, weil die Mehrzahl derselben in dem Zustande, wie sie die Fabriken verlassen, die dem thierischen Lehen des Flusses am meisten nachtheiligen Stoffe enthalten.

Das zulässige Verhältniss zwischen dem Minimalwasserquantum, welches in dem Flusse pro Secunde abfiiesst und der Canalwassermenge, welche ihm pro Se-cunde zugeführt werden darf, ist schwer festzustellen. In dicht bevölkerten Distrikten kann sogar der Fall eintreten, dass das Wasser schon so verunreinigt nach der Stadt gelangt, dass ihm aus sanitären Rücksichten überhaupt kein Schmutzwasser mehr zugeführt werden darf: andererseits nimmt die Verunreinigung des Flusses erfahrungs-mässig immer mehr ah und zwar dadurch, dass die organischen Substanzen durch den Sauerstoffgehalt des Wassers oxydirt werden. Schnellfliessende Gewässer, die den verlorenen Sauerstoff der Luft wieder leicht entnehmen, sind demnach geeigneter zur Aufnahme des Canalwassers, als langsam fliessende; sodann kommt es darauf an, ob das Canalwasser schon mehr oder weniger zersetzt in den Fluss gelangt. Letzteres ist günstiger und es sollen sogar verschiedene Fischarten (z. B. Barbe, Wels, Karpfen, Hecht) frische Excremente mit Vorliebe fressen; auch werden die Pflanzen der Flussufer nicht ohne Einfluss bleiben. Namentlich ist aber die Nähe und Grösse der meisten unterhalb gelegenen Ortschaften und Städte maassgehend und endlich mag noch bemerkt werden, dass der Begriff des „verunreinigten Wassers“ kein genau festgestellter, sondern oft ein sehr relativer ist.¹⁴) Wiebe ist in seinem Werke „Ueber die Reinigung und Entwässerung der Stadt Berlin“, nach sorgfältiger Erwägung der einschlagenden Verhältnisse zu dem Schlüsse gelangt, dass die Spree, bei einer Mi-nimal-Consumtion von 10,75 kbm pro Secunde sämmtliche Abgangsstoffe der 775000 Einwohner Berlins unter der Voraussetzung aufnehmen könne, dass pro Kopf und Tag 139 Liter Wasser verbraucht werden, somit die Abgangsstoffe schon ziemlich verdünnt in die Spree gelangen.

In neuerer Zeit jedoch, wo die Fortschritte auf hygienischem Gebiete nicht blos eine gründliche Reinigung der mehr und mehr anwachsenden Städte verlangen, sondern auch die schädlichen Folgen der Verunreinigung der Flüsse, namentlich wenn diese zu Wasserversorgungen benutzt werden, klargestellt haben, wird den Städten das Einleiten ihrer Auswurfstoffe in dieselben mehr und mehr erschwert. Namentlich in England wurde diesem Punkte besondere Beachtung geschenkt und die Einleitung des ungereinigten Inhalts der Schwemmkanäle einer grösseren Zahl von Städten schliesslich verboten. Auch in Deutschland fangen die staatlichen und städtischen Behörden an, diesen Verhältnissen dasjenige Interesse zu widmen, welches sie vom hygienischen Standpunkte aus verdienen.

Mittel zur Reinigung und Desinfection des Canalwassers. Die verschiedenen Mittel, welche in Folge dessen von den Städten zur Reinigung ihres Canalwassers angewandt wurden, haben insofern auch eine hervorragende volkswirtschaftliche Bedeutung, als sie gleichzeitig als ebensoviele Versuche zur Wiedergewinnung und Verwerthung der bedeutenden Massen von werthvollen Dungstoffen bezeichnet werden müssen, die ohne ihre Anwendung der Landwirtschaft verloren gehen würden. Sie lassen sich im Wesentlichen in zwei Classen theilen, von denen die eine auf die Fällung der Dungstoffe aus dem Canalwasser durch Zusatz beson-

u) Die „Rivers Pollution Commission“ betrachtet als verunreinigend und demnach von der Einleitung in die öffentlichen 'Wasserläufe auszuschliessen jede Flüssigkeit, welche auf 100000 Theile Wasser

oder

3 Theile mechanisch beigemengter mineralischer Stoffe

organischer „

1 Theil

0,05 Theile

beigemengten Arsen

0,3

chemisch aufgelösten organischen Kohlenstoff „    „    „ Stickstoff

„    „ Arsen

Petroleum oder Kohlenwasserstoff-Oel

0,05    „

0,05    „

1 Theil Schwefel als Schwefelwasserstoff oder als lösbare Sshwefelverbindung

1    „ Chlor nach Ansäuerung mit Schwefelsäure

enthält oder welches stärker sauer wirkt, als destillirtes Wasser, dem ²/iooo Theile reiner Salzsäure zugesetzt sind, oder stärker basisch, als die Auflösung von 1 Theil Soda in 1000 Theilen Wasser.

Indessen beziehen sich diese Vorschläge auf die kleineren englischen Flüsse mit stark bevölkerten und mit vielen Fabriken besetzten Ufern.

Näheres siehe u. A. in dem Bericht von Bürkli über die Maassregeln zur Reinhaltung der öffentlichen Gewässer. Zürich 1875.

derer Fällungsmittel hinausgeht, die andere sich die Reinigung des Canalwassers durch Berieselung zur Aufgabe macht. Einen wirklich lohnenden Erfolg jedoch in dem Sinne, dass durch die Verwerthung der Dungstoffe des Canalwassers ein grösserer Theil der Kosten seiner Reinigung gewonnen oder selbst ein Ueberschuss erzielt wird, hat bislang nur die Methode der Desinfection durch Ueberrieselung von Wiesen und Ackerflächen gehabt. Die zahlreichen Versuche, die Dungstoffe auszuscheiden und mit Vortheil zu einem festen verkäuflichen Dünger zu verarbeiten, sind bis auf wenige Ausnahmen bis jetzt vollständig fehlgeschlagen. Der Grund dieser Erscheinung liegt namentlich darin, dass die Abscheidungs- und Transportkosten der Dungstoffe hinter dem Handelswerthe derselben in der Regel Zurückbleiben.

Von der grossen Zahl dieser Versuche genügt es, hier die wichtigsten und am meisten zur Anwendung gebrachten zu erwähnen. Dahin gehören:

1.    Das Süvern’sche Fällungsmittel, bestehend aus Chlormagnesium, Aetzkalk und Steinkohlentheer;

2.    Die Lenk-Leunig’sche Methode der Reinigung des Canalwassers durch Zusatz von schwefelsaurer Thonerde, gelegentlich mit Soda, Zink- oder Eisenchlorid gemengt;

3.    Der von R. G. Sillar und M. G. Wigner erfundene A-B-C-Process. Zur Fällung werden angewendet vor Allem Alaun, Blut, Thon und eine ganze Reihe anderer Körper, namentlich Magnesia, mangansaures Kali, Chlornatrium, Knochenkohle, Holzkohle, Dolomit;

4.    Fällungsmittel von Forbes und Price, bestehend aus phosphorsaurer Thonerde, aufgelöst in Schwefel- oder Salzsäure;

5.    Verfahren von Scott, der dem Canalwasser Thon oder Kalk zusetzt und daraus „Cement“ macht.

Kein Zusatzmittel ist übrigens bislang im Stande gewesen, das Canalwasser vollständig zu reinigen; namentlich gilt dies von dem darin enthaltenen Harnstoff.

Dagegen hat die Reinigung des Canalwassers durch Berieselung bessere Erfolge aufzuweisen. Zur Berieselung eignet sich am besten leichter Lehmboden, namentlich wenn er auf gut durchlassender Unterlage ruht. Leichter Sandboden lässt das Canalwasser zu rasch und zu wenig gereinigt durchsickern; bei schwerem Thonboden findet das Durchsickern zu langsam statt. Ist ein durchlässiger Untergrund nicht vorhanden, so müssen die zu berieselnden Flächen gut drainirt werden, damit das ihnen zugeflihrte und durch die obere Bodenschichte filtrirte Canalwasser in entsprechender Menge wdeder abgefiihrt werden kann.

Zur gehörigen Ausnützung der Absorptionskraft des Bodens wird eine gleich-mässige Vertheilung des Canalwassers auf der zu berieselnden Fläche und dadurch eine Anlage erforderlich, die der des künstlichen Wiesenbaues (Hang- oder Rückenbau) entspricht und die um so mehr am Platze ist, als sich die Berieselung von Grasland wegen des raschen Wachsthums des Grases und seiner Fähigkeit, die Stoffe des Canalwassers ziemlich vollständig und in bedeutenden Mengen zu consumiren, besonders empfiehlt. Nur bei der Cultur von Gemüsen und Hackfrüchten tritt eine Modifikation durch Anwendung der Furchenbewässerung ein.

Zur vollständigen Reinigung des Canalwassers sind bedeutende Flächen erforderlich, (bei den sehr variirenden Angaben wird auf 500 bis 1000 Personen durchschnittlich ein Hectar gerechnet), wenn man anders nicht Gefahr laufen will, dasselbe nur unvollständig gereinigt dem Grundwasser zuzuführen und dieses dadurch zu inficiren. Solche Flächen sind aber in der Nähe der Stadt meistens nur mit so grossen Geldopfern zu beschaffen, dass diese in der Kegel hinreichen, weit entfernt gelegenes und deshalb billigeres Terrain zu kaufen und das Wasser dorthin zu pumpen. Damit wird zugleich der nicht ganz zu beseitigende übele Geruch der Rieselfelder weiter aus dem Bereich der Stadt gerückt. Ist man in der Wahl ihrer Lage nicht zu sehr beschränkt, so empfiehlt es sich immer, auf die Richtung der Strömung des Grundwassers in der Art Rücksicht zu nehmen, dass man vor einem Abfluss des Drainwassers der Rieselfelder nach der Stadt gesichert ist; ebenso ist auch die herrschende Windrichtung nicht ausser Acht zu lassen.

Pumpstationen. Das Auspumpen der Canäle an ihren Mündungen wird schon in allen denjenigen Fällen erforderlich, in welchen der Wasserstand des Flusses so hoch liegt, dass ein freier Abfluss des Canalinhalts nicht möglich ist. Dieser Fall kommt bei niedriger Lage des Entwässerungsterrains sehr häufig vor und bedingt die Anlage einer Pumpstation, deren Pumpen gewöhnlich durch Dampfkraft betrieben werden.

Die Anlage vergrössert sich, sobald das Canalwasser mittelst eines Druckrohres entfernt liegenden Rieselfeldern zugeführt werden muss und hat in diesem Falle viel Aehnlichkeit mit der Maschinenanlage eines Wasserwerks. Sie bedingt aber nichts destoweniger einige eigenthümliche Nebenanlagen, die, wenn auch nicht ausführlich besprochen, so doch wenigstens erwähnt werden sollen.

Hier ist zunächst der Sandfang zu nennen, der die Bestimmung hat, die gröberen Sinkstoffe des Canalwassers und grössere schwimmende Gegenstände zurückzuhalten; theils, damit die Pumpen nicht durch Steine beschädigt und durch Sand abgenutzt werden, theils, um diese Stoffe nicht dem Flusse oder dem Rieselfelde zuzuführen.

Sie

Sinkstoffe der erwähnten Beschaffenheit sind, wie früher bereits bemerkt wurde, von den Canälen nicht fern zu halten, auch bei den besten Einrichtungen der Schlammfänge nicht. Sie bestehen aus dem in die Küchenausgüsse und die Waterclosets geschütteten Scheuersand, Müll u. s. w. und namentlich aus den erdigen Bestandtheilen, welche bei starkem Regen von den Strassen, sowie Kalk- und Ziegel- oder Schieferstückchen, welche durch die Dachrinnen in die Canäle gelangen u. dergl. m. bleiben am Boden liegen, sobald die zu ihrer Fortbewegung erforderliche Geschwindigkeit nicht mehr vorhanden ist; der Sandfang besteht deshalb ähnlich wie ein Schlammfang im Wesentlichen stets aus einem Behälter von erheblich grösserem Querschnitt, als der des Canals, auf dessen tief liegender Sohle sich die Sinkstoffe ablagern und am tiefsten Punkte durch Ausbaggerung entfernt werden. Ausserdem ist er mit einem Gitter versehen, dessen Stab weite eng genug ist, um schwimmende Gegenstände, die im Stande wären, zwischen den Pumpenventilen sitzen zu bleiben und dadurch den Gang der Pumpe zu unterbrechen, fernzuhalten.

Mit dem Sandfang, namentlich wenn er mit der Pumpstation in der Nähe des Flusses liegt, steht meistens ein grösserer Notliauslassin Verbindung, um bei starken Regengüssen einen Theil des Canalwassers dem Flusse zuweisen zu können, anstatt es mittelst eines erheblichen Aufwandes an Maschinenkraft fortpumpen zu müssen. Auf die Notliwendigkeit und Zweckmässigkeit der Nothauslässe wurde schon im § 2 hingewiesen, wo ihre Wirksamkeit als eine den Sicherheitsventilen ähnliche definirt wurde, und es empfiehlt sich auch in denjenigen Fällen von ihnen Gebrauch zu machen, in denen die Canäle auch den Inhalt der Waterclosets mit aufzunehmen haben. Denn die Wassermenge eines heftigen Regens übertrifft, wie schon früher bemerkt, die Haus wassermenge so erheblich, dass sie eine starke Verdünnung des gewöhnlichen Canalwassers bewirkt. Berücksichtigt man noch, dass die grösste Anschwellung der Sammelcanäle erst geraume Zeit nach dem Beginn des Regens stattfindet und diese schon völlig rein gespült sind, ehe die Nothauslässe in Wirksamkeit treten, so wird sich gegen ihre Anwendung kaum ein stichhaltiger Einwand geltend machen lassen. Um so weniger wird dies geschehen können, wenn das Wasser ausserdem noch den Sandfang passirt und darin die gröberen Sinkstoffe zurückgelassen hat.

Es empfiehlt sich deshalb, die Maschinen immer nur für ein gewisses Regenwasserquantum (etwa l,3cm Regenhöhe in 24 Stunden, von dem annähernd die Hälfte in die Canäle gelangt) einzurichten und stärkeren Regen durch Nothauslässe (Regenauslässe) abzuführen. Nichtsdestoweniger ist man für den Fall, dass ein zu hoher Wasserstand des Flusses die Wirksamkeit der Nothauslässe hindern sollte, allein auf die Maschinen angewiesen. Durch eine Vorrichtung, welche das Hineinpumpen direct in den Fluss gestattet (Abstellung des Druckrohrs und Oeffnung eines nach dem Flusse führenden Abzweigrohres durch einen Schieber) erreicht man diesen Zweck gewöhnlich sehr vollständig, da die Hubhöhe des Wassers dadurch genügend vermindert wird.

Das variirende Quantum des zufliessenden Canalwassers bedingt eine ebenso variable Inanspruchnahme der Maschinen-Anlage. Es findet deshalb zweckmässig die Aufstellung mehrerer Maschinen statt, die nur dann alle in Thätigkeit treten, wenn der Maximalzufluss bewältigt werden soll. Beim Auspumpen des gewöhnlichen Haus-wassers ist nur ein Theil der Anlage in Betrieb; der Rest bietet gleichzeitig die Reserve für etwaige Reparaturen.

Um bei plötzlichen Regengüssen in kurzer Zeit ein entsprechendes Mehrquantum Dampf produciren zu können, ist es zweckmässig, in die Zahl der Dampfkessel einen oder mehrere Röhrenkessel mit einzufügen, die rasch geheizt werden können.

¹

) Michaelis. Zur Beurtheilung des Cements. Berlin, Polytechnische Buchhandlung (A. Seidel) 1876,

²

) Deutsche Bauzeitung, Jahrgang 1871, S. 227.

³

) Latham’s Sanitary-Engineering, S. 129.

⁴

) Latham, Sanitary-Engineering, Taf. VII u. S. 183.

⁵

) Siehe Lathams Sanitary Engineering, Seite 259 und folgende, dem auch die Figuren 9 u, 10

entnommen sind.

In den Figuren 41 und 42, Taf. XII ist die Anlage einer Pumpstation für eine Stadt skizzirt, welche auf beiden Ufern eines südlichen Flussarmes liegt, so dass der Canal C der südlichen Stadttheile deshalb auf das nördliche Ufer mittelst eines Dükers übergeführt werden muss. Vor dem in zwei Strängen (für den Fall einer Reparatur) ungeordneten Düker liegt ein Schlammfang S, ebenfalls mit Nothauslass N und Schützen; die letzteren dienen zum Abstellen eines Rohrstranges bei etwaiger Beschädigung desselben durch Anker u. s. w. Der Canal Cx der zwischen den beiden Flussarmen belegenen Stadttheile mündet ebenfalls in einen Schlammfang S₂ mit Nothauslass W₂ und tritt sodann, ebenso wie der Süd-Canal, in die Pumpenkammer, aus denen die (im vorliegenden Falle verticalen) Pumpen das Wasser in das Druckrohr pumpen, welches den nördlichen Flussarm mittelst eines syphonartigen Dukers überschreitet und das Wasser den Rieselfeldern zuführt. In das Druckrohr werden zweckmässig an einzelnen Punkten Schieber zum Absperren bei etwaigen Reparaturen eingefügt; das zwischen ihnen befindliche Wasser muss dann durch Seitenauslässe entfernt werden. Diese Seitenauslässe können, wenn sie an den tiefsten Punkten des Druckrohres angebracht sind, zur Entfernung der in demselben etwa abgelagerten Sinkstoffe dienen. Sonst genügt zur Spülung einfach ein kräftiges Anlassen der Maschinen; der erforderliche Mehrbedarf an Wasser kann durch Anstauen der Canäle oder durch Benutzung von Flusswasser gewonnen werden.

Literatur.

Wiewohl die Erörterung der Frage über die zweckmässigste Reinigung und Entwässerung der Städte im Wesentlichen neueren Datums ist, so hat die einschlägige Literatur doch bereits einen erheblichen Umfang erreicht, den sie indess vorzugsweise der Erörterung principieller Fragen und der Beleuchtung vom hygienischen und volkswirtschaftlichen Standpunkte aus verdankt. Die technische Seite der Entwässerung der Städte hat bislang verhältnissmässig iveniger Berücksichtigung gefunden. Da zu ihrer richtigen Beurteilung jedoch die Untersuchungen der Chemie, wie die Lehren der Hygiene nicht entbehrt werden können, so sind in nachstehendes Verzeichniss auch einige Schriften mit aufgenommen, die nicht ausschliesslich technischer Natur sind.

A. Allgemeines.

1.    Wiebe, Reinigung und Entwässerung der Stadt Berlin (Berlin, Ernst und Korn 1861).

2.    Wiebe, Reinigung und Entwässerung der Stadt Danzig (Berlin, Ernst und Korn 1865).

3.    Baldwin Latham. Sanitary Engineering. A guide to the construction of works of sewerage and

house-drainage (London, E. & F. N. Spon. 1871).

4.    Bürkli, Ueber Anlage städtischer Abzugs-Canäle und Behandlung der Abfallstoffe aus Städten. (Zürich 1866.) 5 Hobrecht, Canalisation der Stadt Stettin (Stettin 1867).

6.    Reinigung und Entwässerung Berlin’s. General-Bericht über die Arbeiten der städtischen gemischten

Deputation für die Untersuchung der auf die Canalisation und Abfuhr bezüglichen Fragen, erstattet von Prof. Dr. Virchow (Berlin 1873).

7.    Die neuen Abzugscanäle in Paris; AUg. Bauz. 1859.

8.    v. K a v e n. Collectaneen über Entwässerung und Reinigung von Städten; Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-

Vereins f. Hannover. 1863. S. 291.

9.    Assainissement de la ville de Londres; Ann. des ponts et chaussees. XIV. Bd.

10.    Egouts d’Alger. Daselbst. XVI. Bd.

11.    Die Canalisation von Paris; Gaz. d. arch. et du bat. 1867. S. 116.

12.    Notizen über die Anlage von Entwässerungs - Canälen; Zeitschr. d. Arch. u. Ing.-Vereins f. Hannover.

1867. S. 463.

13.    Canalisirungs-Anlagen der neuen Strasse zwischen Blackfriars und Hansion-House in London; Engineer.

1869. No. 700.

14.    Pettenkofer. Das Canal- oder Sielsystem in München (München 1869).

15.    Die Entwässerungsanlagen der Stadt Brüssel; Ann. des ponts et chaussees. 1870. S. 49.

16.    Mittermaier. Reinigung und Entwässerung der Stadt Heidelberg (Heidelberg 1870).

17.    Main-Drainage of London. Engineer. 1873. Aug. u. Sept. S. 95.

18.    Die Entwässerung der Stadt Witten; Vierteljahrsschr. f. öffentliche Gesundheitspflege. 1874. S. 678 und

Zeitschr. f. Bauw. 1873. S. 135.

19.    Entwässerung und Reinigung der Stadt Gotha; Vierteljahrsschr. f. öffentl. Gesundheitspflege. 1874. S. 667.

20.    Erster Bericht über die Verhandlungen und Arbeiten der vom Stadtmagistrate München niedergesetzten

Commission für Wasserversorgung, Canalisation und Abfuhr in den Jahren 1874 u. 1875. (Druck von Mühlthaler. München).

21.    Gordon. Erläuterungsbericht zu dem Dispositionsplan über die Anlage von Spülcanälen in Stuttgart.

(Stuttgart. Kohlhammer 1876).

22.    Chailly. Ueber die Anlage und den Bau der Abzugscanäle; Zeitschr. d. österr. Ing,- u. Arch.-Ver. 1876.

B. Ausführung der Canäle; Anlagen zur Reinigung, zur Einführung des Wassers und

zur Yentilation.

1.    Ueber den Bau eines unterirdischen Abzugscanales bei Grenoble; Ann, des ponts et chaussees. 1868. S. 180.

2.    Ein Fangdamm in einem überwölbten Canale; Nouv. ann. de la constr. 1868. S. 89.

3.    Der Düker bei der Brücke de FAlina in Paris; Nouv. ann. de la constr. 1869, S. 3.

4.    Ueber die Construction von Canälen im Triebsand; Engng. 1870. Sept. S. 241 u. Oct. S. 255.

5.    Spülvorrichtungen zum Reinigen der Abzugscanäle in Paris; Nouv. ann. de la constr. 1870. Febr. S. 20.

6.    Bestimmungen über die Anlage von Hauscanälen in Hannover; Zeitschr, d. Arch.-u. Ing.-Ver. f. Hannover.

1875. S. 153.

7.    Ueber die Ventilation der städtischen Entwässerungs-Canäle; Engineer. 1870. Dec. S. 388.

8.    Ueber Ventilation von Canälen; Builder. 1870. Juli. S. 610.

C. Beseitigung des Caualwassers und der Fäcalien.

1.    Bemerkungen über die Desinfection der Abflusscanäle; Nouv. ann. de la constr. 1867. S. 74.

2.    B. Latham. Ueber die Reinigung und Verwertbung des Hauswassers. Deutsch von Wiebe. Berlin.

1868, s. auch Zeitschr. f. Bauw. 1868. S. 291.

3.    Die Vertheilung und Verwendung der Auswurfsstoffe der Städte; Builder. 1869. I. S. 382.

4.    Dünkelberg. Entfernung schädlicher Abfallstoffe; Deutsche Industrie-Zeitung. 1870. S. 428.

5.    Wiebe. Der gegenwärtige Stand der Berieselungsfrage; Zeitschr. f. Bauw. 1870. S. 108.

6.    Beseitigung des Canalwassers in Birmingham; Engineer. 1871. Nov. S. 329.

7.    Entfernung der Abfälle und des Unraths aus Paris; Annales du genie civil. 1872. S. 91.

8.    Das englische Gesetz, betreffend die Verunreinigung der fliessenden Gewässer; Annales du genie civil.

1872. Oct.

9.    Die Nutzbarmachung des Canalwassers zu Buckhurst Hill; Engineer. 1872. Sept. S. 207.

10.    Ueber die Berieselungsanlagen zur Canalisation von Berlin; Deutsche Bauz. 1873. S. 345.

11.    Bürkli. Ueber die Maassregeln zur Reinhaltung der öffentlichen Gewässer; Zürich 1875.

12.    Bewässerung mit städtischem Abfallwasser; Engineer. 1874. 10. Juli.

13.    v. Sommaruga. Die Städtereinigungs-Systeme in ihrer land- und volkswirthschaftlichen Bedeutung

(Halle. 1874).

14.    Fegebeutel. Die Canalwasser-Bewässerung in Deutschland (Danzig, Kafemann. 1874).

15.    Bürkli und Hafter. Bericht an den Stadtrath von Zürich über den Besuch einer Anzahl Berieselungs

anlagen in England und Paris (Zürich, 1875).

16.    Liernur. Ueber das pneumatische Canalisations-System zu Prag. Techn. Bl. 1869. S. 48.

17.    Liernur. Die pneumatische Canalisation in der Praxis. (Frankfurt a. M. 1873).

18.    Liernur’s System in Amsterdam; Vierteljahrsschr. f. öffentl. Gesundheitspflege. 1874. S. 165.

19.    Liernur. Ueber die Canalisation von Städten auf getrenntem Wege im Vergleich mit dem Schwemm

system (Frankfurt a. M. 1876).

V. Capitel.

Voruntersuchungen

über die Gewässer des Binnenlandes.

Von

Dr. Eduard Schmitt,

Professor am Polytechnikum zu Darmstadt.

(Hierzu Tafel XIII bis XVI und 35 Holzschnitte.)

A. Allgemeine Eigenschaften der Flüsse und Ströme.

§ 1. Quellen und Bäche. Die Entstehung der Quellen wurde bereits in §11 des I. Capitels erläutert. Die Quellen bestehen entweder für sich und werden künstlich abgeleitet, oder sie laufen in Bäche, Flüsse und Seen aus.

Man tlieilt die Quellen, je nachdem sie eine beständig nahezu gleiche Wassermenge liefern oder zu verschiedenen Zeiten auch verschieden ergiebig sind, in con-tinuirliche, periodische und intermittirende Quellen.

Die continuirlichen Quellen werden aus unterirdischen grossen Wasserbecken gespeist. Die periodischen Quellen beziehen ihr Wasser oft direct vom Kegen und sind in ihrer Ergiebigkeit von der äussern Luft-Temperatur abhängig; desshalb versiegen sie auch häufig im Sommer. Die inter-mittirenden Quellen verschwinden zeitweise gänzlich und zeigen sich wieder plötzlich.

Hinsichtlich der Wassermenge kann man die Quellen als wasserreiche, als wasserarme und als Quellen von mittlerer Wassermenge bezeichnen. Die aus Quellen zu gewinnende Wassermenge darf gewöhnlich nicht höher als zu 7c bis Vs der Gesammtregenmenge des Quellengebietes angeschlagen werden, vorausgesetzt dass die Schichtungen des Gebirges nicht einen unterirdischen Abfluss nach einem andern Regengebiet bedingen.

Bäche werden kleinere Wasserläufe — bis etwa kbm Wassermenge pro Se-cunde — genannt. Sie erhalten ihr Wasser theils durch das oberflächlich abfliessende Regen- und Schneewasser, theils durch Quellen. Man bezeichnet die Bäche als Regen-bäclie, Quellenbäche, Wildbäche und Gletscherbäche.

Die Regenbäclie werden vorzugsweise direct durch das Niederschlagwasser gespeist; sie sind daher im Wasserstand sehr verschieden. Einen mehr constanten Wasserstand haben die Quellen-bäche, indem sie ihre Wasser aus Quellen beziehen. Wildbäche sind Regenbäche, welche im Gebirge nach besonders heftigem Regen entstehen. Sie zeichnen sich durch rasches und heftiges Hochwasser, starkes und regelmässiges Gefälle und durch die besondere Eigenthümlichkeit aus, dass sich durch die Geschiebeablagerung einzelne Theile ihres Bettes erhöhen und in Folge dessen bei Anschwellungen die Wasser sich ausbreiten. Die Gletscherbäche verdanken ihr Wasser zum grössten Theile der Schmelzung des Gletschereises. Sie haben bei trockener kalter Witterung wenig, bei warmem Regen oder im Sommer bei warmem Sonnenschein viel Wasser.

§ 2. Flüsse lind Ströme. Aus der Vereinigung von Bächen entstehen Flüsse, die sich endlich zu Strömen ansammeln und so in die Meere münden. Flüsse und Ströme sind demnach Wasserläufe mit grösseren Wassermengen.

Die Bezeichnungen Fluss und Strom sind nicht genau unterschieden. Manche nennen jeden Fluss auch Strom. Andere nennen natürliche Wasserläufe, welche ihr Wasser direct an das Meer abgeben, Ströme; solche, deren Wasser zunächst nach den Strömen gelangt, Flüsse. Noch Andere nennen alle kleineren Wasserläufe Flüsse, alle grösseren Ströme.

Bei jedem Flusse oder Strome unterscheidet man den obern, mittlern und untern Tlieil seines Laufes, Oberlauf, Mittellauf und Unterlauf. Der oberste Punkt heisst sein Ursprung oder seine Quelle, der unterste seine Mündung.

In ihrem Oberlauf sind manche Flüsse „Gebirgsfliisse“, sobald sie nämlich ein starkes Gefälle — etwa 1:500 und darüber — haben. Das bedeutende Gefälle der Gebirgsflüsse bringt es mit sich, dass sie besonders kräftige Einwirkungen auf ihr Bett ausüben und dass Bergfahrten von Schiffen auf denselben nicht Vorkommen. —

Jedes Land theilt sich in deutlich ausgesprochene Flussgebiete, welche durch die Wasserscheiden von einander getrennt sind. Die Wasserscheiden umgrenzen die Flussgebiete und bilden im Allgemeinen die höchsten Erhebungen derselben. Die atmosphärischen Niederschläge, welche zu beiden Seiten der Wasserscheide niederfallen, nehmen ihren Weg in verschiedene Gewässer. Die Hauptwasserscheiden trennen die Flussgebiete verschiedener Meere, die Wasserscheiden erster, zweiter u. s. w. Ordnung die Gebiete von Flüssen erster, zweiter u. s. w. Ordnung.

Anstatt Flussgebiet oder Stromgebiet gebraucht man auch die Bezeichnungen Zuflussgebiet und Niederschlagsgebiet, weil die Niederschläge innerhalb eines solchen Gebietes, soweit sie überhaupt zum Abfluss gelangen, sämmtlich einem und demselben Fluss zufliessen, während diejenigen, welche jenseits der Wasserscheide niederfallen, dem Hauptwasserlaufe des benachbarten Gebietes zugeführt werden.

Der Begriff des Fluss- oder Niederschlagsgebietes wird selbst auf die kleinsten Gewässer, die Bäche ausgedehnt, sei es zur Beurtheilung des Wasserreichthumes, sei es zu anderen Zwecken.

Im Allgemeinen hängt der Wasserreichthum eines Wasserlaufes von der Grösse seines Niederschlagsgebietes ab. Allein es übt auch die Menge und Vertheilung des Niederschlages einen maassgebenden Einfluss aus. Von Bedeutung sind ferner die geologische, topographische und Cultur-Beschatfenlieit des Gebietes, die klimatischen Verhältnisse, das Vorhandensein von natürlichen Reservoirs u. s. w. Da ferner eine gleiche Verschiedenheit wie in den Niederschlagsgebieten auch in den Flussthälern und Flussbetten zu finden ist, so erklärt es sich leicht, dass jeder Fluss, jeder Strom seine Eigentümlichkeiten, seinen besondern Character hat. Allein der letztere ändert sich auch in den verschiedenen Strecken eines Stromes.

Es ist deshalb von Wichtigkeit, die Eigenschaften der Flüsse und Ströme kennen zu lernen. Alle jene Anlagen, mittelst deren die grossen Wasserläufe des Binnenlandes unschädlich und als Verkehrswege nutzbar gemacht werden, können nur auf Grundlage der Kenntniss der hydrographischen Verhältnisse und Eigentümlichkeiten eines ganzen Stromgebietes in vollkommen entsprechender Weise ausge-geführt werden.

Die Lehre von der Ruhe, Bewegung und Vertheilung des Wassers auf der Erdoberfläche heisst Hydrographie. Die Gesetze der Ruhe, Bewegung und Vertheilung des Wassers in der Atmosphäre gehören der Meteorologie an. Mit der Ruhe, Bewegung und Vertheilung des Wassers in der Erdrinde und im Erdinnern beschäftigen sich die Geognosie und Geologie.

Das Wasser der Binnengewässer ist mit seltenen Ausnahmen sog. süsses Wasser, wie auch das Wasser der atmosphärischen Niederschläge, dem alle Quellen, Bäche, Flüsse und Landseen ihren Ursprung verdanken und das als Gebirgsfeuchtigkeit alle Steine durchdringt.

Wenn die Oberfläche des Wassers durch irgend eine Ursache an einer Stelle in ihrem Gleichgewichtszustände gestört wird, so entstehen kreisförmige Wellen mit gemeinschaftlichem Mittelpunkte, von denen die innerste die höchste ist und welche vom Centrum aus radial fortschreiten. Die Ursache dieser Wellenbild u ng ist die Schwere, welche ein durch irgend eine Ursache über die Wasseroberfläche erhobenes Wassertheilchen sogleich niederzieht.

Auf ähnliche Weise entstehen die Wellenbewegungen des Wassers durch den Wind. Bei einer Windgeschwindigkeit von etwa 25 bis 75«« pro Secunde entsteht nur eine leichte Kräuselung des Wasserspiegels. Bei grösserer Windgeschwindigkeit werden kleine Wasserberge aus dem Wasserspiegel emporgehoben, die parallel zu einander und geradlinig vorwärts schreiten. Betreff der sehr interessanten Einzelheiten bei der Wellenbildung und Wellenbewegung verweisen wir auf: Hagen, G. Ueber Wellen auf Gewässern von gleichmässiger Tiefe (Berlin 1862) und auf: Boussinesq, J. Essai sur la theorie des eaux courantes (Paris 1877).

§ 3. Teiche und Landseen. Das oberflächlich abfliessende Regenwasser folgt dem natürlichen Gefälle. Es sammelt sich an den tiefsten Stellen und bildet Teiche und Landseen, wenn die Thalsohle kein oder kein genügendes Gefälle hat. Ueber-dies werden Teiche und Landseen, durch unterirdische Quellen, durch Bäche und Flüsse gespeist, welche in dieselben münden. Allein meist sind nicht nur Zuflüsse sondern auch Abflüsse vorhanden, indem Bäche und Flüsse diesen Wasserbecken ihren Ursprung verdanken. Auch unterirdische Abflüsse kommen vor.

Nicht selten fliessen Ströme durch Landseen, oder besser, die ersteren verbreitern sich in Folge der Erweiterung des Thaies zu Seen. Das Vorhandensein eines Sees kennzeichnet sich durch eine horizontale oder eine nur wenig geneigte Gerade im Längenprofil des Stromes. — Das Wasser der Teiche und Landseen ist in der Regel Siiss-wasser, selten Salzwasser.

§ 4. Wasserstand. Wie oben bereits angedeutet wurde, hängt der Wasser-reiclitlium eines Flusses in erster Reihe ab: a) von dem Zufluss seines Quellengebietes, b) von dem Gebiet, welches er entwässert und c) von der Menge und der Vertheilung der atmosphärischen Niederschläge auf diesem Gebiete. Allein es sind auch noch unter Anderm von grossem Einfluss, d) das Klima, welches die Verdunstung mehr oder weniger begünstigt, e) die Beschaffenheit der Erdoberfläche, insofern Bodenarten, welche das Wasser nicht aufsaugen und offene unbewaldete Gegenden (vergl. Cap. I § 7), die Menge des oberflächlich abfliessenden Wassers begünstigen.

Hieraus geht hervor, dass auch der Wasserstand der Flüsse und Ströme ein sehr verschiedener und vielfach wechselnder sein muss. In der Nähe des Meeres kommt noch der Einfluss von Ebbe und Fluth hinzu, so dass im Fluthgebiete die Ursachen des Wasserstandwechsels am mannigfaltigsten sind. (Näheres über die zuletzt angedeuteten Verhältnisse im XIV. Cap.)

Für die an den Flüssen und Strömen auszuführenden Wasserbauten, sowie für die Nutzbarmachung derselben sind namentlich die folgenden vier Wasserstände von grosser Wichtigkeit:

T. Der kleinste Wasserstand oder das Niederwasser. Hierbei ist zu unterscheiden:

a)    der niedrige Sommerwasserstand, aus einer gewissen Gruppe niedriger Wasserstände im Sommer gefunden und wichtig für Bauausführungen und Schifffahrt;

b)    der absolut niedrige Wasserstand, der zur Zeit der Dürre (meist im Monat August, manchmal auch im Winter nach anhaltendem Frost) eintritt und bei Berechnung der Wasserabgabe für Canäle u. s. w. zu berücksichtigen ist.

2. Der normale oder gewöhnliche Wasserstand, welcher während eines Jahres ebenso oft überschritten, als nicht erreicht wird. Derselbe ist für die Schifffahrt und für die Correctionsbauten von Bedeutung.

3. Der mittlere Wasserstand oder das Mittelwasser, d. i. jener Stand, welcher aus sämmtlichen Tagesbeobachtungen eines Jahres gefunden wird. Er ist in der Regel etwas höher als der normale Wasserstand und gleichfalls von Bedeutung für die Wirkung von Correctionsbauten.

4. Der höchste Wasserstand oder das Hochwasser, wobei zu unter

scheiden ist:

a)    der normale höchste Wasserstand oder das gewöhnlicheHochwasser. Dieser Stand kommt alljährlich (meist im Frühjahr) vor und lässt sich ziemlich genau angeben; er ist für eine grosse Zahl von Ufer-, Corrections- u. s. w. Bauten von Wichtigkeit;

b)    der absolut höchste Wasserstand oder das aussergewöhnliche Hochwasser, welche nach anhaltendem Regen oder bei plötzlich eintretendem Thau-wetter entstehen; dieser Wasserstand ist bei Anlage von Deichen, Brücken und sonstigen Bauwerken zu berücksichtigen.

Bei fast allen grösseren Flüssen civilisirter Staaten finden regelmässige Wasserstau ds-Beobacht ungen statt, und sollten dieselben auch auf kleinere Flüsse sich erstrecken. Der Werth derselben ist ein hoher und der Nutzen ein allgemeiner. Kein Strombau kann ohne genaue Kenntniss der Wasserstands Verhältnisse projectirt und ausgeführt werden. Allein auch keine bauliche Anlage im Inundationsgebiete überhaupt kann ohne Berücksichtigung der Wasserstände vorgenommen werden. Endlich bildet die Kenntniss der Wasserstands Verhältnisse einen Anhaltspunkt zu Beur-theilung der hydrologischen Zustände eines Gebietes.

Die Wasserstände werden an verticalen oder geneigten Scalen, den sog. Pegeln gemessen. Ueber die Einrichtung derselben und über die Ausführung der Wasserstands- oder Pegel-Beobachtungen wird im dritten Theile dieses Capitels noch das Nöthige gesagt werden.

Die Verschiedenheit und der Wechsel der Wasserstände wird am deutlichsten veranschaulicht, wenn man sie graphisch darstellt. Die Zeit wird als Abscisse, der beobachtete Wasser- oder Pegel -stand als Ordinate aufgetragen. Dadurch ergeben sich abwechselnd ansteigende und abfallende Curven die sog. Wasserstands- oder Pegelstandscurven (Fig. 1).

Fig. 1.

Wasserstands-Curve des Memel-Stromes von 1842 bis 1871 incl. am Pegel zu Tilsit.

___1__Bekannter höchster Wasserstand am 5. März 1846: 7m,091.

41a

Mittl. höchster Winterwasserstand: 4m,098 = mittl. Aprilstand.

Mittl. Winterwasserstand: 3m,l41.

Absoluter arithm. mittl. Wasserstand aus 360 Monatsmitteln: 2m,417.

Mittl. Sommerwasserstand. Vegetationsgrenze: lm,695.

Mittl. niedr. Sommerwasserstand = mittl. Septemberstand = lm,464.

Kleinster Wasserstand von 1842—1871 am 21. September 1842: Om,523. Bekannter kleinster Wasserstand am 24.—25. September 1826 0m,4i9.

Jan. 3,009 Febr. 2,920 März 3,376 April 4,098 Mai 2,578 Juni 1,701 Juli 1,591 Aug. 1,556 Sept. 1,464 Oot. 1,703 Nov. 2,152 Deo. 2,865

Fig. 2.

Wasserstände der Elbe zu Magdeburg- in der Zeit vom 1. Januar 1817 bis 28. Februar 1870. ll320 n. G.

Jan.

\D

Man kann die Wasserstandsverhältnisse auch durch Linien in ges chl ossener Form (durch Polarcoor-dinaten) darstellen. Von einem Pole aus werden unter Einhaltung von nahezu gleichen Centriwinkeln, welche der Tagesanzahl des betr. Monates entsprechen, die verschiedenen Monate als Kadienvectoren dargestellt und auf diesen die Wasser- oder Pegelstände aufgetragen. ¹)

\C

Uct I

Aji.

j)

A . Linie durch den Nullpunkt des Pegels.

B . Kleinster Wasserstand des betreffenden Monats. C . Allgemeiner mittlerer Wasserstand.

D . Höchster Wasserstand des betreffenden Monats.

Die Dauer der verschiedenen Wasserst ände ist eine verschiedene. Nicht allein die höchsten, sondern auch die niedrigsten Wasserstände treten am seltensten auf. Dagegen kommen die übrigen Wasserstände häutiger vor, am meisten aber die Mittelwasser. Man kann durch eine lange Reihe von Wasserstands-Be-obachtungen das Gesetz entwickeln, welches in Bezug auf die Häufigkeit des Auftretens aller Wasserstände hei einem bestimmten Flusse

besteht. Die den einzelnen Pegelständen ent sprechende Zahl von Tagen giebt alsdann den Maassstab für die Dauer der corre spondirenden Wasserstände.²)

Delprat machte den theoretisch nicht uninteressanten Versuch, die Wasserstände an einem niedrigem Punkte eines Stromes aus den Wasserständen an einem höher gelegenen Punkte desselben abzuleiten. (Vergl. Tijdschrift van het Konink-lijk Instituut van Ingenieurs 1873—74, S. 1.) Allein die Lage der Nebenflüsse macht die Resultate solcher Untersuchungen für die Praxis völlig werthlos.

§ 5. Gefälle. Den Höhenunterschied zwischen zwei Punkten des Längenprofiles eines Flusses oder Stromes nennt man das Gefälle. Man unterscheidet:

1. das absolute Gefälle, d. i. der absolute Höhenunterschied zwischen zwei

Punkten:

2. das relative Gefälle, d. i. das Verhältniss des Höhenunterschiedes als Einheit zur horizontalen Entfernung der fraglichen zwei Punkte, oder das Gefälle pro Längeneinheit.

Das Gefälle ist zum grössten Theile durch die Gestaltung des Flussbettes und des Thaies gegeben. Dasselbe ist in der Regel nahe der Quelle grösser als im Mittellauf und an der Mündung. Der unterste Tlieil ist in der Regel der flachste. Zuweilen, z. B. in Irland, sind jedoch die Verhältnisse gerade entgegengesetzt.

Durch künstliche Einwirkung lässt sich das Gefälle etwas ändern. Es ist auch in geringem Maasse abhängig von dem Stande der Anschwellung.

Man nimmt gewöhnlich an, dass das relative Gefälle bei verändertem Wasserstande unverändert bleibe. Manche Beobachtungen, namentlich jene am Mississippi, haben jedoch diese Annahme als unzulässig ergeben. Es zeigte sich, dass im Allgemeinen mit zunehmendem Wasserstande auch das Gefälle zunalini und zwar um so mehr, je höher der Wasserstand ursprünglich schon war. Uebrigens war der Betrag dieser Gefällsänderung für verschiedene Stellen des Mississippi unter sonst gleichen Umständen sehr verschieden, so dass in dieser Hinsicht um so mehr eine Verschiedenheit des Verhaltens bei verschiedenen Flüssen erwartet werden muss.

Das Gefälle ist stets für dieselbe Stelle und für denselben Wasserstand grösser beim Steigen, als beim Fallen. Es ist immer grösser in engen Strecken, als in den benachbarten weiteren. Das Gefälle ist sonach je nach der Thalbildung bei Hochwasser bald grösser, bald kleiner, als bei Niederwasser.

Nicht immer folgt das schwer zu ermittelnde Sohlengefälle dem Gefälle an der Oberfläche des Wassers.

Das Gefälle in den einzelnen Stromstrecken ist zum Theile abhängig von der Lage, Höhe und Ausdehnung der Sandfelder und wird daher in gewissen Strecken bald grösser, bald geringer. Aus diesem Grunde wechselt beim Beharrungszustande eines Stromes auch zu verschiedenen Zeiten die Differenz der Wasserstände an den verschiedenen Pegeln.

Gefälle des Kheins bei Mannheim 1:10000, von Bingen bis Bacliarach 1:2060, von Bacliarach bis St. Goar 1:2880, von St. Goar bis Boppard 1:4100, von Boppard bis Coblenz 1:4800 von Coblenz bis Andernach 1:3600, von Andernach bis Bonn 1:4600, von Bonn bis Cöln 1:4430, von Cöln bis Düsseldorf 1:5100, von Düsseldorf bis Ruhrort 1:6000, von Ruhrort bis Wesel 1:6400, von Wesel bis Emmerich 1:9000, von Emmerich bis zur holländischen Grenze 1:9600. — Gefälle der Elbe in Böhmen 1:2670, im Königreich Sachsen 1:3760, im Reg.-Bezirk Merseburg 1:4270, im Reg.-Bezirk Magdeburg und Potsdam 1:5220, an der Preussisch-Hannoversclieu Grenze 1:5630. — Gefälle der Loire bei Roanne 1:1400, bei Digoin 1:1570, bei Bec d’AUier 1:2143, bei Briare 1:2174, bei Orleans 1:2667, bei Blois 1:2415, bei Tours 1:3021, bei Saumur 1:4808, bei Pont de Ce (Angers) 1:5556, bei Nantes 1:7353. — Gefälle des Allier 1:302, des Cher 1:544, der Indre 1:645, der Vienne 1:426, des La P1 ata 1:160,000.

Eine Zusammenstellung der Gefälle für die wichtigsten deutschen Ströme ist im 15. Band der „Statistik des Deutschen Reiches“ enthalten.

§ 6. Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit des Wassers oder die Strömung ist in erster Reihe vom Gefälle, von der Form und Grösse des Profils und vom Wasserstande abhängig. Dieselbe wechselt sonach für jede Stelle mit dem Stande der Anschwellung und ist im Allgemeinen kurz vor dem grössten Hochwasser am grössten, kann aber unter Umständen bei niedrigem Wasser grösser sein, als bei hohem.

Die Geschwindigkeit ist im oberen Laufe eines Stromes, dem grösseren Gefälle entsprechend, in der Regel am. grössten. Nach der Mitte und gegen die Mündung zu wird sie meist geringer.

Dass die Geschwindigkeit im untern Theile häufig überaus gering ist, hat seinen Grund nicht blos in den Gefällsverhältnissen, sondern auch in dem Umstande, dass der Wasserabfluss durch den Gegendruck des Meeres constant verzögert, das Wasser gestaut wird. Dadurch wird das Stromgefälle verringert, die Wassertiefe vermehrt und zugleich durch die Erweiterung der Profile die Geschwindigkeit geringer. Die letztere ist jedoch variabel, je nach dem Stande der Ebbe und Fluth.

An einer bestimmten Stelle eines Stromes ist die Geschwindigkeit der einzelnen Wasserfäden eine verschiedene. Derjenige Wasserfaden, welcher die grösste Geschwindigkeit hat und zu dem alle sich selbst überlassenen schwimmenden Körper hingezogen werden, heisst der Stromstrich oder der Thalweg. Er folgt in der Regel der

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Handbuch d. Ingeu.-Wissensch. III.

grössten Wassertiefe, der sog. Stromrinne, Fahrrinne oder tiefen Rinne. Nur hei höheren Wasserständen ist die Lage des Stromstriches weniger von der Lage der Stromrinne, als von der Gestalt der hohen Ufer des Thaies abhängig, so dass die niedrigen Ufer eines stark serpentinirenden Flusses oft mit der grössten Geschwindigkeit quer überströmt werden.

Ist der Strom geradlinig und sind die Stromprofile ziemlich regelmässig, so fliesst der Stromstrich gewöhnlich in der Mitte. In gekrümmten Strecken ist er dem concaven Ufer näher als dem convexen.

In den allermeisten Fällen bildet der Stromstrich eine sich schlängelnde (ser-pentinirende) Linie. (Näheres hierüber in § 11.)

An solchen Stellen, wo sich Inseln, Sandbänke, überhaupt Hindernisse im Strombett vorfinden, welche eine Stromspaltung veranlassen, theilt sich die Linie des Stromstriches in so viele Richtungen, als Stromarme vorhanden sind. Dieselben vereinigen sich erst dort wieder zu einer einzigen Linie, wo der Strom alle seine Arme wieder in einer Rinne aufnimmt.

Geschwindigkeit beim mittleren Wasserstand des Rheins am Bingerloch 3™,42, zu Werthhausen 0m,63, zu Mannheim lm,50; bei hohem Mittelwasserstand zu Cohlenz lm,88. — Geschwindigkeit der Weichsel bei niedrigem Wasserstande im Stromstrich 0nl,80 bis 0m,95, bei höherem, namentlich bei steigendem Wasser 1™,20 bis lm,90. — Geschwindigkeit des Neckar oberlialb Mannheim bei gewöhnlichem Wasserstande durchschnittlich 0m,90, bei Hochwasser 3m und darüber. — Geschwindigkeit der Donau hei Wien bei Hochwasser lm,94, bei Niederwasser lm,66. — Geschwindigkeit des Mississippi bei höchstem Wasserstande auf der Strecke von Ohio bis zum Arkansas lm,91, vom Arcansas bis zum Red River lm,84, vom Red River bis Bayou La Fourche lm,83, von Bayou La Fourche bis zum Anfang der Gabeltheilung lm,76.

§ 7. Wassermenge. Die Wassermenge oder das Wasserquantum ist das Wasservolum, welches in der Secunde durch ein bestimmtes Stromprofil fliesst. Die Wassermenge ist von der Form und Grösse des Profils und von der Geschwindigkeit des Wassers abhängig. Da jedoch der Flächeninhalt des Flussprofiles mit steigendem und fallendem Wasserstande bez. wächst und abnimmt, so ist vom wesentlichsten Einfluss auf die jeweilige Wassermenge der Wasserstand.

Selbstredend nimmt die Wassermenge mit wachsendem und fallendem Wasserstand bez. zu und ab. Bei Hochwasser führen grössere Ströme 60 bis 180 mal so viel Wasser ab als bei Niederwasser. Da der Wasserstand ein fortwährend wechselnder ist, so muss auch die Wassermenge eine immer wechselnde sein. Indess haben sorgfältige Messungen gezeigt, dass durch ein und dasselbe Querprofil bei einem und demselben Wasserstande ungleiche Wassermengen durchfliessen können. Bei steigendem Wasserstand fliesst erheblich mehr Wasser in der Secunde durch, als im Beharrungszustand, und umgekehrt bei sinkendem Wasserstand erheblich weniger. Die Ursache kann wohl nur in dem grösseren Gelälle des Wasserspiegels bei steigendem, in dem kleineren Gefälle bei fallendem Wasserstande zu suchen sein.

Da der Wasserstand in erster Reihe von der Grösse und Gestalt des Zuflussgebietes und von der Menge der darauf fallenden meteorischen Niederschläge abhängig ist, so sind auch auf die Wassermenge diese Factoren von maassgebendem Einfluss. Es wächst im Allgemeinen die Wassermenge eines Stromes mit der Grösse des Zuflussgebietes und mit der Zahl der Neben- und Zuflüsse. Daher sind auch in der Regel die Ströme in ihren Mündungsgegenden am wasserreichsten.

In Anbetracht des Zusammenhanges zwischen dem Zuflussgebiete und den meteorischen Niederschlägen einerseits und der Wassermenge andererseits liegt die Frage nahe, welcher Theil der mittleren jährlichen und monatlichen Niederschlagsmengen durch die Flüsse abgeführt wird. Möllendorf giebt in seinem viel benutzten Buche³) an, dass in Deutschland im Mittel 47,4 Procent der Jahresniederschläge abfliessen. Allein da diese Angabe den Mittelwerth aus 12 verschiedenen und von einander sehr abweichenden Ergebnissen von Beobachtungsreihen (28,1 bis 71,6 Procent) bildet, deren Mehrzahl überdies für einzelne Bodenarten im Kleinen angestellt wurde, ist sie von nur geringem Werthe. Es wird dieser Gegenstand im XII. Capitel näher behandelt werden; an dieser Stelle verweisen wir nur noch auf eine Abhandlung Pralle’s: Beitrag zur Bestimmung des durch die Flüsse abgeführten Theiles der Niederschlagsmengen in den Flussgebieten. (Zeitschr. d. Arch. und Ing.-Ver. zu Hannover 1877, S. 78.)

Es fehlt auch nicht an Versuchen unmittelbar aus der Grösse des Zuflussgebietes und aus der zugehörigen Regenhöhe unter Berücksichtigung der Versickerung und Verdunstung die Wassermenge des betreffenden Stromes zu berechnen. Namentlich hat Lauterburg⁴) eine Methode aufgesucht, um die minimale, mittlere und maximale Abflussmenge jedes beliebigen Stromes an jeder beliebigen Stelle aus den Hauptzuständen, der Grösse und Niederschlagsmenge des betreffenden Stromgebietes ohne weitere Kenntniss des dortigen Gefälles oder des Querprofiles oder der Wassergeschwindigkeit zu bestimmen.

Im Allgemeinen kann die nachstehende von Franzius⁵) aufgestellte Tabelle hier benutzt werden.

Deutsche Flüsse führen pro Secunde und pro Quadratkilometer Zuflussgebiet

bei kleinstem Wasser

bei grösstem Wasser

Verhältniss beider rot.

Bemerkungen.

nahe bei den Quellen in gebirgiger Gegend (nicht Gletscher)

0,002-0,004

0,35-0,60

1:150

Grosser Niederschlag, rascher und voller Abfluss.

in bergiger oder steiler hügeliger Gegend

0,002

0,18-0,23

1:90

Massiger Niederschlag, rascher Abfluss.

in nicht steiler hügeliger Gegend

0,018

0,12-0,18

1: 75

Massiger Niederschlag, langsamer, unvollkommener Abfluss.

in flacher Gegend

0,0016

0,06-0,12

1:50

Kleiner Niederschlag, langsamer, unvollkommener Abfluss.

in flacher, sandiger oder mooriger Gegend

0,0012-0,0015

0,035-0,06

1:35

Kleiner Niederschlag, grossen-theils absorbirt.

Kubikmeter.

Bei einer unmittelbaren Vergleichung der Grösse und Niederschlagsmenge eines Stromgebietes mit der Wassermenge des zugehörigen Stromes zeigt sich allerdings der obenerwähnte Zusammenhang nicht. Vielmehr ergeben die den Wasserstand und die die Regenmenge darstellenden Curven in den einzelnen Monaten keinen Parallelismus. So steigt z. B. die Rheinwasserhöhe nicht mit dem zunehmenden Niederschlage; im Gegentheile correspondirt die kleinste Regenmenge im Winter mit dem höchsten Wasserstande; im Sommer findet der umgekehrte Fall statt. Es verhält sich die Regenmenge im Winter zu jener im Sommer wie 5:8, der Sommerwasserstand zum Winter wasserstand wie 12:11. Allein ein solcher directer Vergleich ist unzulässig. Man muss nämlich gleichzeitig die Menge des verdunstenden Wassers und die Zu- und Abnahme des Wasservorrathes im Laufe des Jahres mit in Rücksicht ziehen. Thut man dies, so stimmen die aus den beobachteten Mengen des Niederschlages und des verdunsteten Wassers berechneten Zahlreihen sehr deutlich mit den aus den Pegelbeobachtungen abgeleiteten mittleren Wasserständen überein. (Vergl. hierüber: Prestel, M. A. F. Die Regenverhältnisse des Königreichs Hannover. Emden 1864. Ferner: Prestel, M. A. F. Die Aen-derung des Wasserstandes der Flüsse und Ströme in der jährlichen Periode etc. Zeitschr. d. Arch u. Ing.-Ver. zu Hannover 1864, S. 411.)

⁸) Die Regenverhältnisse Deutschlands und die Anwendbarkeit der Regenbeobachtungen bei Ent- und Bewässerungen und bei gewerblichen Anlagen. Görlitz 1862.

⁴)    Zeitschr. f. Bauw. 1872, S. 315. Aflg. Bauz. 1872, S. 28 und: Lauterburg, R. Versuch zur Aufstellung einer allgemeinen Uebersicht der aus der Grösse und Beschaffenheit der Flussgebiete abgeleiteten Schweizerischen Stromabflussmengen, gestützt auf die meteorologischen und hydrometrischen Beobachtungen der Schweiz. 2. Aufl. Bern 1876.

⁵)    Deutsches Bauhandbuch III. Baukunde des Ingenieurs, S. 60.

15*

Von vielen Flüssen und Strömen und von vielen einzelnen Flussstrecken fehlen zur Zeit noch sichere Angaben Uber ihre Wassermenge in verschiedenen Zeiten. Da der dazu geeignete Zeitpunkt in der Regel rasch vorübergeht, so ist die Ermittelung derselben schwierig. Häufig fehlt es an zweckmässig gesammeltem Material, oder man scheut die aufzuwendenden, allerdings nicht geringen Kosten.

Wassermenge des Rheins zu Mannheim hei Hochwasser 6750 kbm. — Wassermenge des Neckars zu Heidelberg bei kleinstem Wasser 32,4 kbm, bei Mittelwasser 202,5 kbm, bei grösstem Hochwasser 4860 kbm.— Wassermenge der Donau zu Wien bei Niederwasser 1411 kbm, bei Hochwasser 5049 kbm. — Hochwassermenge der Elbe bei Dresden im Jahre 1845: 1548 kbm, 1862: 1015 kbm, 1876: 1715 kbm. — Kleinste Wassermenge der Loire beim Flusse Arroux 8 kbm, zwischen Bebre und Aron 11 kbm, zwischen Aron und Nievre 13 kbm, unterhalb des Allier bei la Charite 30 kbm, zwischen la Charite und Cosne 35 kbm, zwischen Cosne und Briare 40 kb,n, bei Orleans 30 kbm, bei Blois 45 kb™, bei Tours 70 kbm, bei Langeais 85 kbm, bei Montjeau 200 kbm.

Von Seiten mehrerer Hydrotechniker, in neuester Zeit namentlich von Wex (Ueber die Wasserabnahme in den Quellen, Flüssen und Strömen. Zeitsclir. d. Oest. Ing.- u. Arch.-Ver. 1873, S. 23, 63 u. 101. Auch im Buchhandel erschienen: Wien 1873.), wurde nachzuweisen gesucht, dass die in den Quellen, Flüssen und Strömen abfliessenden Wassermengen in den letzten Jahren, besonders aber seit der planlosen Ausrodung der Wälder, bedeutend abgenommen haben.

An den zahllosen Quellen lässt sich dies jedenfalls nur sehr schwer beweisen, da keine oder nur sehr wenige Messungen vorliegen. Dagegen bestehen zahlreiche Beobachtungen an Strömen, welche wohl als Basis einer Beweisführung dienen könnten.

Die Pegelbeobachtungen am Rhein zeigen, dass die Hochwasser gestiegen, die niederen Wasserstände aber gefallen sind. Die mittleren Wasserstände haben sich jedoch im Ganzen an der Beobachtungsstation Cöln nur unwesentlich verändert. Dagegen weisen andere Beobachtungsstellen auf eine entschiedene Senkung des Wasserspiegels in neuerer Zeit hin.

Die Beobachtungen und Zusammenstellungen Kluge’s (Die Wasserstände des Rheins an den Pegeln zu Strassburg, Bingen, Bacharach, St. Goar, Coblenz, Cöln, Emmerich und der Mosel an den Pegeln zu Sierck und Cochem. Zeitsclir. f. Bauw. 1874, S. 495) scheinen darauf hinzudeuten, dass in neuerer Zeit wasserarme Jahre häufiger vorgekommen sind, als früher.

Für die Elbe zeigen die an der Beobachtungsstation zu Dresden aufgenommenen Pegelstände eine Abnahme in den Durchschnittshöhen der Hochwässer, desgl. hei den Mittel- u. Niederwässern.

Im Allgemeinen muss constatirt werden, dass sich zur Untersuchung der vorliegenden Frage die Beobachtungen noch nicht eignen, da sie für diese Zwecke wohl einen Zeitraum von mindestens 200 Jahren umfassen müssten, damit man zwei Perioden von je 100 Jahren bilden könnte.

Es muss ferner hervorgehoben werden, dass die meisten der vorliegenden Beweisführungen nur auf Pegelstands-Beobachtungen beruhen. Dieselben könnten aber nur dann als Basis hierfür benutzt werden, wenn keine Veränderungen im Gefälle und in den Querprofilen, namentlich in der Tiefe derselben, vorgekommen wären. Da jedoch solche Veränderungen um so bedeutender sind, je kräftigere Regulirungsarbeiten an dem betreffenden Strom vorgenommen wurden, so verlieren die Pegelstände ihren Werth als Maasstab für die Abflussmenge solcher Flüsse und Ströme fast gänzlich.

Endlich ist es unter Umständen möglich, dass die Hochwasser frequenter, aber weniger hoch als früher gewesen sind, wobei dann quantitativ ebenso viel Wasser in den letzten Jahren abgeflossen sein mag, wie in den vorhergehenden Perioden, in welchen die Hochwasser zwar höher, aber weniger oft eingetreten sind.

Es lässt sich sonach aus den vorliegenden Beobachtungen eine Abnahme der totalen Wassermenge, welche Flüsse und Ströme während eines Jahres abftthren, nicht constatiren.²) Auf der anderen Seite ist diese Frage eine ungemein wichtige, denn eine derartige Wasserahnahme würde von den traurigsten Folgen für alle Cul-turstaaten begleitet sein.

§ 8. Anschwellungen und Ueberschwemmungen. Die Anschwellungen sind in der Kegel bedingt durch den Abgang des Schnee- und Gletscherwassers aus den Gebirgen oder durch heftige atmosphärische Niederschläge im übrigen Stromgebiete.

Kleine Flüsse haben rasch vorübergehende Anschwellungen, deren Grösse sehr verschieden ist. Bei grossen aus dem Zusammenfluss vieldr kleinerer Flüsse entstehenden Strömen dauern die Anschwellungen länger, sind aber meistens schwächer, weil die Hochwasser der Nebenflüsse zu verschiedenen Zeiten entstehen und bei einem langen Lauf des Hauptflusses nur nach und nach hinzukommen.

Im Allgemeinen sind die Anschwellungen im Frühjahr durch das innerhalb 8 bis 14 Tagen sich vollziehende Aufthauen des während der Wintermonate aufgespeicherten Schnees am grössten. Im Hochgebirge allerdings thaut der Schnee erst zu Anfang des Sommers auf. Bei kleinen Gebirgsflüssen dagegen sind die Anschwellungen meist nach heftigen Gewitterregen am grössten.

Bei manchen kleineren Wasserläufen ist für die Anschwellungen das starke Gefälle des Terrains in den oberen Theilen des Sammelgebietes von grossem Einfluss. Im Zusammenhänge mit einigen meteorologischen Erscheinungen entspringen hieraus die ausserordentlichen Anschwellungen solcher Gewässer.

Die Abflussmengen werden in einer unteren Flussstrecke um so grösser, je mehr die grossen Niederschläge oder das Schneethauen flussabwärts fortschreiten, so dass die von oben kommenden grössten Wassermengen mit den aus den unteren Gebietstheilen zufliessenden zusammenfallen.³)

Im Gefolge der Hochwasser stehen häufig Ueberschwemmungen oder Inun-dationen des Ufergeländes. Die letzteren können besonders gefährlich werden, wenn:

a)    Gleichzeitig die Hochwasser verschiedener Nebenflüsse Zusammentreffen;

b)    Wenn der Boden des Niederschlagsgebietes undurchlässig ist;

Beigrand⁴) liefert den Nachweis, dass die Kochwasser eines Bassins mit durchlässigem Boden

nicht so gefährlich sind, wie die Hochwasser eines Bassins mit undurchlässigem Boden.

c)    Wenn Eisstopfungen entstehen. Das Weitere hierüber ist in § 13 zu finden.

Mehrfach hat man sich mit der Frage beschäftigt, ob aus den atmosphärischen

Niederschlägen mit einiger Sicherheit die Hochwasser angekündigt werden könnten. Das schon im vorhergehenden Paragraphen Gesagte zeigt, dass dies wenigstens nicht unmittelbar geschehen könne. Auch ergieht eine von Deglaude (Ann. des ponts et chaussees 1875, 1. Sem., S. 479) für die Loire zusammengestellte Tabelle sehr grosse Verschiedenheiten zwischen den Niederschlägen und den Hochwasserständen.

So gross nun die Unsicherheit in dieser Beziehung auch ist, so ist durch eine lange Keihe von Beobachtungen eine andere sehr wichtige Thatsache zur Zeit als erwiesen zu betrachten. Die Hochwasser sind im Laufe der Jahrhunderte gestiegen; die Sommerhochfluthen und die damit verbundenen Ueberschwemmungen haben zugenommen.

Es ist eine schwierige Aufgabe, die Ursachen dieser Erscheinung zu erforstlien. Es lässt sich in dieser Richtung etwa Folgendes anführen:

1.    Die Verbesserung der Flussläufe in den oberen Gegenden bewirkt eine raschere Zuführung des Wassers in die Flussniederungen, sei es, dass diese Verbesserungen durch Ausführung von Durchstichen oder durch Herstellung regelmässiger Strombetten geschehen.

2.    Die Hochfluthen wachsen auch durch die Verminderung der Capacität in den unteren Stromstrecken. Obwohl die Strombetten selbst sich wohl nur in sehr seltenen Fällen verschlechtert haben, so wird doch die Abführung der Hochwasser häufig verschlechtert sein durch Schliessung von Ueber-fällen, durch Verwandlung der Sommerdeiche in Winterdeiche und durch allmälige Aufhöhung der Aussendeichländereien.

Comoy⁵) hat nachgewiesen, dass die Eindeichung der Flussthäler eine Vermehrung des Maximums der Consumtion unterhalb der Eindeichung zur Folge hat und dass durch die Eindeichung die Hochwasser erhöht werden. Dupuit⁶) führt als die Ansicht verschiedener Ingenieure an, dass bei sonst gleichen Verhältnissen das Ansteigen des Hochwassers zwischen zwei Deichen sich umgekehrt verhält, wie die Kubikwurzeln aus den Quadraten der Profilbreiten.

3.    Die zu geringe Durchfluss weite der Brücken und die zu niedrige Lage derselben steigert die Hochfluthen. Massive Brücken mit geringen Spannweiten sind desshalb gefährlich; eiserne Brücken mit grossen Lichtweiten empfehlen sich mehr.

4.    Eine Vermehrung der atmosphärischen Niederschläge ist als Ursache der zunehmenden Sommerhochfluthen nicht nachweisbar. Allerdings nehmen einige Hydrotecten eine solche Zunahme der Niederschläge in Folge von Entwaldungen an; allein die allerdings nicht weit zurückgehendeu Beobachtungen bestätigen diese Annahme nicht. Es ist schon am Schluss des § 7, Cap. I, S. 19, die Bedeutung der Wälder für die Consumtion der Flüsse und Ströme näher besprochen worden und mag auf das dort Gesagte verwiesen werden. An dieser Stelle sei nur noch bemerkt, dass durch die Entwaldungen allerdings eine Zuführung grösserer Wassermengen aus dem oberen Stromgebiete eintritt, theils weil in Folge der Entwaldung der Abfluss rascher erfolgt, theils weil dadurch ein geringerer Theil der Niederschläge zur Versickerung und zur Verdunstung gelangt.

5.    In ähnlicher Weise wird die Wasserzuführung vermehrt durch Cultivirung der Flächen, durch Drainanlagen, durch Anlegung von Furchen, Gräben und Canälen.

Zum Schlüsse verweisen wir betreffs der Literatur über Hochwasser und Inundationen noch auf: Dumas. Etudes sur les inondations. Causes et remedes. Paris 1857.

Val 1 es. Etüde sur les inondations: leur causes et leurs effets ; les moyens ä mettre en oeuvre pour les combattre et profiter de leurs avantages. Paris 1858.

Cuno. Mittheilungen über die Hochfluthen der Elbe uud ihre Verheerungen seit dem 11. Jahrhundert bis auf die neueste Zeit. Torgau 1864.

Statkowski. Memoire über die Hochgewässer. Allg. Bauz. 1867, S. 70.

Mone stier. Etudes des eaux au point de vue des inondations. Bassin de 1’Allier. Paris.

La mairesse. Etudes hydrologiques sur le monts Jura. Paris.

Coaz, J. W. Die Hochwasser im September und October 1868 im bünd nerischen Rheingebiet vom natur wissenschaftlichen und hydrotechnisch-forstlichen Standpunkt betrachtet. Leipzig 1869.

Hess. Mittel zur Verhütung von Sommer-Ueberschwemmungen;' Zeitsch. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover. 1872, S. 14.

The control of lloods. ,Engng., Vol. 15, S. 343.

De Mardigny. Inondations de l’Ardeche. Paris.

Torelli, L. Die Vergrösserung der Hochwasser der Flüsse und die Angabe der Mittel, dieses Uebel zu Verbindern. II Politecnico 1873, Aug., Sept., Oct., Nov.

Champion, M. Les inondations en France depuis le IX. siede jusqu’ä nos jours. La Seine, la Loire, la Rhone, la Garonne, le Rhin et leurs affluents. Paris 1875.

Oppermann, C. A. Memoire sur les inondations et les moyens d’y remedier. Nouv. ann. de la const. 1876, S. 89 und 105.

Deutsch, J. Die Ueberschwemmung und ihre Ursachen. Wien 1877.

Beigrand etLemoine, G. Etüde de. la grande crue de la Seine en mars 1876. Ann. des ponts et chaus-sees 1877, 1. Sem., S. 435.

Das Maass, lim welches die Hochwasserstände sich in einem längeren Zeitraum erhöht haben, wird in der Regel überschätzt, weil die höchsten Wasserstände nur nach längeren Zwischenräumen wiederkehren und daher von der lebenden Generation als etwas Niedagewesenes betrachtet werden.

Die an einer Stelle eines Stromes entstehende Anschwellung setzt sich nach abwärts fort. Das Gesetz, wonach dies geschieht, lässt sich graphisch durch die sogen. Fluthwellen darstellen. (Yergl. hierüber: Zeitsch f. Bauw. 1868. Bl. E.) Hierzu sind selbstredend Pegelbeobachtungen erforderlich. Die Entfernung zweier Pegel dividirt durch die Zeitdifferenz, die zwischen der Erreichung einer gewissen Spiegelhöhe am unteren und am oberen Pegel stattfindet, ergieht die Geschwindigkeit der Fluthwelle. Dieselbe ist von der Stromgeschwindigkeit verschieden.

§ 9. Fluss- und Strombetten. Das Gerinne, in welchem das Wasser eines Flusses oder Stromes sich bewegt, nennt man sein Bett. Der untere Theil desselben heisst die Sohle, die seitlichen Theile die Ufer.

Stromthäler und Strombetten haben ihre Gestalt fast ausschliesslich durch die Wirkung des messenden Wassers erhalten. Durch den Einfluss der Atmosphäre, des Regens, des Frostes, des Windes, durch die Pflanzen u. s. w. sind selbst die härtesten Gesteine einem fortwährenden Zerstörungsprocess, Verwitterungen, Zersprengungen und Zerklüftungen unterworfen. Das Product dieses Zerstörungsprocesses ist der Gebirgs-detritus, d. i. der Gebirgs- oder Gesteinsschutt, und der Gesteinsgrus.

Ersterer bildet an den Bergabhängen oft mächtige, hoch hinaufziehende Halden, letzterer bedeckt mehr oder weniger die ganze Oberfläche der, der Verwitterung und dem Zerfallen zu Grus hauptsächlich ausgesetzten Gesteine (Granit, Sandstein, Dolomit u. s. w.)

Dieses von der Verwitterung und Zerkleinerung der Gebirge herrührende Material wird durch Regengüsse in die Gebirgsbäche und aus diesen in die Flüsse geführt. Es wird von diesen nach den tieferen Punkten der Erdoberfläche geschafft, an anderen Stellen wieder abgelagert und zu Neubildungen verwendet.

Die Eintiefung des fliessenden Wassers in Rinnen der Erdoberfläche ist zumeist ein Ergebniss seiner mechanischen Arbeit. Die chemische Wirkung der ihm beigemengten Kohlensäure, des kohlensauern Ammoniaks und der organischen Stoffe kommt nur nebenbei in Betracht. (Vergl. Pole ck, T. Beiträge zur Kenntniss der chemischen Veränderungen fliessender Gewässer. Breslau 1869.)

§ 10. Sinkstoffe. Alle festen Körper, welche vom fliessenden Wasser fortgeführt werden — vom groben Gerolle bis zum feinsten Schlamm — heissen Sinkstoffe.

Die Grösse der mitgeführten Sinkstoffe hängt von der Wassergeschwindigkeit v ab. Denkt man sich den mitgeführten Körper als Würfel von der Seite a, ist y0 das Gewicht seiner Volumeinheit, y das Gewicht der Volumeinheit Wasser und <j die Acceleration der Schwere, so ist der vom Wasser ausgeübte Stoss bekanntlich

/y2    ^    ^

D²

dl y ~2^' ^as Gewicht des Würfels ist a³ Yo und der seiner Fortbewegung entgegengesetzte Widerstand / a³ y₀, wenn f den betreffenden Widerstandscoefficionten be-• •

2*{ogf

zeichnet. Für das Gleichgewicht muss a?y — = fa³y₀ sein, so dass a = wird, wofür man auch kürzer a = a v² setzen kann.

Hieraus ergiebt sich, dass die Durchmesser der fortgefiihrten Körper dem Quadrate der Geschwindigkeit des Wassers proportional sind. Das Gewicht derselben wächst mit der sechsten Potenz der Wassergeschwindigkeit.

bei einer Geschwindigkeit von 0m,108

„    0m,l89

„    0m,325

„    0ra,650

„    0m,985.

Nach Dubuat werden Sinkstoffe eben bewegt: von der Grösse eines Aniskornes „    „    „ einer Erbse

n n »    » grossen Bohne „

abgerundete Steine von 0m,027 Durchmesser „    „    „ Hühnereigrösse

Nach Umpfenbach enthält das Bett kleinerer Flüsse bei nachstehenden Geschwindigkeiten v₀ an der Wasseroberfläche folgende Sinkstoffe:

v₀ — 0ra,942 v₀ — lm,569 v₀ = 2m,197 v₀ = 3m,138 v₀ = 4m,708.

Nach Funk ist für Granitgeschiebe von 0m,048 bis 0m,060 Dicke v₀ = lm,74.

Nach Leslie ist v — 3,23 Va oder a — 10,43 v², so dass der Coefficient a = 10,43 ist.

Kies von 0m,026 Durchmesser,

„    „    0m,052

Steine „    0,00515    kbm Volum

„    0,0309    „    „

„    0,0618    „    „    •

Es ist ferner zu ersehen, dass die Angriffe des Wassers wie die zweiten, die Widerstände wie die dritten Potenzen der Durchmesser der Sinkstoffe wachsen. Daraus geht hervor, dass bei einer bestimmten Wassergeschwindigkeit alle auf der Flusssohle befindlichen Sinkstoffe verschiedener Grösse in zwei Gruppen zerfallen müssen, von denen die eine sich mit dem Flusse fortbewegt, die andere hingegen liegen bleibt. Jede Geschwindigkeitsverminderung hat eine Sinkstoffsablagerung zur Folge. Bei jeder Zunahme der Geschwindigkeit werden Theile des Bettes losgerissen und fortgeführt.

Die abgelagerten Sinkstoffe erhöhen demnach so lange das Strombett, bis sie durch Vergrösserung des Gefälles oder durch Aufstauungen des Wassers solche Geschwindigkeiten erzeugt haben, welche sie weiter zu führen im Stande sind. Alsdann entsteht eine Vertiefung oder Senkung des Strombettes.

Es geht aus dem Gesagten ferner hervor, dass an irgend einer Stromstelle die Grösse der Sinkstoffe einer bestimmten Geschwindigkeit — in der Regel wohl der Maximalgeschwindigkeit — des über ihnen fliessenden Wassers entspricht. Allein es erfolgt durch die Fortbewegung der Sinkstoffe auf der Flusssohle ein Abschleifen und Verkleinern derselben nach gewissen, von ihren physikalischen Eigenschaften abhängigen Gesetzen. Desshalb gehört im Allgemeinen zur Fortbewegung der Sinkstoffe eine um so geringere Maximalgeschwindigkeit des Wassers, je weiter das Material in seiner Bahn vom ersten Erzeugungsorte (dem Gebirge) fortgeführt worden ist.

Umgekehrt muss im Allgemeinen das transportirte und wieder abgelagerte Material um so feiner sein, je entfernter vom Ursprung des Flusses; denn es nimmt in der Regel das Gefälle, bezw. die Geschwindigkeit von der Quelle zur Mündung allmälig ab. Indess ist dies nicht so zu verstehen, als wenn sämmtliche an einer bestimmten Stelle des Stromes vorhandenen Sinkstoffe durchwegs und jederzeit gleiche Grösse hätten. Denn die Geschwindigkeit wechselt an jeder Stelle mit dem Wasserstande und ist an den verschiedenen Punkten eines Stromprofils verschieden.

Sonach sind schon zu verschiedenen Zeiten in derselben Flussstrecke, ferner in derselben Zeit in verschiedenen Flussstrecken, endlich sogar in einem einzigen Stromprofile neben einander verschiedene Sinkstoffe in Bewegung und Ablagerung.

Allein es bewegt auch eine und dieselbe Geschwindigkeit gleichzeitig verschieden grosse Sinkstoffe, indem die kleinsten (dieser Begriff ganz relativ genommen) schwimmen, andere noch springen, die gröbsten aber nur rollen oder ruckweise gleiten.

Die meiste Ablagerung von Sinkstoffen findet fast stets nach Ablauf des Hochwassers statt, ebenso während des Hochwassers die grösste Vertiefung einzelner Stellen. Die grösste Verflachung untiefer Stellen (abgesehen vom niedrigen Wasserstande) tritt jedoch beim kleinsten Wasser ein.

Bei den meisten Flüssen, die im Schuttlande liegen, bildet sich das Bett in solcher Weise aus, dass dessen Längenachse eine nach oben concave Linie bildet, die nach dem Quellengebiet zu sich stetig steiler aufrichtet. Es hängt dies mit der schon erwähnten Thatsache zusammen, dass das Gefälle des Bodens in der Regel in der Nähe der Berge grösser ist als in den Ebenen und in der Nähe des Meeres. Die gedachten concaven Curven werden an solchen Stellen unterbrochen, wo aus irgend einem Anlass die Flusssohle unbeweglicher wird, als die über ihr wegrollenden Sinkstoffe — sei es, dass feste noch nicht vollständig durchbrochene Felsgebirge, sei es dass verhärtete und zusammengebackene Geschiebemassen die Flusssohle bilden. Unterhalb solcher Unregelmässigkeiten — den Brechpunkten des Gefälles und den S t r omschne Ile n — setzen sich die Curven wieder in der früheren Gestalt weiter fort. Wir verzichten hier auf ein näheres Eingehen in die weiteren Vorgänge und verweisen auf: Sternherg. Untersuchungen über Längen- und Querprofil geschiebeführender Flüsse. Zeitschr. f. Bauw. 1875, S. 483.

Je nach ihrer Grösse führen die Sinkstoffe verschiedene Namen. Die gröbsten derselben werden Geschiebe genannt. Diesen zunächst stehen die Gerolle, auf welche der Kies, der grobe Sand, der feine Sand und der Schlamm folgen. Der letztere wird auch Schlick geheissen.

Die Flussgeschiebe und Gerolle sind ursprünglich eckige Steintrümmer von verschiedener Grösse, welche sich durch Schieben und Rollen im Wasser gegenseitig ahreiben und so in den unteren Gegenden als abgerundete Steine erscheinen.

Kies und Sand bedecken fast durchgängig die Sohle unserer Fluss- und Strombetten. Die Form der einzelnen Kiesstücke und Sandkörner zeigt eine grosse Verschiedenheit. Die letztere erklärt sich wohl daraus, dass Kies und Sand bald durch Reibung aus gröberem Material, bald durch Abspülung des Stromthaies entstehen.

In den oberen Stromgegenden sind Kies und Sand nur wenig mit Schlick vermengt. Weiter abwärts, im Gebiete der Meeresfluth, ist die Beimengung von Schlick bedeutender, bis sie in der Nähe des Meeres, wo die Wirkung der Wellen vorherrscht, wieder geringer wird, so dass häutig am Meeresstrande der reinste Sand und Kies angetrotfen wird. Indessen findet man oft meilenweit in der See schwimmenden Schlick.

Der Sand schwebt nur so lange im Strome, als die inneren Bewegungen des Wassers in Folge einer heftigen Strömung sehr stark sind. Sobald sich die letztere herabmindert, fällt der Sand zu Boden. Dadurch hört aber die Einwirkung des Stromes auf denselben nicht auf. Vielmehr werden durch das strömende Wasser die Sandkörner auf der Sohle fortgeschoben und fortgewälzt. Ihre Lagerung wird in Folge dessen auf mehrere Centimeter Tiefe verändert. Dabei gestaltet sich die Oberfläche der Sohle in Wellenformen — Sandwellen — und findet eine Sfchtung der Sandkörner nach ihrer Grösse statt. Auf eine eingehendere Betrachtung der einschlägigen Verhältnisse muss hier verzichtet werden. Wir verweisen in dieser Beziehung auf:

Hübbe. Von der Beschaffenheit und dem Verhalten des Sandes. Zeitschr. f. Bauw. 1861, S. 19 und 183.

Partiot. Memoires sur les sables de la Loire. Ann. des ponts et chaussees 1871, 1. Sem., S. 233.

Lechalas. Note sur les rivieres ä fond de sable. Ann. des ponts et chaussees 1871, 1. Sem., S. 381.

Hübbe. Von der Bewegung des Wassers im Sande. Zeitschr. f. Bauw. 1861, S. 389.

Der Schlick besteht aus feinen, einzeln kaum wahrnehmbaren Theilchen, welche im angefeuchteten Zustande zusammenkleben, mit grösserer Wassermenge vermischt die Gestalt eines halbflüssigen Breies annehmen und in noch grösserer und bewegter W assermenge sich gleichmässig ver theilen, so dass zuletzt ihr Vorhandensein nur noch an der trüben Färbung des Wassers erkannt wird. Bei dauernder Ruhe findet die Ablagerung des Schlicks und die völlige Klärung des Wasser statt. Als abgelagerte, natürliche Schicht der Erdrinde in den Flussthälern und Meerbusen wird derselbe mit dem Namen Marscherde, Klei er de oder Klei bezeichnet.

Die Entstehung des Schlicks ist auf zwei Ursachen zurückzuführen, nämlich zum Theile auf die Verwitterung der Gesteine und die vom fliessenden Wasser am Bett ausgeübte Friction, zum Theile auf das Leben und Absterben von Infusorien, deren Schaalen oder Panzer einen erheblichen Theil der Schlickmasse ausmachen.

Bei verschiedenem Wasserstande ist der Schlickgehalt eines Stromes auch verschieden. Doch fallen keineswegs die höchsten Wasserstände mit dem grössten Schlickgehalte zusammen. Der kleinste Schlickgehalt zeigt sich bei den Beharrungszuständen des Stromes. Am trübsten pflegt ein Strom zu sein, wenn er über seinem mittleren Wasserstande steht, aber sich noch nicht oder nicht bedeutend über das eigentliche Ufer erhebt. Die klarste Beschaffenheit eines Flusses ist mit den niedrigsten und höchsten Wasserständen verbunden. Betreff des Gehalts der Flüsse an Sinkstoffen und der weiteren eigenthümlichen Eigenschaften des Schlicks verweisen wir auf das XII. bez. das XIV. Capitel, auch auf:

Hübbe. Ueber die Eigenschaften und das Verhalten des Schlicks. Zeitschr. f. Bauw. 1860, S. 491.

Blohni. Ueber die im messenden Wasser suspendirt enthaltenen Sinkstoffe. Zeitschr. d. Arch,- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1867, S. 241.

Nicht die ganze Schlickmenge, welche der Strom herabführt, gelangt bis in das Meer. Der bei weitem grösste Theil desselben wird durch periodische Anschwellungen des Stromes in die Buchten, Häfen und andere Einschnitte der Ufer geführt oder auf überfluthcten Niederungen abgelagert. Die dadurch bewirkte Bodenerhöhung wird Aufschlickung genannt.

§ 11. Veränderung und Ausbildung der Strombetten. Die Veränderung der Strombetten geht hauptsächlich in zweifacher Weise vor sich, entweder durch Ablagerung von Sinkstolfen oder durch Angriff' auf das Bett, in letzterem Falle ebenso durch Aushöhlung der Sohle, als auch namentlich durch den Abbruch der Ufer.

Was den ersten Punkt anbelangt, so erleiden die Flüsse und Ströme nach und nach eine Erhöhung ihrer Betten. Denn die Hochwasser, welche Steine, Kies, Sand und Schlick durch die von den Gebirgen herabströmenden Zuflüsse herbeiführen, tragen nur die feinsten Theile bis zum Meere, und alles Uebrige sinkt allmälig auf die Sohle hinab, je nachdem die Geschwindigkeit abnimmt. Durch diese fortgesetzten Ablagerungen werden entweder Gefälls- und Geschwindigkeitsverhältnisse in der im vorigen Paragraphen auseinandergesetzten Art und Weise verändert, und es findet ein Abbruch der Ablagerungen, eine Senkung des Fluss- oder Strombettes statt, oder das Wasser durchbricht die Ufer, verändert seine Bichtung und bedroht das umliegende Land durch Ueberschwemmung.

Es steht sonach für alle Ströme eine Veränderung des Bettes in dem angedeuteten Sinne zu erwarten, wenn man nicht durch geeignete Correctionsbauten die Thäler der Einwirkung des Wassers entzieht. Doch ist dies immer nur für kürzere oder längere Zeit möglich. Auf die Dauer kann kein Strombau wirksam genug sein.

Nach Ha gen’s Ansicht erhöhen sich in aufgeschwemmten Thälern die Betten der Flüsse im natürlichen Zustande, zumal dann, wenn letztere stark serpentiniren und viel Geschiebe führen, in der Eegel gleichzeitig mit den Flussthälern, werden aber durch Begulirungen meistentheils gesenkt. Dies wurde in neuerer Zeit für die Oder aus den Pegelbeobachtungen zu Aufhalt, Glogau und Crossen bestätigt gefunden.¹¹)

Nach Gr eben au’s Behauptung senken sich die Flüsse und Ströme fortwährend, und beträgt diese Senkung im Durchschnitt nahezu lcm pro Jahr. Die Eichtigkeit dessen wird vielfach angezweifelt. So gross auch die Zahl der von Grebenau benutzten Beobachtungen ist, so muss im Auge behalten werden, dass die meisten derselben sich auf Zeiträume von nur 60 bis 80 Jahren beziehen. Da nun schon

J1) Vergl. Graeve. Ueber den Wassereichthuxn und die Senkung der Flüsse in den Culturländern. Deutsche Bauz, 1877, S. 261 und 271, im vorigen Jahrhunderte zahlreiche Geradlegungen von Strömen stattgefunden 'haben und solche gegenwärtig in noch grösserer Zahl ausgeführt werden,, so wird man die eingetretene Senkung der Strombetten diesen Correctionsbauten zuzuschreiben haben.

Durch die Ablagerung von Sinkstoffen bilden sich die sog. Untiefen, welche verschiedene Namen, als Heger, Führten, Sandfelder, Köpfe, Wooge etc. führen. Dieselben sind namentlich der Schifffahrt sehr hinderlich und bringen auch sonst, wie erläutert wurde, wesentliche und nachtheilige Veränderungen im Flussbett hervor. Ein Beseitigen dieser Ablagerungen durch Kratzen, Baggern etc. hat in der Regel wenig Erfolg, weil im nächsten Jahre aus derselben Ursache wie früher wieder Ablagerungen entstehen.

Um demnach die schädlichen Einflüsse der Untiefen zu beseitigen, muss man vor Allem die Ursache, welche deren Bildung hervorbringt, entfernen.

Betrachtet man das Bett einer längeren Stromstrecke genauer, so findet man, dass die Material- (namentlich Kies- und Sand-) Ablagerungen nicht etwa gleichmässig vertheilt sind, sondern dass sich eine Abwechselung von Höhen und Tiefen bemerkbar macht, und zwar in der Weise, dass einzelne Partien vergleichsweise frei von Sand-ablagerung zu nennen sind, während zwischen denselben andere Partien liegen, in denen angehäufte Sandmassen das Strombett verflachen. Bei manchen Strömen glaubt man gefunden zu haben, dass in der Lage, Entfernung, Form und Grösse der Sandfelder und Kiesbänke eine gewisse Regelmässigkeit herrscht, dass dieselben abwechselnd an dem einen und anderen Ufer gelegen sind. Aus letzterer Erscheinung erklärt sich auch die schlangenartig gewundene (serpentinirende) Linie, welche der Thalweg häufig bildet. (Vergl. § 6, S. 226.)

Man findet ferner, dass weder die Tiefen (Kolke), noch die Höhen (Ablagerungen) unverändert an derselben Stelle bleiben. Vielmehr findet man dort, wo der Strom fliesst, ein stetiges Vorrücken oder Wandern der Sünde in der Richtung stromabwärts. Tn breiten Meerbusen und an den Strommündungen dagegen sind in Folge des Einflusses von Ebbe undFluth die Sände im Ganzen und Grossen stationär, und man bemerkt nur ein Schwanken, Verschwinden und Wiedererscheinen einzelner Partien derselben.

Das Maass des Vorrückens der Sandfelder richtet sich nach den Wasserständen. Hohe Wasserstände lassen eine erheblich stärkere Wanderung erkennen.

Nach den älteren Untersuchungen von Dubuat beträgt das Fortschreiten der Sandrücken bei 0m,2 bis 0m,6 Geschwindigkeit 2 bis 13Km im Jahre.

Die neueren vonPartiot an der Loire angestellten Beobachtungen ergeben wesentlich andere Resultate.    Zwischen Briare    und Angers    wurden 4500    Beobachtungen über die    Fortbewegung    des

Sandes angestellt.    Es    ergab    sich dieselbe    von Juni bis    November    1858 zu    2m,24    in 24 Stunden    und

von November 1858 bis Juni 1859 zu 9m in 24 Stunden.

Nach den Versuchen von Sainjon im Jahre 1862 fand eine regelmässige Fortbewegung bei einer Geschwindigkeit von über lm im Flusse nicht mehr statt. Es wurden vielmehr die den Rückeji ersteigenden Sandkörner fortgeführt. Bei einer Geschwindigkeit des Wassers

von 0m,59,    0n,,74,    0m,84,    lm,015

beträgt    das    Fortrücken 2m,62,    5m,09,    6m,32,    10m,28    in 24    Stunden.

Ueber die Bewegung der Kiesbänke und des Thalweges in der regulirten Rheinstrecke von der elsässisch-bayerischen Grenze bis Germersheim hat Grebenau Untersuchungen angestellt. Innerhalb der regulirten 240m weiten Uferwände hat sich dort ein serpentinirender Thalweg gebildet, der durch die Bewegung des Kieses (des Bettmaterials) veranlasst worden ist. Allerdings dürfte die nur für Mittelwasserstände genügende Rhein-Correction einen nicht geringen Antheil an dieser Erscheinung haben.

In Betreif der Lage der Kiesbänke ergab sieb, dass die mittlere Entfernung der bayerischen Kiesbänke 2000m ist, und da diese Bänke auch wechselweise auf der badischen Seite Vorkommen, so ist die Lage jeder Kiesbank an dem einen Ufer von jeder Kiesbank am anderen Ufer durchschnittlich 1000m entfernt. In Bezug auf das Wandern der Kiesbänke haben die Beobachtungen ferner ergeben, dass eine Kiesbank bis zur zweiten an demselben Ufer in 7‘/s Jahren, oder in 3³/3 Jahren bis zur zweiten am anderen Ufer vorrückt, und dass das jährliche Yorrücken jeder Kiesbank 278m betrage. Bei einer gründlicheren Correction des Rheines würde sich wohl eine grössere Beständigkeit der Stromrinne ergeben.

Nur regulirte Ströme haben auf längere Strecken eine geradlinige Richtung; sonst zeigen dieselben vielfache Krümmungen. Gekrümmte Strecken, welche aus zwei Curven verschiedenen Sinnes bestehen, heissen Serpentinen.

An der concaven Seite der Krümmung ist die Geschwindigkeit grösser, als an der convexen. Die Folge dieser Geschwindigkeits-Verschiedenheit ist, dass an der convexen Seite Sinkstoffe sich ablagern, während ein Angriff auf das concave Ufer stattfindet, an welchem, wenn es nicht widerstandsfähig genug ist, ein Abbruch entsteht.

Die weitere Folge hiervon ist, dass die Krümmungen häufig stärker werden, dass sich flache Krümmungen zu Serpentinen ausbilden, dass sich die Serpentinen immer schärfer entwickeln, dass sieh Anfang und Ende einer Serpentine immer näher rücken, bis endlich die schmale Landzunge durchbrochen wird und der Strom sich ein neues geraderes und kürzeres Bett bildet.

Am Rhein sind u. A. solche natürliche Stromdurchstiche vorgekommen. Z. B. zwischen Dormagen und Zons, bei Neuss und bei Rheinberg. Ueber das Entstehen der beiden ersteren Durchbrüche fehlen die Nachrichten; über den Durchbruch bei Rheinberg bestehen Acten (vergl. Zeitschr. f. Bauw. 1856, S. 321).

Aus dem Gesagten erklärt sich auch die schon in § 6, S. 226 erwähnte That-saclie, dass in Krümmungen die Stromrinne sich dem concaven Ufer nähert.

Wo sich die Krümmung des Flusslaufes dem Sinne nach ändert, bildet sich eine seichte Stelle, und zwar gelten hier noch folgende Beziehungen: a) Jedem Uebergange von einer Grundrisscurve des Flusses in eine andere entspricht eine seichteste Stelle im Thalwege, b) Jedem Scheitel einer Grundrisscurve des Flusses entspricht eine Stelle grösster Wassertiefe im Thalwege, c) Die grösste Wassertiefe ist um so bedeutender, je schärfer die Krümmung im Scheitel der Grundrisscurven ist.

Hierbei ist aber zu bemerken, dass die Barrungen (seichteste Stellen im Thalwege) und die Tiefungen (Stellen grösster Wassertiefe im Thalwege) nicht örtlich mit den Beugungspunkten und den Scheiteln der Grundrisscurven zusammenfallen, sondern dass sich eine Barrung (z. B. in der 22Km langen Strecke der Garonne zwischen Gironde und Barsac durchschnittlich um 252m,8) stromabwärts vom Beugungspunkte der Grundrisscurven bildet und eine Tiefung (an derselben Stromstrecke um durchschnittlich 307”,6) stromabwärts vom Scheitel der Grundrisscurven.

Ferner ist zu beachten, dass eine Barrung nicht nur den Beugungspunkten, also den Punkten, wo sich die Krümmung des Flusses dem Sinne nach ändert, sondern überhaupt den Uebergangspunkten von einer Curve in die andere entspricht, so dass also eine Barrung stets unterhalb der schwächsten Krümmung der Grundrisscurven entsteht.

Unter Berücksichtigung des im vorigen Paragraphen über das Längenprofil der Strombetten Gesagten lässt sich auf einen Zusammenhang zwischen der Gestaltung der Stromrinne und der Grundrissform des Flusslaufes schliessen. Nachgewiesen ist eine solche Beziehung noch nicht, obwohl die Feststellung derselben nicht nur eine theoretische, sondern auch eine practische Bedeutung hätte. Denn man könnte alsdann die Frage beantworten, welche Grundrissform einem Flusslaufe gegeben werden muss, um ein Längenprofil des Thalweges zu erhalten, wie es für die Schifffahrt erwünscht ist. Da jedoch das Querprofil eine ebenso grosse Rolle spielt, so ist eine Lösung dieser Aufgabe wohl kaum zu erwarten.

Fargue hat allerdings Untersuchungen (Ann. des ponts et chaussees 1868, 1. Sem., S. 34) in dieser Richtung angestellt. Er weist nach, dass auch die Krümmungscurve für den Grundriss eine gerade Linie sein muss, wenn das Längenprofil des Thalweges geradlinig ist, und dass die Curve, welche einer geradlinigen Krümmungscurve entspricht, eine Spirale sein muss u. s. w. Fargue übersieht dabei nicht, dass eine Beschränkung seiner ganzen Auffassung darin liegt, dass seine Beobachtungen und Rechnungen sich auf eine gleich bleibende Flussbreite stützt. Offenbar hat aber die Breite des Strombettes einen sehr wesentlichen Einfluss auf die Wassertiefe im Thalwege.

Eine Ablagerung von Sinkstoffen kann sich immer mehr und mehr vergrössern, so dass endlich eine Insel entsteht. Doch können Inseln auch ursprünglich im Stromthal vorhanden gewesen sein..

Inseln, die durch Materialablagerungen entstanden sind, finden sich meist in der Nähe der Ufer. Doch kommt auch der entgegengesetzte Fall vor. Liegt eine solche Insel mehr nach der Strommitte zu oder fliesst das im Stromthale dem natürlichen Gefälle folgende Wasser zugleich nach zwei verschiedenen Seiten ab, so entsteht eine Fluss- oder Stromspaltung.

Inselbildung und Stromspaltung sind für die Schifffahrt besonders ungünstig; denn die Tiefe in den einzelnen Armen ist in der Kegel kleiner, als im ungeteilten Strom. Die beiden Arme bilden sich auch nicht gleichmässig aus. Vielmehr wird das Bett des einen stärker angegriffen, als das des anderen. Im ersteren entsteht in Folge des stärkeren Angriffs eine Vergrösserung des Profiles und in Folge dessen ein stärkerer Wasserzudrang. Hierdurch wird die Wirksamkeit dieses Armes wieder vermehrt;.dagegen wird der andere Arm immer unbedeutender. Häufig wird sonach der letztere ganz aufhören.

Allein es giebt auch Fälle, wo solche Stromspaltungen bestehen bleiben, am allerhäufigsten an den Mündungen der Ströme, wo alsdann die bekannten Delta’s entstehen.

Eine Umbildung der Fluss- und Strombetten geht endlich auch durch die Mündung der Nebenflüsse in die Hauptfliisse vor sich. Dadurch sind nämlich besonders starke Ablagerungen von Sinkstoffen bedingt, weil die Geschwindigkeit des Nebenflusses durch den Stoss auf den Hauptfluss gemildert wird. Das Hochwasser beider tritt zu verschiedenen Zeiten ein, und das gemeinschaftliche Profil ist zu klein für das einseitige Hochwasser. Die Ablagerung tritt im Nebenflüsse ein, wenn bei der Mündung der Hauptfluss anschwillt, dagegen im Hauptflusse, wenn umgekehrt der Nebenfluss anschwillt. Je ungleichartiger die beiden Flüsse sind, desto ungünstiger sind diese Verhältnisse.

Viele Seitenzuflüsse äussern häufig eine noch andere, für den Strom höchst nachtheilige Wirkung. Sie führen demselben nach heftigen Regengüssen grosse Mengen Erde, Sand, Kies und gröberes Geschiebe zu, welche sowohl bei kleinem, wie bei hohem Wasser den Abfluss hemmen und dadurch nicht selten zu ausgedehnten Versumpfungen Anlass geben.

In auffälligster Weise kommt dies in Gebirgsgegenden vor. Die Wasserrinnen haben hier ein sehr starkes Gefälle und führen bei Anschwellungen sehr schwere Steine mit sich. Diese können vom Hauptstrome nicht mehr in Bewegung gesetzt werden, bleiben sonach vor der Ausmündung liegen und sperren das Bett tlieilweise oder ganz. Wie solche nachtheilige Folgen zu verhüten sind, wird Gegenstand des X. Capitels sein.

§ 12. Ideales Stromprofil, Normalprofil. Bei den meisten natürlichen und künstlichen Wasserläufen ist der benetzte Umfang für die Zeit der niedrigen Wasserstände zu gross, für die hohen Wasserstände wahrscheinlich zu klein. Hieraus ergehen sich für die niedrigen Wasserstände Geschwindigkeiten, die nicht mehr die gröberen Sinkstoffe zu bewegen im Stande sind, während bei den hohen Wasserständen die Geschwindigkeiten bedeutend wachsen und die Bewegung der Sinkstoffe stürmisch von Statten geht. Bei länger andauernden kleinen Wasserständen lagern sich dess-halb Sand- und Kiesbänke ab und bilden in dem breiten Strombett ein engeres Bett aus, in welchem, wie wir gesehen haben, der Thalweg sich meist schlängelnd von einem Ufer zum anderen bewegt.

bei allen Wasserständen und Wassermengen an derselben Stelle eine constante mittlere Ge-

Es ist nun ein Stromprofil denkbar, welches sich nach unten so stark verengt, dass Fig. 3.

schwindigkeit, welche den Sinkstoffen an dieser Stelle entspricht, existirt. Ein solcher Strom würde dann die Sinkstoffe stetig fortführen, weder Sandbänke absetzen, noch einen zwischen

ihnen serpentinirenden Stromstrich entwickeln.

Schon Woltmann untersuchte die Form eines solchen idealen Strom profiles. Eine theoretische Ermittelung desselben¹'²), auf welche wir hier nicht eingehen können, ergiebt die Vasenform (Fig. 3).

Hat man nun einen künstlichen Wasserlauf zu bilden, hat man bei Stromregulirungen das Stromprofil anzunehmen, so wird man sich unter Berücksichtigung der sonstigen hierbei maassgebenden Factoren dem idealen Profil möglichst zu nähern trachten. Dadurch entsteht das sog. Normalprofil. Bei natürlichen Strömen findet man dasselbe nur in geraden Strecken, wo Flussthal und Flussbett nicht zu eng oder zu weit sind, wo der Boden fest genug ist, um dem Angriff des Wassers zu widerstehen.

§ 13. Einfluss des Eises. Das Eis bildet sich in Flüssen und Strömen anders, als auf stillstehendem Wasser. Bei letzterm beginnt bekanntlich die Eisbildung an der Oberfläche und nimmt von dieser nach unten zu. In solcher Weise bildet sich demnach das Eis in Gruben, Teichen und Landseen, welche keine merkliche Strömung haben, wohl auch in langsam fiiessenden, seichten Gewässern. In bedeutenderen Flüssen und Strömen zeigt sich eine derartige Eisbildung nur nahe an den Ufern, in Buchten u. s. w.

Sonst entsteht in rascher fliessenden Gewässern das Eis zuerst auf der Sohle oder dem Grunde und heisst desslialb Grundeis. Dasselbe zeichnet sich durch grosse Porosität und geringes specifisclies Gewicht aus.

Ueber die Bildung des Grundeises bestehen verschiedene Hypothesen. Die wahrscheinlichste dürfte die Frankl and’sehe sein. Darnach beruht die Grundeisbildung einfach darauf, dass das Eis so gut wie andere krystallinische Körper sich leichter an rauhen Körpern ansetzt und in der That an solchen Oberflächen mit etwas höherer Temperatur sich bildet, als in der Masse der Flüssigkeit selbst. Wenn demnach die Strömungen und Wirbel eines rasch fliessenden Wassers, indem sie die Bildung einer kälteren Oberflächenschichte verhindern, eine Abkühlung der ganzen Wassermenge auf den Gefrierpunkt bewirkt haben, so werden sich an den Kiesen, Geschieben u. s. w. im Strombette Eiskrystalle ansetzen, welche, indem sie die Anlegung anderer Krystalle veranlassen, die Kerne für grosse Massen Grundeis bilden.

Das Grundeis steigt empor, gelangt an die Oberfläche des Wassers, schwimmt daselbst und bildet Schollen. Es wird von der Strömung erfasst und stromabwärts

¹²) Vergl. Sternberg. Untersuchungen über Längen- und Querprofil geschiebeführender Flüsse. Zeit-schr. f. Bauw. 1875, S. 483.

bewegt. Die an der Oberfläche scliwimmenden Schollen nehmen an Dichtigkeit und Grösse zu. Dieselben frieren wohl auch an einander und erhalten bisweilen eine so grosse Ausdehnung, dass sie Eisfelder bilden.

Wenn nun solche Eisschollen und Eisfelder durch Strom- und Deichengen, durch Krümmungen, durch im Strome vorhandene Untiefen, an Brücken, Stauwerken, Buhnen u. s. w. gehemmt und am Treiben gehindert werden, so zerschellen sie zum Theile, schieben sich über und unter einander, wodurch die erste Veranlassung zu einer sog. Eisstopfung, einer Eisversetzung, einem Eisschutz gegeben ist.

Der Eisschutz wirkt selbst wie ein Stauwerk. Dieses gefährdet bei plötzlichem Thauwetter die Ufer. Oft staut sich das Wasser so hoch hinter einem Eisschutze, dass es denselben hebt und fortreisst. Oder das Wasser stürzt zu einer oder zu beiden Seiten des Eisschutzes herab und überfluthet die Ufer (vergl. § 8, S. 229). In beiden Fällen werden an den Ufern, an Strombauten, an Brücken u. s. w. grosse Verheerungen angerichtet.

Es ist daher eine wesentliche Aufgabe des Wasserbaues, die Bildung von Eisschützen zu verhüten.

Wenn bei niedrigen Wasserständen, welche im Spätherbst und im Anfang des Winters vorherrschend sind, Eisbildung mit Eisstand eintritt, so darf angenommen werden, dass eine gefahrdrohende Eisstopfung nicht entsteht. Das Stromprofil ist klein; die im Inundationsgebiete befindlichen Breiten und die Sände sind wasserfrei; es kann sich demnach nur wenig Eis bilden. Dieses wird bei der in Folge des niedrigen Wasserstandes jedenfalls nur geringen Stromgeschwindigkeit besonders in den oberen Stromgebieten häufig Stockungen erleiden, die dann gewöhnlich dazu führen, dass der Strom von oben nach unten zufriert und das Eis keine Gelegenheit findet, sich tief und fest zusammenzuschieben.

Das Gegentheil findet statt, wenn sich Eis bei hohen Wasserständen bildet. Auf grossen über-flutheten Breiten nimmt die Eismasse an Ausdehnung zu. Die grössere Stromgeschwindigkeit veranlasst eine anhaltende Bewegung des Eises auf langer Stromstrecke. Da der Stoss erst dort eintritt, wo die Stromgeschwindigkeit abnimmt oder wo das Querprofil ein ungünstiges ist, so kommt bei anhaltender Kälte das Eis zuerst unten (in der Nähe des Fluthgebietes), sowie an den Stromengen und scharfen Krümmungen zu stehen, während der Strom von den weiter oben gelegenen Partien noch lange Eis zuführt. Dieses wird so fest und so tief zusammengeschoben, dass es nicht allein schwerer zu lösen ist, sondern auch den Abfluss des Oberwassers in gefahrdrohendem Maasse hemmt. Dieser Zustand wird um so schlimmer, wenn unten das Wasser fällt, und sehr bedenklich, wenn der Wasserstand so weit abnimmt, dass das Eis nicht mehr genügend gelüftet werden kann.

Ueber das Sprengen der Eisdecken und Eisschütze vergl. Capitel IX. Hier sei nur nocli auf nachstehende Aufsätze verwiesen:

Tabelle über das Verhalten des Weichselstromes bei den Eisstellungen und Eisgängen in den Jahren 1809 bis 1856. Zeitschr. f. Bauw. 1858, S. 185.

Die Eissprengungen der Weichsel bei dem Eisgänge im Frühjahr 1860. Zeitschr. f. Bauw. 1861, S. 447,

Tolle. Notizen aus der Zeit der Eisstopfung und des hohen Wasserstandes in der Unterelbe im Februar 1862. Zeitschr. d. Areh.- und Ing.-Vereins zu Hannover 1863, S. 234.

Cords. Bericht über die im Februar 1862 in der neuen Oder oberhalb Glogau behufs Beseitigung einer Eisversetzung für Staatsrechnung ausgeführten Arbeiten und über die verschiedenen Zündungsmethoden bei Eissprengungen. Zeitschr. f. Bauw. 1865, S. 183.

Pabst, A. Die Eisstauungen im Seegatt vor der Dünamündung und die zur Beseitigung derselben ergriffenen Maassregeln Eigasche Ind.-Ztg. 1876, S. 97.

Die unteren Weichsel-Niederungen und ihre Eisgangsgefahren. Danzig 1877.

Maass. Ueber den Eisgang der Elbe. Zeitschr. f. Bauw. 1877, S. 175.

Das von der Flussohle nach der Oberfläche aufgestiegene Grundeis, sowie auch solches Eis, welches nach erfolgtem Stillstand der Grundeismassen sich zwischen diesen als reines Oberflächeneis gebildet hat und das nach dem Aufbruch der ganzen (aus Grund- und Oberflächeneis gemischten) Eisdecke zum Abtreiben gelangt, heisst Treibeis.

¹

Vergl. auch: Tabelle, enthaltend eine Zusammenstellung der Wasserstände im Weichselstrome seit dem Jahre 1809 bis incl. 1856. Zeitschr. f. Bauw. 1858, S. 195.

Maass. Die Wasserstände der Elbe in den Jahren 1727 bis 1870, mit Bezug auf die amtlichen Beobachtungen des Pegels zu Magdeburg. Zeitschr. f. Bauw. 1870, S. 495.

Statistik des deutschen Reiches. 24. Band: Der Verkehr auf den deutschen Wasserstrassen nebst den beobachteten Wasserständen im Jahre 1875. Berlin 1877.

²) Vergl. über diesen Gegenstand noch:

Kluge. Geber die Dauer der Wasserstände an den Rheinpegeln zu Coblenz, Cöln und Düsseldorf, sowie über die Häufigkeit ihres Eintretens. Zeitsch. f. Bauw. 1874, S. 501.

Sasse. lieber die durchschnittliche Dauer der Wasserstände von 1810 bis 1854 an den Unterpegeln der Oder bei Cosel und Oppeln. Civiling. 1861, S. 7 5.

²

)    Ueber die Wasserabnahme in den Quellen, Flüssen und Strömen. Deutsche Bauz. 1873, S. 287. Fessel. Zur AVasserabuahme in den Quellen, Flüssen und Strömen. Deutsche Bauz. 1873, S. 329.

Ueber die Abnahme der Wassermassen der deutschen Flüsse. Deutsche Bauz. 1874, S. 295.

Sasse. Zur Frage der Abnahme der Wassermassen in den Flüssen. Deutsche Bauz. 1874, S. 259, 268 und 413.

Bericht des hydrotechnischen Comite’s über die Wasserabnahme in den Quellen, Flüssen u. Strömen. Zeitschr. d. Oest. Ing.- u. Arch.-Ver. 1875, S. 157.

H er rieh, K. Gutachten über das Werk von G. W ex : „Die Abnahme der Wassermengen in Quellen und Strömen.“ Zeitschr. d. Arcli.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1876, S. 501.

Graeve. Ueber den Wasserreichthum und die Senkung der Flüsse in den Kulturländern. Deutsche Bauz. 1877, S. 261 und 271.

Die Abnahme der Wassermenge auf den Continenten. Stummers Ing., Bd. V, S. 77.

³

)    Vergl. Bio hm. Ueber den Einfluss der äussern Bodengestaltung der Quellengebiete auf die periodischen Anschwellungen der kleineren Flüsse und Bäche. Zeitsch. des Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover 1858. S. 23.

⁴

) Beigrand. Etudes hydrologiques du bassin de la Seine. Paris 1872.

⁵

)    Comoy. Memoires sur les ouvrages de defense contre les inondations. 2e edit. Paris 1868.

⁶

)    Dupuit. Des inondations: Examen des moyens proposes pour en prevenir le retour. Paris 1858.

Literatur

über die Eigenschaften der Flüsse und Ströme, insofern sie nicht schon im Text angegeben wurde,

(zugleich Quellenver zeichniss):

1.    Nachrichten über die Ströme des preussischen Staats. Zeitsch. f. Bauw. l) Der Rheinstrom. 185G, S. 307.

2) Der Weserstrom. 1857, S. 141.    3) Der    Elbstrom. 1859, S. 181.    4) Der    Memelstrom. 1861,

S. 155.    5) Weichselstrom.    1862,    S. 21.    6) Der Oderstrom. 1864,    S. 367.    7)    Der Pregel mit

seinen Neben- und Ausflüssen    in das    kurische    und frische Haff. 1870,    S. 39.

2.    Beigrand. La Seine. Etudes    hydrologiques.    Regime de la pluie, des    sources,    des    eaux courantes.

Application ä l’agriculture. Paris 1857.

3.    Lahm ey er. Ueber die Consumtions-Verhältnisse der Weser, Elbe und Ems und deren Nebenflüsse bei

den niedrigsten und höchsten Wasserständen. Zeitsch. d. Arch,- und Ing.-Yer. für Hannover 1859, S. 229.

4.    Roeder. Die Loire und ihre Wasserverhältnisse. Zeitschr. f. Bauw. 1867, S. 377. (Auch im Buch

handel erschienen. Berlin 1867.)

5.    Hydrographie des Amazonenstromes in Südamerika. Allg. Bauz. 1867, S. 87.

6.    Hipp. Dampfbohrmaschine zur Beseitigung der Felsen unterWasser im Rhein. Zeitschr. f. Bauw. 1867,

S. 118.

7.    Brabant. Note sur la propriete du lit des cours d’eau naturels, fleuves et rivieres navigables, flottables

ou non et ruisseaux. Ann. des ponts et chaussees 1867, 1. Sem., S. 148.

8.    Becker, C. Zur Kenntniss der Oder und ihres Flächengebietes. Berlin 1868.

9.    Gefälle und Geschwindigkeiten des Rheins. Deutsche Bauz. 1869, S. 200.

10.    Statistische Notizen über die Erfolge des Flussbaues in Bayern. Zeitsch. d. bayer. Arch.- und Ing.-Ver.

1870, S. 67.

11.    Grebenau. Strombereisung der sächsischen Elbe. Zeitschr. d. bayer. Arch.- und Ing.-Yer. 1871, S. 56.

12.    Harlacher, R. Zur Hydrographie Böhmens. Techn. Bl. 1871, S. 81; 1872, S. 137; 1874, S. 168.

13.    Sasse. Der Rhein vor und nach seiner Regulirung auf der Strecke von der französisch - bayerischen

Grenze bis Germersheim. Deutsche Bauz. 1871, S. 383.

14.    Die schweizerischen See- und Flussbeobachtungen. Zeitschr. f. Bauw. 1872, S. 313.

15.    Wagner, v. Ueber Erhaltung normaler Flussquerprofile. Deutsche Bauz. 1872, S. 390.

16.    Thome de Gumond. Memoire sur le regime des eaux courantes en France. Nouv. ann. de la const.

1873,    S. 63.

17.    Grebenau, H. Die Flussverhältnisse des Oberrheins von Strassburg abwärts bis Lauterburg und Maxau.

Deutsche Bauz. 1873, S. 283.

18.    Costa de Bastelica, M. Les torrents, leurs lois, leurs causes, leurs effets; moyens des les reprimer

et de les utiliser; leur action geologique universelle. Paris 1874.

19.    Revy, J. J. Hydraulics of Great Rivers. The Parana, the Uruguay, and the La Plata Estuary. London 1874.

20.    Sasse. Die Stromverhältnisse der Elbe bei Torgau in den Jahren 1820 bis 1850. Zeitschr. f. Bauw.

1874,    S. 347.

21.    Drei Yorträge, gehalten im polytechnischen Club zu Graz. 1875, S. 6.

22.    Schlichting. Die amtlichen Elbstrom-Schauungen in den Jahren 1869 und 1873. Deutsche Bauz.

1875,    S. 273, 285, 293, 303, 313 und 325.

23.    Touchon, M. Betrachtungen über die Wasserverhältnisse der Flussgebiete und über die Ursachen ihrer

nachtheiligen Einwirkungen auf den Wohlstand der Menschen. Mainz 1876.

24.    Rousseau, Th. Etüde generale sur le regime des cours d’eau du departement de l’Aude. Toulouse 1876.

B. Bewegung des Wassers in Flüssen und Strömen.

§ 14. Querproftl. Ein Verticalselmitt, der normal zum Stromstrich eines Wasserlaufes gelegt wird, giebt das Querprofil desselben. Dieses ist sonach oben von einer nahezu horizontalen Geraden, im Uebrigen von einem Theile des Stromumfanges begrenzt. Der obere der Wasseroberfläche angehörige, nahezu gerade und horizontale Theil heisst Wasserspiegellinie; der übrige Theil wird, ebenso wie bei den künstlichen Gerinnen, benetzter Umfang oder Wasser-Perimeter genannt.

Vielfach wird behauptet, dass die Oberfläche des fliessenden Wassers eine nach oben convexe Curve mit dem Scheitelpunkte im Stromstrich bildet. Da jedoch im Stromstrich das meiste Wasser mit der grössten Geschwindigkeit abgeführt wird, so muss im Gegentheile der Wasserspiegel im Stromstrich die tiefste Stelle haben.

Der benetzte Umfang eines Querprofiles bildet im Allgemeinen eine ganz unregelmässige Linie; desshalb ist aucli die Wassertiefe an verschiedenen Stellen eine ungleiche. Der Quotient aus dem Flächeninhalte F des Querprofiles, durch dessen obere (Wasserspiegel-) Breite b heisst die mittlere Wassertiefe. Bezeichnen wir die letztere mit tm, so ist

Diese Tiefe müsste sonach ein Querprofil an allen Stellen haben, wenn dessen Flächeninhalt bei gleicher Wasserspiegelbreite derselbe wäre.

. Sind die einzelnen Breitenelemente F, F', F" . . . und die zugehörigen Wassertiefen F, t", t'" . .

so ist auch

F t' -f &" t" + 6'" t!" -f_____

S(6t)

Sb

. . 2.

Nach H iibb e’s Beobachtungen ist die grösste Wassertiefe eines Stromprofiles gleich der IV2-bis 2¹/3-faclien mittleren Wassertiefe. Dieses Verhältniss ist am kleinsten bei künstlichen Profilen, am grössten in unregelmässigen Profilen. Für regelmässige natürliche Flussprofile ergeben sich Mittelwerthe.

Den Quotienten aus dem Flächeninhalte F eines Stromprofiles durch seinen benetzten Umfang p nennt man auch hier dessen mittlere hydraulische Tiefe, mittlernKadius oder Profilradius (bei einem halbkreisförmigen Querprofil gleich dem halben Radius). Sonach gelten für den mittleren Radius R die Gleichungen

3.

— und F—pR

V

Je grösser der benetzte Umfang p eines Wasserprofiles ist, desto grösser ist auch der von demselben ausgehende Bewegungswiderstand. Dieser theilt sich sämmt-liclien Wasserfäden in abnehmender Progression mit. Es wird daher von diesem Widerstande auf die Flächeneinheit ein um so kleinerer Theil entfallen, je grösser

der Flächeninhalt F des Querprofiles ist. Die Bewegungswiderstände nehmen sonach F

mit dem Quotienten —, d. i. mit der mittleren hydraulischen Tiefe R zu.

4.

Bei grossen Strömen kann man nahezu p—b setzen, so dass dann R — oder F=b R

0

Die Grösse

5.

p + fr

heisst man wohl auch den mittleren Hauptradius. Setzt man für grosse Ströme wieder nahezu p — b₇ so wird

ll

6.

r =

Für eine längere Stromstrecke ist auch noch das sog. Durchschnittsprofil von Wichtigkeit. Man ermittelt es für die Zwecke der Hydrotechnik am besten in folgender Weise.

Man nimmt in nicht zu weiten Abständen (ein- bis zweifache Flussbreite) die Querprofile bis zum Uferrande auf. Alsdann reducirt man dieselben zunächst auf den niedrigsten Wasserstand des nächsten Pegels und ermittelt die Flächeninhalte sämmtlicher Niederwasserprofile. Nimmt man aus letzteren das arithmetische Mittel, so erhält man das durchschnittliche Niederwasserprofil.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

16

In ganz gleicher Weise verfährt man, indem man nunmehr einen grösseren, z. B. um 25cm höheren Wasser-, bezw. Pegelstand annimmt und auch für diesen das Durchschnittsprofil berechnet u. s. f., bis man endlich das durchschnittliche bordvolle Profil der in Betracht gezogenen Stromstrecke erhält.

Hierbei kann man auch die Vergrösserungen oder Zuwachse ermitteln, welche die einzelnen Querprofile erfahren, wenn man den Pegelstand um eine constant bleibende Grösse (z. B. um gedachte 250m) zunehmen lässt. Aus den Zuwachsen der Einzelprofile lässt sich für jeden in Betracht gezogenen Pegelstand das arithmetische Mittel suchen und dieses repräsentirt den durchschnittlichen Profilzuwachs. (Vergl. Sasse. Ueber die Entwickelung des durchschnittlichen Profils einer Stromstrecke und dessen Benutzung zur Strom-Regulirung. Civiling. 1861, S. 23.)

Ermittelt man nun auf diese Weise für verschiedene Pegelstände s„ s₂, s₃ ... . (Fig. 4), wrelche am besten in gleich grossen Intervallen gewählt werden, die Durchschnittsprofile und die Durchschnittszuwachse, so lassen sich die den letzteren zugehörigen Breiten b₂, b₃ . . . finden, wenn man die Durchschnittszuwachse durch das constante Pegelintervall dividirt. Wie zu erwarten ist, werden diese Zuwachsbreiten b1} b₂, b₃ . . . bei wachsendem Pegelstand gleichfalls grösser werden. Trägt man nun auf einer verticalen Achse XX die Pegelstände Sj, s₂, s₃ . . . als Abscissen und alsdann rechts und links davon jedesmal die

entsprechende halbe Zuwachsbreite ay (= a» (= a₃ (=    . . .

nate auf, so ergiebt sich das sog. Profilgesetz, nämlich: Die Breiten wachsen nach einer einfachen Parabel B A C, der sog. Profil-Parabel.

Ermittelt man endlich die Breite im Niederwasserspiegel und berechnet aus der durchschnittlichen Niederwasser-Profilfläche die grösste Tiefe und die Lage des untern Th eiles der Curve, so zeigt sich, dass diese dem obern Theile sich vollkommen in gleicher Bewegung anschliesst.

Fig. 4.

*9

Sl

jß

Je-

(13

Ö2

f-

(L,p_

„„Ü*.____^________v

A\

als Ordi-

Bezeichnet man für einen beliebigen Punkt M der Profilparabel die Abscisse mit Xj die Ordinate (gleich der halben Breite) mit a und den Parameter mit P,, so lautet die Gleichung der Profilparabel

a² — Pxx

7.

Die Fläche Fd des Durchschnittsprofiles ist

% x \jBxx

Fd = A

Beispiel. An einer Strecke der Saale unterhalb und bei Dürrenberg wurde durch zahlreiche Beobachtungen mittelst der Methode der kleinsten Quadrate der Parameter Pi = 519m,018 ermittelt, ferner die Lage des tiefsten Punktes, bez. des Anfangspunktes A der Parabel mit lm,29 unter dem Nullpunkt des Dürrenberger Pegels; mithin Fa = 9,5 x Vx, worin x = Pegelstand s-|- l*n,29.

Das Profilgesetz, welches nur innerhalb der Ufer wände festgestellt wurde, ge-

8.

stattet die Folgerung, dass auf einer Stromstrecke von einiger Länge das Mittel aus verschiedenen Querprofilen eine Parabel ist. Daher wird ein im natürlichen Zustand befindlicher Strom sein Bett nach einer Parabel auszubilden trachten. Für Stromregulirungen wird sich sonach in diesem Gesetze gleichfalls ein Anhaltspunkt finden lassen. (Vergl. Siber. Ueber die Anwendung der Parabel bei Stromregulirungen. Deutsche Bauz. 1875, S. 455, 465.)

§ 15. Wassermenge. Die Wassermenge Q, welche durch ein bestimmtes Querprofil in einer Secunde durchfliesst, lässt sich aus den einzelnen Flächenelementen f', f", f. . . dieses Profiles und den zugehörigen partiellen Geschwindigkeiten p', ü", P'" ... berechnen; denn es ist offenbar

Q = \J P' -f f" P" -f f'" P'" + ....= S (f ü)

9.

Unter Berücksichtigung der Gleichung 2. kann man f=b' P, f"=b" t", f///=b/// t'"... setzen, und es ist auch

Q = b't'p'-f-b''t''p'' + b//'t///p/// + .... = £(btp) ....    10.

Bestimmt man in ein und demselben Flussprofile die Wassermengen für verschiedene Wasserstände, so zeigt sich, dass die ersteren in einem stärkeren Verhältnisse wachsen, als die letzteren. Trägt man nun die Pegelstände s„ s₂, s₃..., welche den grössten Wassertiefen £„ t2} t₃... entsprechen, als Ordinaten (Fig. 5), die zugehörigen Wassermengen Qv Q₃ ... als Abscissen auf, so erhält man durch die Endpunkte der letzteren eine Curve, die sog. Wassermen ge ncurve 1) E. Bei näherer Untersuchung findet man, dass die Zunahme der Wassermengen nach Maassgabe einer Parabel, der Wassermengen-Parabel, stattfindet, deren Anfangs-X punkt D in, über oder unter dem Nullpunkt des beobachteten Pegels liegen kann.

Ist Q die Wassermenge bei einem bestimmten Wasserstande, t die dieser Wassermenge entsprechende grösste Wassertiefe und P, der Parameter der Wassermengen-Parabel so ist die Gleichung der letzteren

Fig. 5.

X______

Q,

Qj,

Q___M,

Al

—}----1.----f---

f=P₂Q und Q — ~

Will man diese beiden Gleichungen auf den Nullpunkt des Pegels beziehen, so muss man den Abstand 8 der Parabelachse Uber oder unter dem Nullpunkt des Pegels und den Pegelstand s selbst einführen. Es ist alsdann

(s±8)² = P₂Q und Q =

(S + of

11

12.

Beispiel. Aus den Messungen an der Saale auf der Strecke zwischen Trotha und Alsleben fand man unter Benutzung des Rothenburger Unterpegels den Parameter P2 = 0,0144516™ und die Lage der Parabelachse t --=? s + 0,296m, so dass Q = 21,7 s² kbm.

Der franz. Ingenieur Baumgarten wurde zuerst an der Garonne veranlasst, das Wassermengen-Gesetz aufzusuchen. Es schien ihm, als Hesse sich dasselbe durch eine Parabel dritter Ordnung darstellen.

16*

Auf der etwa 225Km langen Strecke der Unstrut und Saale von Artern bis Bernburg wurden von Sasse in Entfernungen von 20 bis 30m Profile aufgenommen und deren Flächeninhalte sowohl für den niedrigsten, als auch für sämmtliche um je öOcm höhere Wasserstände bis zur Anfüllung des Bettes berechnet. Für Strecken von 500 bis 1500m Länge wurden aus den Flächen der 25 bis 75 gemessenen Flussprofile nach der Methode der kleinsten Quadrate Mittelwerthe berechnet und unter der Voraussetzung, dass die Grundform der Normalprofile eine parabolische ist, die Elemente der für jede Stromstrecke normalen Parabel ermittelt. Die Parameter nehmen von der Quelle nach der Mündung ziemlich stetig zu. Während dieselben am Anfang der Beobachtungsstrecke 25 bis 30m betragen, steigt ihre Grösse in der Nähe der Unstrutmündungen auf etwa das Doppelte. In der Saale betragen sie Anfangs etwa 200m und wachsen bis zum Ende der beobachteten Strecke auf ca. 600 bis 700m.

Verwandelt man die Fläche, welche von der einer bestimmten Zeitperiode entsprechenden Pegelstands-Curve eingeschlossen wird, in ein Rechteck, desgleichen die von der Wassermengen-Curve für dieselbe Zeitperiode begrenzte Fläche, so ergiebt sich im ersteren Fälle der mittlere Pegelstand, im letzteren die mittlere Wassermenge für diesen Zeitraum. Es zeigt sich, dass im Allgemeinen der Wasserstand, welcher der mittlern Wassermenge entspricht, nicht ganz mit dem mittleren Pegelstand zusammentrifft. Es ist sonach unzulässig, die Wassermenge bei mittlerem Wasserstand als die mittlere zu betrachten. (Vergl. Schlichting, J. Die Wassermassen - Curve der Memel bei Tilsit. Deutsche Bauz. 1875, S. 142.)

Es lässt sich noch eine zweite Curve der ahfliessenden Wassermengen con-struiren, die wohl auch Consumtions-Curve genannt wurde. Die Ordinaten derselben geben die gesammte Wassermenge an, die von irgend einem Zeitpunkt an bis zu der betreffenden Ordinate abgeflossen ist. Diese Curve hat die Eigenschaft, dass die trigonometrische Tangente des Neigungswinkels gegen die Horizontale proportional ist der zur betreffenden Zeit pro Secunde abgeführten Wassermenge.

§ 16. Geschwindigkeit in einem Querproiile. 1, Veränderlichkeit. In einem und demselben Stromprofile ist die Geschwindigkeit an verschiedenen Stellen verschieden. Der Widerstand, den das fliessende Wasser am Bett erfährt, sowie der Zusammenhang und die Zähflüssigkeit (Viscosität¹) der Wassertheilchen unter einander, bewirken, dass die dem Bette näher gelegenen Wasserfäden in ihrer Bewegung mehr verzögert werden und daher eine geringere Geschwindigkeit haben, als die entfernteren. In Folge dessen ist:

a) die Geschwindigkeit an der Sohle am kleinsten und nimmt gegen die Ober

fläche zu:

b) ungefähr an der tiefsten Stelle ist die Oberflächengeschwindigkeit am grössten; sie nimmt gegen die beiden Ufer zu ab, so dass sie an letzteren am kleinsten ist.

Das Gesetz der Zu- und Abnahme der Geschwindigkeit ist vielfach auf experimentellem Wege untersucht worden.

Ein mathematisch begründetes Gesetz für die Abnahme der Geschwindigkeit nach der Tiefe und nach den Seiten eines Stromprofiles, mithin eine exacte Methode für die genaue mathematische Bestimmung der mittleren Profilgeschwindigkeit besteht zur Zeit noch nicht, und es wird wohl auch bei der grossen Verschiedenartigkeit der Gewässer und bei den mannigfaltigen beeinflussenden Fac-toren schwierig sein, ein solches Gesetz aufzufinden.

Niemann versuchte es (Deutsche Bauz. 1870, S. 145) allerdings auf rein theoretischem Wege nachzuweisen, dass die Geschwindigkeit in einer Yerticalen von der Sohle nach dem Wasserspiegel zunehmen muss.

2. Mittlere Profilgeschwindigkeit. Jene Geschwindigkeit v, welche ein Querprofil an allen Stellen haben müsste, wenn die Wassermenge dieselbe wäre, heisst seine mittlere Geschwindigkeit. Es ist sonach

13,

Q = Fv und v =

Aus den Gleichungen 1. und 3. folgt

14,

v =

ferner aus Gleichung 4. für grössere Ströme

15.

v =

weiter aus Gleichung 9.

v =

endlich aus Gleichung 10.

v =

f' ü' + f" b" + f'" b"' + . . .

f>' t' b' -f b" t" b" + V t'" b'" -f- ...

S(f t.)

. . 16.

S (b t b)

. . 17.

b* t' + b" t" + b'" t"' -f ...

3. Verticalgeschwindigkeits-Gesetz. Wir betrachten zunächst die Veränderlichkeit der Geschwindigkeit in einer zum Stromstrich parallelen Verticalebene. Für die Abnahme der Geschwindigkeit vom Wasserspiegel nach der Sohle zu gelten folgende zwei Gesetze:

a)    Die grösste Geschwindigkeit ist in der Regel etwas unter der Oberfläche zu finden; doch kommt dieselbe auch im Wasserspiegel selbst vor.¹⁴)

b)    Es ist entweder eine Sohlengeschwindigkeit vorhanden oder dieselbe ist Null.

Dass die Geschwindigkeit häufig in einiger Tiefe unter dem Wasserspiegel

am grössten ist, lässt sich aus dem Widerstande, den die Luft, namentlich die Luftströmungen, der Bewegung des Wassers entgegensetzen, und aus der Zähflüssigkeit (Viscosität) des Wassers erklären.

Humplireys und Ab bot¹⁵) versuchten nachzuweisen, dass das Wasser an der Oberfläche einer ebenso starken Reibung ausgesetzt sei, als am benetzten Umfange. Diese Annahme ist jedoch unrichtig. — Auch Bazin stellte über den Umstand, dass die grösste Geschwindigkeit fast immer unter dem Wasserspiegel zu finden ist, sehr sorgfältige Untersuchungen an, nahm jedoch keinen Einfluss der Luft auf die Bewegung des Wassers wahr. Indess nimmt Bazin mit Humphreys und Abbot an, dass die Ursache der geringeren Geschwindigkeit an der Oberfläche von den Unregelmässigkeiten der Sohle herrühre, deren Einfluss sich bis zum Wasserspiegel fortpflanzt und daselbst als störende Bewegung auftritt.

Es dürfte unserer Ansicht nach keinem Zweifel unterliegen, dass die Grösse der Oberflächengeschwindigkeit nicht allein von dem Luftwiderstände, sondern auch von der Molecularbeschaffenheit

u) Vergl. die Fussnote auf der vorhergehenden Seite.

¹⁵) Im Jahre 1850 beauftragte die nordamerikanische Regierung eine aus zahlreichem Personal bestehende Commission mit Capitän A. A. Humphreys und Lieutenant L. H. Ab bot an der Spitze, über die Abdämmung des unteren Mississippi die nöthigen Untersuchungen vorzunehmen und Vorschläge zu entwerfen. Der Mississippi hat eine mittlere Breite von 1000 bis 1500m und eine Maximaltiefe von 45m. Unterhalb der Ohio-Einmündung beträgt der Unterschied des niedrigsten und höchsten Wasserstandes 15m und die maximale Abfiussmenge ca. 33000 kbm pro Secunde. — Während 10 Jahren arbeitete die Commission. Das nächste Resultat war das von der nordamerikanischen Regierung in den Druck gegebene reichhaltige Werk: Report upon the Physics and Hydraulics of the Mississippi-River etc. by A. A. Humphreys und H. L. Abbot. Philadelphia 1861.

des Wassers abhängt, welche am Wasserspiegel der Oberflächenspannungen wegen eine andere ist, als unter demselben.

Trägt man die in verschiedenen Tiefen einer Verticalen F‘ H' (Fig. 6) ge-Fig. 6.

JE"

messenen Geschwindigkeiten als Ordinaten auf, so ergehen die Endpunkte der letzteren eine Curve F G H, welche manVerticalgescliwindigkeits-Curve nennt. Die Form derselben ist vielfach untersucht worden.

a’

____:S

In dem wir von dem Versuche Grashof’s (vergl. dessen: Theoretische Maschinenlehre, 1. Band, Leipzig 1875, S. 705), die allgemeinen Gesetze der strömenden Bewegung längs gegebener Bahnen auf den vorliegenden Fall anzuwenden, absehen, betrachten wir die hier einschlägigen empirischen Gesetze.

Annähernd lässt sich nach Weisbach die Ver-ticalgeschwindigkeits-Curve durch eine Gerade ersetzen, d. h. annehmen, dass die Geschwindigkeit der Tiefe proportional abnimmt. Bezeichnet t die gesammte Wassertiefe in der fraglichen Verticalen, v₀ die Oberflächengeschwindigkeit, so ist nahezu in einer beliebigen Tiefe tx die Geschwindigkeit

0    0>17 -f-)

ff'

II

'M

Vx =

Vo

18.

Am La Plata, am Parana de las Palmas, namentlich aber am Parana bei Rosario wurde (1870) durch Messungen die Abnahme der Geschwindigkeit nach einer Geraden constatirt. (Yergl. Revy, J. J. Hy-draulics of Great Rivers. The Parana, the Uruguay, and the La Plata Estuary. London 1874. — Auszüge daraus in: Zeitscli. d. Yer. Deutsch. Ing. 1875, S. 129 und Notizbl. d. tech. Yer. zu Riga 1874 S. 23).

Eytelwein glaubte, die Geschwindigkeit nehme von der Oberfläche zur Sohle von Fuss zu Fuss (Preuss.) immer um 0,008 der Oberflächengeschwindigkeit ah.

Zur Zeit wird fast allgemein angenommen, dass die Verticalgeschwindigkeits-Curve eine Parabel mit horizontaler Achse sei, deren Scheitel in der Tiefe der grössten Geschwindigkeit — also entweder im Wasserspiegel oder etwas darunter — gelegen ist.

Es scheint, dass Defontaine der erste war, welcher dieses Gesetz aufstellte und es aus seinen Geschwindigkeitsmessungen ableitete.

Dass die Geschwindigkeit des Wassers an der Oberfläche grösser ist, als an der Sohle, war zur Zeit der italienischen Hydrauliker Toricelli, Guglielmini u. s. w. noch nicht bekannt. Nach welchem Gesetze diese Abnahme stattfindet, war noch lange nachher nicht mit der nöthigen Sicherheit ermittelt. — Lecchi nahm an, dass die Geschwindigkeiten den Ordinaten einer Parabel gleich seien, deren Achse normal auf der Sohle steht und deren Scheitel in einer gewissen Höhe über dem Wasserspiegel liegt. — Ganz ähnlicher Ansicht war Guglielmini; nur verlegte er den Parabef-scheitel in den Wasserspiegel. — Pi tot fand, dass dicht unter der Oberfläche die Geschwindigkeit am grössten sei. — Woltmann war der Meinung, dass die Geschwindigkeits-Curve in einer Vertical-ebene eine verticale Parabel sei, deren Scheitel in jener Tiefe liege, wo die Strömung ganz aufhört. — D’Aubuisson behauptet, dass die Geschwindigkeit mit der Tiefe allmälich, und zwar Anfangs unmerklich, später mehr und mehr, in der Nähe der Sohle aber so rasch abnehme, dass sie hier nur noch etwas mehr als die Hälfte der Oberflächengeschwindigkeit betrage. — Darcy erhielt mit einer Parabel von der Form x = a iß* die beste Uebereinstimmung mit den Messungsresultaten. — Auch Hen-noque, Baum garten, Boileau u. s. w. haben eine Yerticalgeschwindigkeits-Parabel angenommen.

Dupuit hat es in seinem „Etüde theoretique et pratique sur le mouvement des eaux courantes (2. edit. Paris 1865, S. 18)u versucht, auf theoretischem Wege durch Betrachtung der Bewegung tiberfliessender Wasserschichten in einem Strom von unendlicher Breite nachzuweisen, dass die Verticalgeschwindigkeits-Curven Para-

beln vom n-ten Grade seien, wobei die Parabelachse im Wasserspiegel angenommen wurde. Zum grössten Theil waren jedoch in dieser Richtung experimentelle Untersuchungen maassgebend, und waren vor Allem die von Humphreys und Abbot am Mississippi vorgenommenen Messungen von entscheidender Bedeutung.

Die Verticalgescliwindigkeits-Parabel, wie sie gegenwärtig von den meisten Ingenieuren acceptirt wird, hat die Form

f = P₃x,

wenn die x-Achse (Fig. 6) in der Tiefe tz der grössten Geschwindigkeit vz gelegen ist, also mit der Parabelachse GG' zusammenfällt, und die y- Achse durch den Parabelscheitel geführt ist. Die Coordinaten für einen beliebigen Punkt M in der Tiefe tx unter dem Wasserspiegel, in welchem die Geschwindigkeit vx zu finden ist, sind alsdann x, y; P₃ sei der Parabelparameter.

Nun ist x — vs — vx und y — + txzftz, wobei das obere Vorzeichen für txtZ} das untere für tx<Ctz gilt. Hieraus ergiebt sich als Gleichung der Verticalgeschwin-digkeits-Parabel

19.

(+ tx j. tzy = p₃(vz—vx)......

Kommt die Maximalgeschwindigkeit im Wasserspiegel vor, so ist

tl = P₃ (vz—vx) .

Was die Tiefenlage der Parabelachse betrifft, so wollten Humphreys und Abbot als Resultat der 222 Beobachtungsreihen gefunden haben, dass die Maximalgeschwindigkeit stets in 0,317 t, also in nahezu 0,3 der gesammten Wassertiefe unter der Oberfläche zu finden ist. Grebenau prüfte dieses Gesetz an den Messungen von Zendrini, Lecclii, Lorgna, Ximenes und Brünings, sowie durch selbst ausgeführte Messungen am Rhein und fand es vollständig bestätigt. Indess haben neuere Beobachtungen gezeigt, dass für minder tiefe Flüsse und für solche, deren Bett eine andere Beschaffenheit besitzt, das fragliche Gesetz nicht gilt. Vielmehr weiss man zur Zeit, dass die Parabelachse bald im Wasserspiegel, bald in grösserer oder geringerer Tiefe unter demselben gelegen ist. Auch glaubt man annehmen zu dürfen, dass die Beschaffenheit des Strombettes Einfluss auf die Tiefenlage der Parabelachse hat.

Nach den Anschauungen einiger Hydrotecten ist der Parameter aller Vertical-geschwindigkeits-Parabeln eines und desselben Querprofiles gleich; doch sollen die Parabelachsen in verschiedener Tiefe unter dem Wasserspiegel liegen.

Die Richtigkeit dieses Gesetzes wurde bereits mehrfach angezweifelt. Jedenfalls bedarf es noch sehr eingehender Untersuchungen über die Stichhaltigkeit des weiters von Sasse aufgestellten Satzes, wonach hei einem und demselben Wasserstande einer Stromstrecke ohne Wasserzufluss die Verticalparabeln aller Profile dem gleichen Parameter unterliegen.

Messungen haben ferner gezeigt, das zwischen den Verticalgeschwindigkeits-Parabeln an derselben Stelle eines Stromes bei verschiedenen Wasserständen keine Aehnlichkeit herrscht. Bei steigendem Wasserstande rückt der Ort der Maximalgeschwindigkeit nach abwärts.

Auch über die absolute Grösse des Parameters der Verticalparabeln sind Untersuchungen angestellt worden. Nach Humphreys und Abbot ist der Parameter direct proportional der Wassertiefe und umgekehrt proportional der Quadratwurzel aus der mittleren Profilgeschwindigkeit. Die allgemeine Giltigkeit dieses Gesetzes ist noch nicht erwiesen.

Der Parameter lässt sich übrigens aus der Oberflächengeschwindigkeit v₀, aus der Maximalgeschwindigkeit vz und aus der Tiefe tz berechnen, in welcher die letztere

vorkommt. Fiir den Punkt F (Fig 6) der Verticalparabel ist nämlich die Ahscisse vz—v₀ und die Ordinate tz, sonach der Parameter

e.

Vz — Vo

Die Gleichung 19. der Yerticalgeschwindigkeits-Parabel kann hiernach auch geschrieben werden:

Ps =

vx = Vz —

Vz —

tl

— (± tx + tz)²

20.

Humphreys und Abbot fanden aus ihren Beobachtungen

vz — V 0,1856 v (

da jedoch der Zahlencoefficient unter dem Wurzelzeichen nur für grosse Ströme gilt und unbedingt variabel sein muss, so setzt man besser allgemein

vx = Vz — V m v

Vx =

± tx + u y.

tx + tz y

21.

Die Werthe von m werden noch angegeben werden.

Abweichend von den vorgeführten Gesetzen ist nach Hagen’s²) Untersuchungen die Verticalgeschwindigkeits-Curve FH (Fig. 7) zwar auch eine Parabel; doch liegt

deren Scheitel II in der Flusssohle, so dass die Parabelachse GH vertical steht. Ist der Parameter dieser Verticalparabel P₄, so ist deren Gleichung, unter Beibehaltung der früheren Bezeichnungen,

Vx= Vs + 'JPJX .

Fig. 7.

. . 22.

Die Maximalgeschwindigkeit würde hiernach stets im Wasserspiegel liegen. Der Parameter er-giebt sich bei zwei in beliebigen Tiefen t‘ und t“x gemessenen Geschwindigkeiten v und v" aus der

-r

/m

Formel

P4 =

(V'x~ Vsf + (Vx — vsf

t: +1“

x ¹ x

R’

oder unter Benutzung der Oberflächengeschwindigkeit

O’o—vsy

P₄

Dass die Oberflächengeschwindigkeit häufig kleiner sei, als die unter dem Wasserspiegel gelegene Maximalgeschwindigkeit, stellt Hagen in Abrede, versucht vielmehr nachzuweisen, dass eine Verzögerung der obersten Wasserfäden im freien Strome nicht stattfindet, sondern nur die Folge der Stauung sei, welche das vor Anker liegende Boot, von dem aus die Geschwindigkeitsmessung vorgenommen wird, erzeugt. Indess ist zu bemerken, dass bei Geschwindigkeitsmessungen, zu deren Ausführung kein Boot erforderlich ist, die grösste Geschwindigkeit gleichfalls unter dem Wasserspiegel gefunden wird.

Für die Verticalgeschwindigkeits-Parabel mit verticaler Achse ist in neuester Zeit auch Sch lichtin g³) eingetreten, und zwar hauptsächlich aus dem Grunde, weil eine so gestaltete Geschwindigkeitscurve die Geschwindigkeitsverhältnisse in der Nähe der Sohle zutreffender darstellt, als die Parabel mit horizontaler Achse. Muss dies auch zugegeben werden, so finden auf der anderen Seite die an und unmittelbar unter dem Wasserspiegel herrschenden Geschwindigkeitsverhältnisse dadurch keinen richtigen Ausdruck.

Es lässt sich zur Zeit nicht in Abrede stellen — und auch die Schl ichting’sehen Messungen beweisen das Gegentheil nicht — dass in sehr vielen Fällen die Maximalgeschwindigkeit nicht im Wasserspiegel, sondern darunter gelegen ist. Der Einfluss der Reibung zwischen den obersten Wasserfäden und der Luft zeigt sich in vielen Fällen in der augenscheinlichsten Weise. Nun ist bei ruhiger Luft (die ja bei allen Geschwindigkeitsuntersuchungen vorausgesetzt wird) für ein gleiches Gefälle und eine gleiche Wassertiefe der Einfluss des Luftwiderstandes ein nahezu constanter, was aber bei dem in Folge der Sinkstoffbewegung variabeln Sohlen widerstand keineswegs der Fall ist. Es wird sonach jene Curve ein treueres Bild des Yerticalgeschwindigkeits-Gesetzes geben, welche den mehr constanten Luftwiderstand zum richtigeren Ausdruck bringt.

Wir halten daher zur Zeit die Verticalparabel mit horizontaler Achse für zutreffender, als jene mit verticaler Achse.

Goecker und Junker nehmen an, dass die Yerticalgeschwindigkeits-Curve aus zwei Parabeln zusammengesetzt ist. Näheres hierüber: Wochenbl. d. Arch.-Yer. zu Berlin 1867, S. 400.

Bazin fand aus seinen Untersuchungen, dass die Unterschiede zwischen der Oberflächengeschwindigkeit vo und der Geschwindigkeit vx in einer beliebigen Tiefe tx dem Quadrate der letzteren proportional ist. Er setzte:

23.

= v₀ —

worin J das Gefälle und c einen Erfahrungscoefficienten bezeichnet, von welchem noch die Rede sein wird. Da jedoch die fraglichen Untersuchungen nur an kleinen Canälen angestellt wurden, so lässt sich obiger Ausdruck nur in Fällen anwenden, wo die grösste Geschwindigkeit nahe an der Oberfläche vorkommt.

4, Mittlere Geschwindigkeit in einer Verticalen, Die Verticalgeschwindigkeits-PaTabel gieht das Mittel an die Hand, die mittlere Geschwindigkeit vm in einer Verticalen zu bestimmen. Sie muss gleich sein der von der Verticalparabel eingeschlossenen Fläche, dividirt durch die Wassertiefe, also nach Fig. 6

V» Vg + va -f -J- (v₀ — 0S)]

24.

25.

Vm —

Liegt die Maximalgeschwindigkeit an der Oberfläche, so wird

vm= Va (2v₀ -f vs) . . .

Für vs = 0 ist

Für Vs — 0 und vz — v₀ ist

Vm — ²13 Vo.

Aus Gleichung 24. lässt sich auch jedesmal die grösste mittlere Geschwindigkeit vmz eines Stromprofiles finden, wenn man die fragliche Verticalebene durch den Stromstrich legt und alsdann die betreffenden Werthe für v₀, vs, vz, tz und t einführt.

In gleicher Weise ergiebt sich für die Hagen’sclie Verticalgeschwindigkeits-

Vm - */3 (2 Vq | Vs') ,

welcher Ausdruck selbstredend mit Gleichung 25. übereinstimmen muss. Uebrigens giebt Hagen auch an, dass unter gewöhnlichen Umständen die mittlere Geschwindigkeit etwa ®/7 der Oberflächengeschwindigkeit beträgt.

Am einfachsten findet man vm mit Hilfe des Planimeters. Man umfährt damit die von der Yerticalgeschwindigkeits-Curve eingeschlossene Fläche und dividirt sie durch t.

Die älteren Hydrauliker, denen die Gestalt der Verticalgeschwindigkeits-Curve nicht bekannt war, haben empirische Formeln für das Verhältniss der mittleren Geschwindigkeit in einer Verticalen zur Maximal- (Oberflächen-) Geschwindigkeit aufgestellt.

Vm

— V3 ^<3 Vz fl-

Parabel Fig. 7

tz Vq

)■

Nimmt man die Verticalgeschwindigkeits-Curve als Gerade an und benutzt man die Gleichung 18., so ist darnach die Sohlengeschwindigkeit vs — (1—0,17) v₀ =» 0,83 v₀.

Demnach die mittlere Geschwindigkeit

oder vm = 0,915 vQ.

Vm =

+ Vs

v₀ + 2,372 v₀ -j- 3,153

Baumgarten fand, dass diese Formel hei Geschwindigkeiten von über 1»\5 zu grosse

v₀ + 2,372 v₆ + 3,153 '

Prony setzt

Vm

«0

Vni

Werthe giebt, und empfiehlt für solche Fälle

Yon Lahmeyer wurde angegeben:

Vm = 0,937 v₀ — 0,0252 v\ ; vs = {0,8617 - 0,0469 t) v₀-,

= 0,8

Vx

«= [t — (0,1383 + 0,0469 t) tx] ^ .

Ferner benutzt man vielfach die Relation

vm = v₀

1 + 0,2676 Vt

1 + 0,4014 V t

Humphreys und Abbot fanden, dass in einer Yerticalen ein constantes Yerhältniss zwischen vm und v₀ nicht bestehe. Vielmehr sei das Yerhältniss zwischen der Geschwindigkeit in der halben Tiefe und der mittleren Geschwindigkeit constant, und zwar betrage die letztere das 0,34- bis 0,98-fache der ersteren.

Alle solchen empirischen Ausdrücke können keinen Anspruch auf allgemeine Giltigkeit haben, weil der Widerstand am benetzten Umfang ein verschiedener ist

und von diesem das Yerhältniss — abhängig sein muss.

vo

Ebenso war man vielfach bemüht, diejenige Tiefe tm in einer Verticalen zu bestimmen, in welcher die mittlere Geschwindigkeit vm zu finden ist.

Humphreys und Abbot fanden, dass vm in 0,66 der gesammten Wasser tiefe, vom Wasserspiegel aus gerechnet, vorkommt, also = 0,66.

Bei An-

tm    (    5 \

Hagen entnimmt dagegen seiner Geschwindigkeits-Parabel = 0,5555 |^=—j.

nähme einer Geschwindigkeits-Parabel mit horizontaler Achse wird = V¹^ — 0,5773.

Auch Heinemann gelangt in seiner „Rationaltheorie der Bewegung des Wassers (Hagen 1872)“ zu dem Yerhältniss = 0,577.

Allein auch hier kann ein constantes Verhältniss nicht aufzufinden sein, indem schon oben constatirt wurde, dass die Verticalgeschwindigkcits-Parabeln an derselben Stelle eines Stromprofiles bei verschiedenen Wasserständen einander unähnlich sind.

5. Horizontalgeschwindigkeits-Gesetz. Wenn man ein Stromprofil in sehr schmale Horizontalstreifen zerlegt und für irgend einen derselben sich die Geschwindigkeit als Ordinaten aufgetragen denkt, so ergiebt sich durch die Endpunkte der letzteren eine Curve, welche gleichfalls eine Parabel ist, und deren Scheitel im Stromstrich liegt. Der Parameter der Wasserspiegelhorizontalen ist zugleich der Parameter jeder einzelnen Horizontalen.

Auch das Horizontalgeschwindigkeits-Gesetz wurde durch die Messungen von Humphreys und Abbot überzeugend nachgewiesen, so dass es zur Zeit fast allgemeine Giltigkeit hat. Abweichungen vom Parabelgesetze treten nur in Folge der Unregelmässigkeiten des Profiles und der Materialbewegung auf.

26.

e² = Pb {Voz — vg)

Humphreys und Abbot prüften auch das Aenderungsgesetz der Oberflächengeschwindigkeit für verschiedene Entfernungen vom Stromstrich. Bezeichnet nämlich v₀z die Oberflächengeschwindigkeit im Stromstrich, v₀ die Oberflächengeschwindigkeit in der Entfernung e vom Stromstrich, so ergab sich

und zwar wurde für verschiedene Zustände des Flusses der Parameter 1\ umgekehrt proportional der Quadratwurzel aus der mittleren Profilgeschwindigkeit gefunden.

Nach dem Gesagten ist bei regelmässigem Stromprofil die Wasserspiegel-Geschwindigkeits-Curve eine Parabel. Bei unregelmässigen Profilen dagegen, in Geschiebe führenden Flüssen ist auch diese Curve unregelmässig. Zahlreiche Messungen am Rhein haben gezeigt, dass die |    Wasserspiegel - Geschwindigkeits - Curve bei kleinen und

mittleren Wasserständen immer der Form des Querprofils ähnlich ist (Fig. 8).

Grebenau stellt den Satz auf: An Kies führenden Strömen ist die Wasserspiegel-Geschwindigkeits-Curve an einer beliebigen Stelle des Querprofils unter sonst gleichen Umständen eine Function der zugehörigen Wassertiefe. Oder einfacher: Die örtliche Wassertiefe bedingt die Grösse der Oberflächengeschwindigkeit.

Ermittelt man in der unter 4. angegebenen Weise für die verschiedenen Ver-ticalen eines Stromprofiles die mittlere Geschwindigkeit vm, und trägt man diese von

der Wasserspiegellinie J' L' (Fig. 9) aus an den betreffenden Stellen als Ordinaten auf, so bestimmen die Endpunkte derselben gleichfalls eine Parabel JKL — die sogen. Horizontalgeschwindigkeits-Parabel zum Unterschiede von den früheren Parabeln wohl auch mittlere Horizontalgeschwindigkeits-Parabel genannt.

'•b.

■n~-

Fig. 8.

j/TN.

i K

Li

iw

MW

Vr' "

i!

Wasserspiogelgeschwindigkeits-curven des Rheins b. Germersheim.

Fig. 9.

....

Aus den an der Saale und Unstrut vorgenommenen Messungen geht hervor, dass daselbst die Achse dieser ‘ Parabel nicht normal zu dem betreffenden Flussprofile steht, sondern der betreffende Winkel etwas kleiner als 90 Grad ist. Indess ist die Differenz eine sehr geringe und ist auch für andere Flüsse noch nicht erwiesen. Man kann desshalb für die gewöhnlichen Fälle genau genug <; = 90 Grad annehmen. Bezeichnet nun vmz die mittlere Geschwindigkeit im Anfangspunkt der Parabel, vm die mittlere Geschwindigkeit für einen beliebigen Punkt cc, y im Abstande e vom Stromstrich, endlich P₆ den Parameter, so ist die Gleichung der Horizontalgeschwindigkeits-Parabel

jl

27. •

£ -Pß (pmz ^nt)

welche naturgemäss mit Gleichung 26. in der äusseren Form übereinstimmt.

6. Mittlere Profilgeschwindigkeit, Mit Hilfe der Horizontalgeschwindigkeits-Parabel lässt sich die mittlere Profilgeschwindigkeit v bestimmen. Denn sie muss gleich sein der von dieser Parabel eingeschlossenen Fläche, dividirt durch die Wasserspiegelbreite b.

Auch hier kann man entweder das Planimeter benutzen oder eine Berechnung mit Hilfe der beiden Ufergeschwindigkeiten v‘u und t>", sowie der Abstände aA und a2 (Fig. 9) derselben von der grössten mittleren Geschwindigkeit vmz vornehmen. Es folgt

Oi v -f- a.., v“

¹ u 1 z u

dann aus Gleichung 27.

v — vmz -j—

28,

Ist das Stromprofil symmetrisch, so ist v' — v" und «i = 02 =

—, sonach v = ²/s vmz -f Vs Vu.

U    U

Sind die beiden Ufergeschwindigkeiten gleich Null, so wird v = ²/3 vmz.

7. Isotacheen. Die Verschiedenheit der Geschwindigkeit an den einzelnen Stellen eines Stromprofils lässt sich am einfachsten in nachstehender Weise darstellen. Man trägt die in den einzelnen Verticalen I, II, III, IV, V (Fig. 10) des Stromprofiles

Fig. 10.

II

irr

ir

ii

IV

gemessenen Geschwindigkeiten als Ordinaten auf und construirt die verschiedenen Verticalgeschwindigkeits-Parabeln. Zieht man nun in jeder Parabelfigur, gleichen Geschwindigkeitsdifferenzen entsprechend, verticale Gerade, so ergehen sich die den correspondirenden Geschwindigkeiten entsprechenden Wassertiefen, welche man in das Stromprofil übertragen kann. Die auf diese Weise erhaltenen Punkte lassen sich durch stetig gekrümmte Linien mit einander verbinden, wodurch man Curven gleicher Geschwindigkeit erhält. Für dieselben empfiehlt sich die Bezeichnung Isotaclieen.

§ 17. Geschwindigkeit in einer Stromstrecke. Da sich das Querprofil und die Wassermenge in einer Stromstrecke ununterbrochen ändern, so ist auch die mittlere Profilgeschwindigkeit fortwährenden Variationen unterworfen. Man kann nun in gleicher Weise, wie man vom Durchschnittsprofil Fd und von der durchschnittlichen Wassermenge Qa einer Stromstrecke spricht, auch deren durchschnittliche mittlere Geschwindigkeit vd ermitteln.

Nach Gleichung 13. ist vd —

daher, wenn man für Qd und Fd die Werthe

bezw. aus den Gleichungen 11. und 9. einsetzt.

vd =

3 t²

4 x P2 Vl\ x

29,

Nur bei vollständig regulirten Strecken oder bei Einzelprofilen, deren grösste Tiefe dem Anfangspunkte der Wassermengen-Parabel entspricht, kann es Vorkommen, dass x — t wird. In diesem

Falle ist einfacher va =

3V t

4 P₂ VPi

Wenn man sonach für irgend eine Stromstrecke das Profil- und Wassermengengesetz aufgefunden hat, so ist es ein Leichtes, die durchschnittliche mittlere Profilgeschwindigkeit zu berechnen. Allein es lässt sich auch die mittlere Geschwindigkeit eines Einzelprofiles finden; denn es ist die Beziehung dieses Einzelprofiles zum

Durchschnittsprofile als maassgehend für das Verhältnis der mittleren Geschwindigkeit des Einzelprofiles zu jener des Durchschnittsprofiles anzusehen.

§ 18. Theorie (1er Bewegung des Wassers. Die Hauptaufgabe der Theorie der Bewegung des Wassers bestellt darin, die Beziehungen zwischen den Dimensionen eines Stomprofiles, dem Stromgefälle und der mittleren Profilgeschwindigkeit aufzustellen.

Hierdurch wird man in den Stand gesetzt: a) bei gegebenem Stromprofil und Gefälle die Wassermenge zu berechnen, b) aus der Wassermenge und dem Gefälle das Stromprofil zu bestimmen, c) aus dem Stromprofil, sowie aus der mittleren hydraulischen Tiefe und der Geschwindigkeit das Gefälle zu finden u. s. w.

Die Lehre von der Bewegung des Wassers in Flüssen und Strömen bildet einen Haupttheil der Hydraulik. Schon seit langer Zeit ist das Streben der Physiker und Hydrotechniker dahin gerichtet, durch eine in der Natur der fliessenden Gewässer begründete Theorie einen mathematischen Ausdruck zu verschaffen und die herrschenden Gesetze in einer für jeden Fall anwendbaren Formel zusammenzufassen.

Die Alten kannten die Gesetze der Hydrostatik; aber von einer Theorie der Bewegung des Wassers in Strombetten wussten sie nichts. Zwar bat Sextus Julius Frontinus, Oberaufseher der öffentlichen Brunnen in Rom unter Nerva und Trajan, in seinem Werk „De aquae ductibus urbis Romae Commentarius“ Betrachtungen über die Bewegung des Wassers in Canälen angestellt; da aber das Fallgesetz noch unbekannt war, waren die Resultate noch unbrauchbar. Kaum batte jedoch Galilei die Gesetze des Falles schwerer Körper entdeckt, so beschäftigte er sich auch schon (etwa zu Anfang des 17. Jahrh.) mit den Gesetzen der Bewegung des Wassers in Flüssen. Doch scheint die Abhängigkeit der Wassergeschwindigkeit vom Gefälle und vom Querprofil zuerst von Brahms (vergl. dessen: Anfangsgründe der Deich- und Wasserbaukunst. Aurich ca. 1753) sicher gestellt worden zu sein.

Eine Rationaltheorie, d. i. eine nur auf hydrodynamischen Principien basirte Theorie der Wasserbewegung besitzen wir zur Zeit noch nicht. Es wird vielmehr von Beobachtungen ausgegangen. Mit dieser Experimentaltheorie kommen wir leidlich aus, wenn wir in der Praxis die Vorsicht gebrauchen, dieselbe nicht allzuweit über die Experimentalgrenzen hinaus zur Anwendung zu bringen.

Es fehlt nicht an Versuchen und Bestrebungen, eine Rationaltheorie zu begründen. Wir verweisen auf: Cour toi s. Rationelle Grundsätze der Hydraulik, angewendet auf Ströme und Flüsse. Allg. Bauz. 1860, S. 261. Heinemann. Die Rational-Theorie der Bewegung des Wassers als Lehrbuch der Hydromechanik. Hagen 1872.

Wenn in einem Flusse in gleichen Zeiten auch gleiche Wassermengen durcli-fliessen, wenn sonach das Product Q = Fv auf die ganze Länge des Flusses eine unveränderliche Grösse ist, so ist er im Beharrungszustande. Hieraus folgt das einfache Gesetz: Ist ein Gewässer im Beharrungszustande, so verhalten sich die mittleren Geschwindigkeiten zweier Querprofile umgekehrt wie ihre Flächeninhalte. In den nachstehenden Untersuchungen soll immer der Beharrungszustand oder die permanente Bewegung vorausgesetzt werden. Dieser Zustand ist auch bei gleichen Witterungsverhältnissen nahezu vorhanden.

Das Wasser bewegt sich in einem Strome nach den Gesetzen der Schwere und des freien Falles. Es müsste mit immer mehr beschleunigter Geschwindigkeit abfliessen, wenn nicht durch den Bewegungswiderstand eine Verzögerung ein-treten würde.

Schon D u b u a t setzt allen Untersuchungen über die Bewegung des Wassers (Principes d’hy-draulique, Vol. 1, Cap. 2) den Satz voran, dass bei in offenem Gerinne fliessenden Wasser die bewegende Kraft nur vom Gefälle des Wasserspiegels herrühre.

Die Wirkung der Schwerkraft ist im vorliegenden Falle eine doppelte, einerseits die Beschleunigung der oberen Wasserelemente über den darunter befindlichen, andererseits die Differenz des Druckes an den Enden dieser Elemente.

Es seien A B und C B (Fig. 11) zwei Querprofile, i sei der Neigungswinkel des Wasserspiegels gegen den Horizont oder der Gelallswinkel. Ferner sei p q ein beliebiges Wasserelement von der Länge 1 und der Masse m. Zieht man p r horizontal und ist g die Beschleunigung der r Schwere, so ist g .qr die Beschleunigung dieses Wasserelementes, sonach die bewegende Kraft m.g.'qr. Ausserdem ist noch die Druckdifferenz

Fig. 11.

.....(]L^

7'

■——'•-r

von Ap und Cq wirksam; die hierdurch hervor

gebrachte Wirkung lässt sich ausdrücken durch

m.g (Cq — Ap) = m .g .Cs,

wenn A s parallel zu p q gezogen wird.

Die gesammte Wirkung der Schwerkraft, \yeiche die Bewegung des Wasserelementes hervorbringt, ist demnach

m.g. qr -|- m . g . C s — m . g (qr -j- Cs) —m. g .Cu oder nahezu m g sin i — mgJ, wenn man mit J das relative Gefälle bezeichnet.

Das Gleiche lässt sich von allen Wasserelementen zwischen den Profilen A B und CI) nachweisen, so dass sich allgemein die Wirkung der Schwerkraft zwischen diesen zwei Profilen ausdrücken lässt durch

30.

T=MgJ

31

wenn M die Summe aller Moleculmassen zwischen diesen beiden Profilen bezeichnet. Führt man statt der Masse M das Gewicht G des zwischen den beiden Querprofilen A B und G B gelegenen Wasserkörpers ein, so ist auch die bewegende Kraft des Wassers

Da das relative Gefälle J eines Wasserlaufes immer sehr klein ist, so ist es gleicligiltig, ob dafür der (im Bogenmaass ausgedrückte) Gefällswinkel (i) oder der Sinus (sin i) oder die Tangente desselben (tg i) gesetzt wird.

Der bewegenden Kraft entgegen wirkt die verzögernde, die retar dir ende Kraft oder der Bewegungswiderstand. Dieser setzt sich zusammen:

a)    aus der Zähflüssigkeit der Wassertlieilchen unter einander;

b)    aus dem Widerstande der atmosphärischen Luft, namentlich der Luftströ

mungen ;

c)    aus der Adhäsion am benetzten Umfang;

d)    aus dem Widerstande, den die mitgeführten Sinkstoffe erzeugen;

e)    aus dem Widerstande, welcher aus dem Verluste an lebendiger Kraft in Stromkrümmungen entsteht und

f)    aus dem Widerstande, welcher aus dem Verluste an lebendiger Kraft bei Aenderungen in der Breite und Tiefe des Flussbettes hervorgeht.

Man unterscheidet zwei Arten der permanenten Bewegung des Wassers, eine gleichförmige und eine ungleichförmige, je nachdem die mittlere Geschwindigkeit in allen Querprofilen gleich oder nicht gleich ist.

§ 19. Theorie der gleichförmigen Bewegung. Seit längerer Zeit (schon seit Brahms 1753) ist man bei den Untersuchungen über die gleichförmige Bewe-

gung von dem Pnncip ausgegaugen, dass der Widerstand gleich der bewegenden Kraft ist.

Der Widerstand nun, den das Strombett darbietet, ist unter allen Umständen proportional der benetzten Fläche, da dieselbe davon losgerissen werden muss, also proportional der Grösse p /, wenn l der Abstand zweier Querprofile ist. Allein von welchen anderen Grössen und in welcher Weise der Gesammtwiderstand noch abhängig ist, darüber herrschen die verschiedensten Anschauungen.

1. Aelteste Geschwindigkeitsformel. Nach einer sehr einfachen älteren Ansicht ist der Widerstand W auch noch nahezu proportional dem Quadrate der mittlern Profilgeschwindigkeit v.

Denn bei w-facher Geschwindigkeit — so war die Ansicht — werden nicht nur «-mal so viel Wassertheilchen, sondern diese mit «-facher Geschwindigkeit vom benetzten Umfange losgerissen. Es wird sonach hierdurch ein «²-facher Widerstand verursacht.

Man kann daher, wenn A ein Erfahrungscoefficient ist, die verzögernde Kraft setzen W=Aplv*. Nach Gleichung 31. ist die bewegende Kraft T=GJ, oder, da G = Fl ^ (y = Gewicht der Volumeinheit Wasser), auch T=Fl^J.

Nach Obigem muss W — T sein, also

J=—

Setzt man — = C, so ist der Bewegungswiderstand

32.

W = C p y

RJ = Ci>*

Eytelwein berechnete aus 91 Messungen von Dubuat, Brünings, Funk und Woltmann den Widerstandscoefficienten C = 0,0003856.

Schreibt man Gleichung 33. in der Form

33.

und wenn man in den Ausdruck für J auch noch nach Gleichung 3. für einfiilirt. so ist

RJ

und setzt man

VC

v = c \JRJ

Dies ist die zuerst (1753) im Princip von Brahms herrührende und von Chezy (1755) aufgestellte Geschwindigkeitsformel, für welche Eytelwein den Coeffi-cienten c = 50,9 bestimmte (vergl. Cap. III. § 1, S. 84).

Diese Formel war, namentlich in Deutschland, sehr lange im Gebrauche und ist es leider zum Theile noch.

In Wirklichkeit ist jedoch der Widerstand nicht genau proportional der Geschwindigkeit, sonach der Coefficient c nicht constant. Derselbe variirt vielmehr mit der Geschwindigkeit.

Nach Weisbach und Rühlmann ist für v = c =

so ist auch

34.

0,4    0,5    0,75 1,00

48,8 50,1    52,1 53,2

0,1 0,2

36,4    43,4

Nach Bornemann (Polyt. Centralbl. 1845, S. 308) ist

0,0000414977

C = 0,000313143

Qo ü«

1,50 2m 54,3    54,9.

In diesem, sowie in allen folgenden Fällen, wo der Coefficient C, bezw. c von der Geschwindigkeit v abhängig ist, muss man bei Berechnung der letzteren schon einen Näherungswerth von v haben. Am einfachsten entnimmt man diesen der Ey telwein’schen Formel v = 50,9 VRJ. Alsdann kann man C, bezw. c bestimmen und den gefundenen Werth in die betreffende Geschwindigkeitsformel ein-

setzen. Weicht der nunmehr für v gefundene Wertli von dem Näherungswerth wesentlich ab, so muss man eine Correctur in der Weise vornehmen, dass man das eingeschlagene Verfahren wiederholt.

Man kann alle Geschwindigkeits-Formeln auf die Gestalt v = c\J R J bringen, wenn man den Coefficienten c nicht im Sinne der Chezy-Eytelwein’schen Formel als constant betrachtet, sondern durch das jeweilige Abhängigkeitsverliältniss aus-driickt. Im Folgenden wird dies hei allen wichtigeren Formeln geschehen.

Die Beziehungen zwischen dem älteren Coefficienten C und dem Coefficienten c sind durch die Gleichungen

gegeben.

VT

und

c*

35.

2. Formel von Prony, Einer der allerersten, welche das Chezy’sche Gesetz als mit der Wirklichkeit nicht zutreffend erklärten, war Prony. Da nach den Untersuchungen Coulomb’s der Widerstand am benetzten Umfang aus zwei Ausdrücken besteht, wovon der erste der Geschwindigkeit, der zweite dem Quadrate der Geschwindigkeit proportional ist, so gestaltete Prony seine Gesellwindigkeitsformel in folgender Weise:

R J — a v ß v¹,

36.

so dass der Coefficient

ist.

Aus 30 Versuchen Dubuat’s und einem Chezy’s bestimmte Prony die Coefficienten a = 0,00004445 und ß = 0,00030931.

Später schlug Eytelwein, gestüzt auf diese 31 und auf weitere 55 Messungsresultate deutscher Hydrauliker (Brünings, Woltmann und Funk) vor, a = 0,0000243 und ß = 0,000366 zu setzen.

Lahmeyer leitete aus 218 eigenen, 4 Woltmann’schen und 33 Dubuat-sphen Versuchen a = 0,0000221035 und ß= 0,000377686 ab.

Hagen setzte a = 0,00005783 und ß = 0,00031806, welche Wertlie wohl die am wenigsten verlässlichen sind.

3, Andere ältere Formeln. Der Cliezy’sehen Formel 34. ähnlich gestaltet ist:

a) Lahmeyer’s Formel (Allg. Bauz. 1852, S. 149.)

RJ= av³'*

Im Mittel ist der Coefficient a = 0,0004021; doch soll für kleinere Wasserläufe besser a = 0,000361, für Flüsse und Ströme a = 0,000425 gesetzt werden.

h) De Saint Venant’s Formel (Formules et Tahles nouvelles pour la solution des problemes relatifs aux eaux courantes. Paris 1851):

R J— a vü ,

37

38,

worin a = 0,0004012 angegeben ist.

c) Aehnlicli der Prony’sclien Formel ist jene von Dupuit gestaltet, welche

R J — a vs -j- ß vl

lautet:

Der Unterschied besteht darin, dass an Stelle der mittleren Profilgeschwindigkeit v die Sohlengeschwindigkeit vs eingeführt ist. Für die Coefficienten setzte Dupuit a = 0,00081 und ß = 0,00036. Ferner nahm derselbe an, dass die mittlere Profilgeschwindigkeit eine Function der Sohlengeschwindigkeit, des mittlern Radius, des Gefälles und der mittleren Tiefe sei. Er stellte die Relation v — vs-\- 800 R J tm auf.

Letztere Annahme ist durch Versuche nicht erwiesen und widerspricht der Erfahrung, dass die grösste Geschwindigkeit in einer Verticalen häufig unter dem Wasserspiegel liegt. Allein die

39,

Dupuit sehe Formel ist in ihrer Ableitung sehr interessant; sie ist die erste Formel, in welcher li in einer höheren als der ersten Potenz vorkommt.

4, Mängel der älteren Formeln. Ungeachtet der Verbesserungen, welche an der Cliezy-Eytel wein’sehen Geschwindigkeitsformel angebracht wurden, genügen alle älteren Formeln nicht. Denn die Beobachtungen haben gelehrt, dass der Coefti-cient c nicht blos mit der Geschwindigkeit variirt, sondern auch abhängig ist von dem Grade der Rauhheit des benetzten Umfanges, von der mittleren hydraulischen Tiefe R und von dem Gefälle J. Selbst die Form des Stromprofiles und die mitgeführten Sinkstoffe haben Einfluss auf den Werth von c.

In Folge dessen haben die älteren Geschwindigkeitsformeln kaum einen anderen Vorzug, als den der grossen Einfachheit. Sie geben häufig ganz unverlässliche Resultate.

Manche französische Canalprofile dürften bei Anschwellungen nur desshalb so ungünstige Resultate ergeben haben, weil sie nach den älteren Formeln berechnet worden sind.

§ 20. Neuere Geschwindigkeitsformeln. 1. Formel von Humphreys und Abbot. Auf Grundlage der in § 16, S. 245 erwähnten zahlreichen Messungen am Mississippi stellten die genannten beiden amerikanischen Ingenieure nachstehende Formel auf:

v = (\/0,0025 m -f \/68,72 r^J — 0,05 \f m)" .    .    .    .    . 40.

Betreff der Grösse r mag auf die Gleichung 5., und da es sich hier um einen sehr grossen Strom handelt, auch auf Gleichung 6. verwiesen werden. Die Grösse m, welche bereits in Gleichung 21. aufgenommen wurde, ist eine Erfahrungszahl, welche bei kleinen Wasserläufen grösser ist, als bei Flüssen und Strömen.

Bei Wassertiefen von

4,5 bis 3,5    2,2    1,4    0,2

0,58    1,07    1,10m.

Ein allgemeiner Werth von m, welcher R enthält und diesen Resultaten entspricht,

0,933

ist m —    0,18

wurde in der Relation m =

gefunden.

V/ B + 0,457

2. Formel von Grebenau. Da die Formel von Humphreys und Abbot für den practischen Gebrauch etwas complicirt ist, so schlug Grebenau⁴) mit Riick-siclit darauf, dass die erste und dritte Stelle mit dem Werthe m in der Gleichung 40. nur sehr kleine Grössen sind, diese beide Stellen wegzulassen und sich einfach der Formel zu bedienen

41

v = yj 68,72 r \J J = 8,29 \Jr\J J Dabei werden die v etwas zu gross, und zwar desto mehr, je kleiner der betreffende Wasserlauf ist. Desshalb berechnete Grebenau aus einer Zahl von Mes-

sungsresultaten Correctionscoefficienten ß, welche zwischen 0,85 und 0,05 liegen. Allgemein wäre demnach

v = ß 8,29 yj r \l J

worin für kleine Wassergräben unter „ kleine Bäche „ grössere Bäche „

„ kleinere Flüsse „

„ grosse Flüsse über

von

1 bis

20 „ 400

400

lDm Querschnitt ß = 0,8543,

⁵ »

10 „

ß = 0,8796, ß = 0,8890, ß = 0,9223, ß = 0,9459.

42.

Es wäre wohl zweckmässiger, den variabeln Coefficienten ß mit dem constanten

Factor 8,29 zu vereinigen und v — a.\jr\/j zu setzen.

Wenn man die Gr eben au’sehe Formel in der Gestalt v — a\jr J schreibt, so herrscht eine Analogie mit der Chezy-Ey telwein’schen Formel 34.; doch ist « weniger variabel als c. Da man nach Gleichung 6. für grössere Flüsse r — setzen kann, so lässt sich die Gr eben au’sehe

Formel auch in die Gestalt v= 0,707 a. \JB y/ J bringen, wodurch die Analogie mit der Chezy’schen

Formel noch augenscheinlicher wird. Der Coefficient c der letzteren hat hier den Werth c

_ 0,707 a

In diesen neuen Formeln erscheint das Gefälle J unter der vierten Wurzel, in den älteren unter der Quadratwurzel. Diese Verschiedenheit bildet den Hauptunterschied zwischen der amerikanischen und den übrigen Theorien. Innerhalb gewisser Grenzen gehen die Formeln von Humphreys und Abhot und von Grebenau hei Weitem die besten Resultate und sind desshalb unter gewissen Umständen allen anderen vorzuziehen.

Diese Umstände betreffen namentlich das Gefälle. Beide Formeln beruhen hauptsächlich auf der Variation des Gefälles und räumen nur noch der Veränderlichkeit der Grösse R einen kleinen Einfluss ein. Sie passen desshalb für grosse Ströme und für solche Flüsse, bei denen nur schwache Gefälle Vorkommen. Man kann dieselben mit Sicherheit nur bis zu Gefällen von ca. 0,0001 verwenden.

Versuche Kutter’s an Canälen von 0,03 bis 0,23 Gefälle und Versuche B azin’s an einem Canal von 0,037 und 0,101 Gefälle ergaben in der Wirklichkeit eine nahezu 4 mal zu grosse Geschwindigkeit, als sie sich durch die amerikanische Formel bestimmt.

3. Formel von Bazin, Diese Formel ist der Gestalt nach von der Prony’schen (36.) abgeleitet und ist aus Darcy’s und Bazin’s Versuchen an kleineren Canälen und aus den Messungsresultaten anderer Ingenieure an Flüssen construirt worden. Dabei bezieht sich die Hauptveränderlichkeit der Geschwindigkeit auf den Grad der Rauhheit des benetzten Umfanges und auf die Variation des Werthcs von R.

Treuding. Ueber die Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen, nach der Theorie von Humphreys und Ab bot. Zeitschr. d. Arch,- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1868, S. 305.

Hagen, G. Die neuen Theorien der Bewegung des strömenden Wassers. Zeitschr. f. Bauw. 1868, S. 63. Grashof, F. Humphreys und Abbot’s Theorie der Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Zeitsch. d. Ver. Deutsch. Ing. 1869, S. 289, 353 u. 481.

Darcy dürfte der erste gewesen sein, welcher für die Bewegung des Wassers den Einfluss des Grades der Rauhheit des benetzten Umfanges constatirte. Schon 1852 lenkte die Pariser Academie der Wissenschaften die Aufmerksamkeit auf die Darcy'sehen Forschungen, so dass demselben die nöthigen Hilfsmittel und Mitarbeiter für die Fortsetzung seiner Untersuchungen zur Disposition gestellt wurden. Namentlich war esBazin, welcher ihm in hervorragenderWeise assistirte und später nach dem 1858 erfolgten Tode Darcy’s die Resultate der zahlreichen und sorgfältigen Experimente sammelte, vervollständigte, die für die Wissenschaft wichtigen Folgerungen daraus ableitete und das Werk : „Recherches hydrauliques, entreprises par H. Darcy, continuees par H. Bazin. Premiere partie. Reclierches experimentales sur l’ecoulement de l’eau dans les canaux decouverts. Paris 1865.“ veröffentlichte.

Darcy und Bazin hatten hei ihren zahlreichen Versuchen⁵) zwar auch einen Einfluss der Variation des Gefälles wahrgenommen, denselben jedoch nicht so bedeutend gefunden, dass ihm besonders Rechnung zu tragen wäre.

Ebenso wurde auch bemerkt, dass die Halbkreisform des Querprofiles dem Wasserabfluss günstiger ist, als die rechteckige.

Die Bazin’sche Geschwindigkeitsformel lautet:

-R/=(a+ !■)»’

43.

sonach der Coefficient der Cliezy-Eytelwein’schen Formel c =

“ + 1F

(vergl. Cap. III, § 1, S. 84).

Diese Formel giebt aber nur dann Resultate, welche mit den Messungen tiber-einstimmen, wenn ihre Coefficienten a und ß für jeden einzelnen Fall, der die Beschaffenheit des benetzten Umfanges betrifft, speciclle Werthe erhalten.

Allein die Beschaffenheit und der Zustand des Bettes, sowie die grössere oder geringere Menge von Pflanzen, welche es zuweilen bedecken, sind so viele unter sich unabhängige Verhältnisse, dass es nicht möglich ist, denselben durch eine Formel Rechnung zu tragen. Desslialb ist es nothwendig, die zahlreichen Specialfälle auf eine kleinere Anzahl von Fällen zurückzuführen, welche sich auf die gewöhnlich in der Praxis vorkommenden Verhältnisse beziehen, und zu trachten, aus der Gesammt-lieit der Versuche brauchbare, genügend genaue Interpolationsformeln abzuleiten.

a = 0,00010 und ß = 0,0007000.

Auf dieser Grundlage classiticirte Bazin die Betten der Wasserläufe nach Maassgahe des Grades der Rauhheit des benetzten Umfanges und unterschied die vier Hauptkategorien, welche schon im III. Capitel, § 1, S. 84 angeführt und für welche die Werthe der Coefficienten a und ß dort angegeben wurden. Für Gewässer mit Geschieben fügten Ganguillet und Kutter noch eine fünfte Kategorie hinzu, für welche

¹

) Unter Hinweis auf die Fussnote auf S. 83 mag hier die Bemerkung Platz finden, dass der Einfluss der Viscosität meist keine zutreffende Berücksichtigung findet. Die Verzögerung der Wassergeschwindigkeit findet zunächst und hauptsächlich durch die Reibung der untersten Wasserfäden an der Sohle statt. Da nun die unmittelbar über diesen gelegenen Wasserfäden rascher fliessen, so entsteht in Folge der Zähflüssigkeit des Wassers ein neuer Widerstand u. s. f. bis zu jenem Wasserfaden, auf welchem der von der Luft herrührende Widerstand noch einen Einfluss ausübt. Oberhalb dieses Wasserfadens, welcher der Maximalgeschwindigkeit entspricht, ist der Luftwiderstand so gross, dass der von der Reibung an der Sohle herrührende Widerstand fast ganz verschwindet.

²

)    Vergl. Hagen, G. Ueber die Bewegung des Wassers in Strömen. Berlin 1869.

lieber das von Hagen aufgestellte Gesetz, nach welchem die Geschwindigkeit des strömenden Wassers mit der Entfernung vom Boden sich vergrössert. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1872, S. 476.

³

)    Die Sohlengeschwindigkeit und die Geschwindigkeitsscale der Ströme. Zeitschr. f. Bauw. 1877, S. 75.

⁴

) Von dem Humphreys und Ab b ot'sehen Werke gelangten nur wenige Exemplare nach Deutschland. Es wurde erst später in weiteren Kreisen bekannt durch: Grebenau, II Theorie der Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Nach dem Bericht Hum p lir ey s und Abbot’s über die physikalischen und hydraulischen Verhältnisse des Mississippi-Stromes deutsch bearbeitet. München 18G7.

Berichte über beide Werke enthalten die nachstehenden Quellen :

Bornemaun, K. R. Ueber die Humphreys-Abbot’sche Theorie der Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Civiling. 1867, S. 203.

Grebenau. Die Humphreys-Abbot’sche Theorie der parabolischen Bewegung des Wassers. Zeitschr. d. Ver. Deutsch. Ing. 1867,'S. 251.

Fournie, V. Resume des experiences hydrauliques executes par le gouvernement Americain sur le Mississippi et remarques sur les consequences qui en decoulent relat, ä la tlieorie des eaux courantes. Paris 1867. Humphreys und Abbot’s Theorie der Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Polyt. Centralbl. 1867, S. 82.

Bericht des Comite’s zur Beurtheilung der von H. Grebenau herausgegebenen Bearbeitung der Humphreys-Abbot’schen Theorie der Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Zeitschr. d. Oest. Ing.- u. Arch-Ver. 1867, S. 109.

Kutter, W. R. Ueber die neue Theorie der Bewegung des Wassers von Humphreys und Abbot in Beziehung auf Gewässer mit starken Gefällen. Allg. Bauz. 1868 — 69, S. 153.

Wiebe, A. Die neue Experimental-Theorie der Bewegung des Wassers in Flüssen von Humphreys und Abbot. Zeitschr. f. Bauw. 1867, S. 297.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III

⁵

) Diese Versuche wurden an kleinen Canälen, namentlich aber an einem ausschliesslich für diese Zwecke angelegten Versuchscanal von 596™,5 Länge, 2™ Breite und lm Tiefe vorgenommen. Derselbe wurde äusserlich mit einem Lehmüberzuge versehen. Doch war es möglich, verschiedene Einsetzböden (faux plan-chers) anzubringen, um verschiedene Gefälle und Profile herstellen zu können.

Um den Einfluss des Grades der Rauhheit des benetzten Umfanges zu untersuchen, wurde der gedachte Experimentir-Canal succesive aus geglättetem Cement, aus Cement mit ¹/3 Sand gemischt, aus Brettern, aus Mauerwerk von Backsteinen construirt, und überdies wurde gröberer und feinerer Kies durch einen Cement-guss angebracht, sowie auch Querlatten in verschiedenen Abständen aufgenagelt.

Vergl. auch: Bazin’s Formel für die gleichmässige Bewegung des Wassers. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1866, S. 327.

Hagen, G. Untersuchungen über die gleichförmige Bewegung des Wassers. Berlin 1866, S. 4,

17*

Da die Bazin’sehen Formeln nur auf der Variation der mittleren hydraulischen Tiefe TI und des Grades der Rauhheit des benetzten Umfanges beruhen, so passen sie für alle Flüsse, ausgenommen für solche mit sehr schwachem Gefälle. Es findet sich sonach ein gewisser Gegensatz zwischen den Formeln von Humphreys und Abbot und von Bazin, was daher rührt, weil sie gleichsam aus extremen Verhältnissen entstanden sind. Auch ist es einleuchtend, dass sich an einem so grossen Strome, wie es der Mississippi ist, der Grad der Rauhheit des benetzten Umfanges nicht geltend machen konnte.

4. Formel von Ganckler, Dieselbe stützt sich auf die Messungsresultate von Darcy und Bazin.

Anfangs 1867 legte Ganckler der Academie der Wissenschaften zu Paris eine Abhandlung: „Etudes tlieoriques et pratiques sur l’ecoulement et le mouvement des eaux“ vor, in deren 3. Theile er neue Formeln über die Wasserbewegung aufstellte. (Vergl. auch: Gau ekler. Du mouvement de l’eau dans les conduites. Ann. des ponfs et chaussees 1868, 1. Sem., S. 229. Civiling. 1868, S. 489. Deutsche Bauz. 1869, S. 123.)

unter 0,0007:

Gauckler macht einen Unterschied zwischen den Gefällen über 0,0007 und unter 0,0007 und stellt in Folge dessen zwei Formeln auf: für Gefälle über 0,0007:

\J V

. . 44.

a ^Jr {/j ,    y/7= ß y/'ä \j'j ;    • •

sonach der Coefficient der Chezy-Eytelwein’schen Formel c — cf {/ R , bezw. c — ß⁴ \/Rb \JJ .

Die Coefficienten a und ß der beiden Formeln sind folgende:

1.    Mauerwerk von Quadern und Cement .    .    .

2.    Gutes gewöhnliches Mauerwerk.....

3.    Seitenwände gemauert, Sohle aus Erde    . .

4.    Gerinne aus Erde, ohne Pflanzen . . . .

5.    Gerinne aus Erde, mit Pflanzen.....

6.    Flüsse..............

„

6,8 „ 7,6

w »

5,0 „    5,7

6,7

8,5 bis 10,0 8,5 bis 9,0 8,5 8,0 „ 8,5 7,7 „ 8,0 7,0 „ 7,7 0,0 „ 7,0 6,3 „ 7,0

Der schroffe Uebergang von einem Gesetze zum anderen, welcher bei 0,0007 stattfindet, wird durch die Veränderung erklärt, welche die Art des Fortrückens der Wassertheilchen erleidet. Ist das Gefälle grösser als 0,0007, so soll die Bewegung des Wassers eine rollende sein; beträgt es weniger als 0,0007, so ist die Bewegung eine gleitende. Das Unrichtige dieser Anschauung lässt sich durch Beobachtungen, namentlich bei Hochwasser, darthun.

In den Gau ekler’sehen Formeln ist ähnlich, wie in der Bazin'sehen, der Coefficient c abhängig von dem Werthe 11 und von dem Grade der Rauhheit des benetzten Umfanges. Während jedoch Bazin dem Gefälle keinen Einfluss einräumt, unterscheidet Gauckler Gefälle Uber und unter 0,0007. In Folge dessen werden auch die Gau ekler'sehen Formeln an allen Gewässern gute Resultate liefern können, ausgenommen an grossen Strömen, wo die Gefälle sehr schwach sind¹).

Die zweite Gauckler’scbe Formel ergiebt bei sehr geringen Gefällen die Veränderlichkeit der Geschwindigkeit in einem den Messungsresultaten entgegengesetzten Sinne. Denn es nimmt c mit abnehmendem J ab, während am Mississippi das Gegentheil stattfindet.

5. Formel von Bornemann. Dieser unterzog (Civiling. 1868, S. 489) die Gauckler'sehen Formeln einer eingehenden Untersuchung und vereinigte sie schliesslich in

einer neuen Formel von der Gestalt:

woraus der Coefficient c —

\J v — o.\/R \Jj

\fw

45,

Den Coefficienten a bestimmte Bornemann für 4 verschiedene Grade der Rauhheit des benetzten Umfanges, wie folgt:

Im Mittel a —

4.    Flüsse.......

0,000623 0,001090 0,001600 0,003900

Auch diese Formel kann für schwache Gefälle nicht benutzt werden.

Sie enthält ebenso wie die Gauckler’sehen die Unrichtigkeit, dass der Coefficient c mit abnehmendem J abnimmt.

6. Formeln von Hagen, Unter den Abhandlungen der Berliner Academie der Wissenschaften findet sich eine solche von Hagen über die Bewegung des Wassers in Strömen²), in welcher die Formel aufgestellt ist:

46,

a \/R \J J ,......

so dass der Coefficient c =

•. Der Coefficient a = 2,425.

Die Hagen’sehe Formel lässt sich ohne Weiteres anwenden, so lange das Gefälle kleiner als 0,0002 ist. Wird das Gefälle grösser, so ergiebt sie zu geringe Geschwindigkeiten. Ferner betrifft sie nur Wasserläufe in Erde und schliesst Gerinne von anderem Material (Holz, Mauerwerk etc.), sowie die grosse Veränderlichkeit des Einflusses der Rauhheit des benetzten Umfanges, wie sie Darcy und Bazin evident nachgewiesen haben, aus.

Der Coefficient c wächst mit der Abnahme des Gefälles, was am Mississippi, überhaupt an grösseren Strömen zutrifft. Hagen selbst giebt in einer neuern Abhandlung (Untersuchungen über die gleichförmige Bewegung des Wassers. Berlin 1876.) zu, dass seine Formel bei Anwendung auf kleine Wasserläufe sich als unbrauchbar erweise.

Hagen stellte desshalb zwei neue Formeln auf:

a R \!~J , v = $^R Z]j

^ bezw. c —

47,

so dass der Coefficient c —

VF

Die erste der beiden Formeln (vergl. Cap. III, S. 84) gilt für kleine Wasserläufe³), und es ist der Coefficient a = 4,9, den man wohl zur Vereinfachung in 5 verändern dürfte. Für Flüsse und Ströme ist die zweite Formel anzuwenden und

für ß = 3,34 einzuführen.

Beide Ausdrücke unterscheiden sich wesentlich von einander dadurch, dass der erste die erste Potenz, der zweite aber die Quadratwurzel des mittleren Radius zum Factor hat. Hagen meint, es rühre dies davon her, dass im ersten Falle die inneren

Der Uebelstand der Gauckler’schen und der Bornemann’schen Formel, dass bei abnehmendem J auch c abnimmt, ist liier nicht vorhanden.

Für die Coefficienten a und ß wurden nicht blos 4, sondern 14 Kategorien unterschieden. Die Grösse a wurde gleich 100 gesetzt, während für ß Werthe von 0,12 bis 2,50 einzusetzen sind.

Da diese Geschwindigkeitsformel aus der Bazin’schen Formel hervorgegangen ist, so hat auch sie für grosse Ströme keine Giltigkeit.

8.    Formel von Gordon. Diese hat die Gestalt

06 J=

ß b n²

R* \j~J

worin (-) die Tiefe bezeichnet, in welcher der Mittelpunkt des Druckes⁴) für das betreffende Stromprofil liegt. Die Coefficienten oc, ß, n, wovon der letztere der Coefficient der Rauhheit des benetzten Umfanges ist, wurden bestimmt: a = 0,000112, ß = 0,00000007 und n für die verschiedenen Grade der Rauhheit 1,00, 1,36, 1,47, 2,46, 3,30.

Wir erwähnen diese Formel nur der Vollständigkeit wegen, knüpfen aber bei dem Umstande, als deren Autor selbst zugesteht, dass sie den Versuchsresultaten nicht entspricht, keine weiteren Bemerkungen daran.

9.    Erfordernisse einer allgemein gütigen Formel. Die vorstehenden Untersuchungen ergeben, dass der Coefficient c der Chezy’schen Formel 34. abhängig ist:

a) von der mittlern hydraulischen Tiefe R — bei zunehmendem II wächst auch c; wird R sehr gross, so wird dieses Wachsthum immer kleiner;

, worin x die Tiefe und

Bewegungen des Wassers gar nicht oder doch nur in massigem Umfange Vorkommen, während sie im zweiten sich in vollem Maasse • ausgebildet haben und den überwiegenden Tlieil der bewegenden Kraft consumiren. Setzt man beide Ausdrücke für v einander gleich, so findet man die Grenze, hei welcher die Benutzung der einen Formel aufhört, die der zweiten Formel beginnt. Diese Grenze liegt hei R — 0,47. Dieser schroffe Uebergang aus einer Formel in die andere lässt sich hier wohl ebenso wenig genügend rechtfertigen, als bei den Gauckler’schen Relationen.

7. Aeltere Formel von Ganguillet und Kutter. Die Bazin’sche und die Gauckler’schen Formeln weisen die Anomalie auf, dass für sehr grosse Werthe von R (R = go) bei der ersteren der Coefficient c einen constanten Werth annimmt, während er bei den letzteren unendlich gross ist. Da nun bei einem sehr grossen Strome die Stösse, welche die Unebenheiten der Bettes ausüben, von geringerem Einfluss sein müssen, als bei einem kleinen Wasserlauf, so wird bei wachsendem Ii der Einfluss des Grades der Rauhheit des benetzten Umfanges sich dem Werthe Null, nicht aber einer constanten Grösse oder dem Unendlichen nähern.

Auf dieser Grundlage haben Ganguillet und Kutter eine Formel construirt, welche eigentlich nur eine Transformation der Bazin’schen ist, aber bessere Grenzresultate liefert:

der Coefficient c — a —

/ß + ß Das Glied

) 'JRJ ;

48.

repräsentirt darin den Ein-

y/^+ß

fluss der Rauhheit des benetzten Umfanges, und es wird dieser Einfluss bei 11— cc Null. Der Coefficient c übergeht alsdann in a, und man erhält die Chezy’sche Formel 34.

b)    vom Grade der Rauhheit des benetzten Umfanges — mit der Zunahme der Rauhheit wird c kleiner;

c)    vom Gefalle J — mit der Zunahme des Gefälles wird c bei grossen Strömen kleiner, bei kleineren Gewässern grösser, und

d)    im geringeren Maasse von der Form des Querprofiles, von der Sohlenbreite und von den mitgeführten Sinkstoffen.

Hieraus ist zu ersehen, dass die Anforderungen an eine allgemein gütige Formel nicht unerheblich sind und dass eine solche nicht so einfach gestaltet sein kann, wie mehrere der vorangeführten.

10. Neuere Formel von Ganguillet und Kutter. Von den ebengenannten Anforderungen ausgehend stellten Ganguillet und Kutter (Versuch zur Aufstellung einer neuen allgemeinen Formel für die gleichförmige Bewegung des Wassers in Canälen und Flüssen. Zeitsch. d. Oest. Ing.- und Arch.-Ver. 1869, S. 6 und 46) eine neue Geschwindigkeitsformel auf:

23 + — +

n

0,00155

1 + (23 +

\Jbj

49,

Sie hat die ältere Gestalt v = c\JR J , so dass der Coetficient

23 + — +

n

1 + (23 +

welche auf denselben einwirken. Die Grösse n ist der variable Coetficient für die Bezeichnung des Grades der Rauhheit des benetzten Umfanges und ist in eine Relation mit dem Werthe II gebracht. Diese Erfahrungszahl, n beträgt für die von Ganguillet und Kutter aufgestellten 6 Kategorien:    ___

0,00155

0,00155

und von jenen Einflüssen abhängig gemacht ist,

1.    Canäle von sorgfältig gehobeltem Holz und von glatter

Cementverkleidung.............

2.    Canäle aus Brettern ............

3.    Canäle von behauenen Quadersteinen und von gut gefügten Backsteinen.............

4.    Canäle von Bruchsteinen...........

5.    Canäle in Erde; Bäche und Flüsse.......

6.    Gewässer mit gröberen Geschieben und mit Wasserpflanzen .................

0,010

0,012

0,013

0,017

0,025

100,00

83,33 76,91

58,82

40,00

0,030    33,33

Diese neue Formel und die Bazin’sche geben fast ganz gleiche Resultate, so lange R <+ 6m ist, Bei grösseren Werthen von R sind die Resultate verschieden; doch stimmen alsdann die Resultate der neuen Formel mit den von Humplireys und Abbot am Mississippi vorgenommenen Messungen überein.

Die neue von Ganguillet und Kutter aufgestellte Formel muss demnach als diejenige bezeichnet werden, welche von allen bis jetzt aufgestellten Formeln die sichersten Resultate liefert.⁵)

Da die neue Formel für B <C 6>n mit der Bazin’schen übereinstimmt, so lässt sich allerdings für die gewöhnlichen Fälle erstere durch letztere ersetzen. Auch dürfte der Einfluss der Variation des Gefälles auf den Coefficienten c bei Gewässern, deren B < lm ganz weggelassen werden können, da derselbe jedenfalls nur ein sehr geringer ist.

Der neuen Formel haftet, wie dies der Natur der Sache nach nicht anders sein kann, allerdings der Uebelstand an, dass sie für den practischen Gebrauch etwas unbequem ist. Allein dieser Umstand kann von dem Gebrauche einer sonst verlässlichen Formel nicht abhalten und zwar hier um so weniger, als die Autoren in der obgenannten Quelle (S. 50) ein geometrisches Verfahren angegeben haben, wodurch es in einfacher Weise möglich ist, eine der Grössen c, R, J, n zu bestimmen, sobald die anderen drei bekannt sind. Da die neue Formel dem Hyperhelgesetze unterliegt, so lassen sich für die am häufigsten vorkommenden Fälle die betreffenden Hyperbeln in einem Tableau vereinigen, wie dies auf Taf. XIII geschehen ist. Daselbst ist auch die Anweisung zum Gebrauche dieses Tableaus gegeben.⁶)

Ueberdies haben Ganguillet und Kutter in der obgenannten Quelle (S. 59) für eine entsprechende Anzahl von Rauhheiten des benetzten Umfangs eine Tabelle für die Werthe von c zusammengestellt. Endlich hat Kutter in einer besonderen Schrift (Mittlere Geschwindigkeiten und Wassermengen pro Secunde in Gräben und Flüssen mit verschiedener Rauhheit des benetzten Umfanges mit verschiedenen Gefällen und Querschnittsformen. Braunschweig 1870.) für eine grosse Anzahl von Fällen diese Werthe berechnet und tabellarisch geordnet.

§ 21. Stetige und nicht stetige Stroinprofile. Die im Capitel III, § 1 S. 85 aufgestellten Gleichungen 5.

i    jj.F*

und Q =c\J

50.

PQ²

haben auch hier ihre Giltigkeit; indess darf auch bei Strömen der Coefficient c nicht als constant angesehen werden.

Bei Strömen ist jedoch die Tiefe in der Regel nur klein gegen die Wasserspiegelbreite; in Folge dessen kann man meist p — b setzen. Aus Gleichung 1. er-giebt sich ferner F—btm. Setzt man diese Werthe in die Gleichung 3., so findet man R — tm, d. i. die mittlere hydraulische Tiefe gleich der mittlern Wassertiefe. Setzt man ferner die Werthe von p und F in die Gleichungen 50., so ergiebt sich

Q²

und Q = cb\JJfm

51

c²b*fm

Aus der letzteren Gleichung lässt sich die bei verschiedenen Wasserständen abfliessende Wassermenge berechnen.

Führt man den eben gefundenen Ausdruck für Q in die Gleichung 13. ein, so wird

52.

V C ^ *J tm

d. h. bei verschiedenen Wasserständen ist die mittlere Profilgeschwindigkeit der Quadratwurzel aus der mittleren Wassertiefe nahezu proportional.

Bei Benutzung der in den §§18 bis 20 vorgeführten Untersuchungen und der dadurch erzielten Formeln muss man stets erwägen, dass dieselben aus Messungen hervorgegangen sind, bei denen das Wasserprofil eine mögli hst einfache und regelmässige Gestalt hatte. Namentlich ist hierbei zu berücksichtigen, dass die Wassertiefe von den beiden Ufern gegen eine mittlere Stelle zu stetig wächst, so dass einer stetigen

Zunahme der Wassertiefe auch eine stetige Zunahme der Wasserprofilfiäche F und des benetzten Umfanges p entspricht.

Das Letztere ist nun bei Stromprofilen nicht der Fall, die von Natur aus besonders unregelmässig gestaltet sind, bei denen also ein plötzlicher Wechsel in der Wassertiefe vorkommt. Ebenso trifft dies bei dem Profile A B CI) E F G TI (Fig. 12)

Fig. 12.

T„

G.

K,

zu.

nicht zu, welches bei Stromregulirungen häufig zur Ausführung gelangt. Steigt das Wasser über die Horizontale BG, so nimmt F nur allmälich, p dagegen plötzlich Die im Vorstehenden vorgeführten Geschwindigkeitsformeln würden nun falsche Resultate liefern, wenn man die ganze Profilfläche F einführen würde. Es müsste

sich, da R = — plötzlich abnimmt, auch eine plötzliche Abnahme der Wassermenge Q = F v ergeben, was offenbar unzulässig erscheint. Desshalb muss man in solchen Fällen das Stromprofil in gesondert zu betrachtende Theile zerlegen, deren Trennungslinien an jenen Stellen zu wählen sind, wo die Stetigkeitsunterbrechung des Profiles stattfindet.

Im Profile Fig. 12 hätte man am besten die zwei Verticalen C Co und FFo zu ziehen. Für die Partie A B C Co = FFo HG — Fi ist alsdann Vi = ci VBi J und Qi =Fi Vi • für den Theil Co CDFFFo —F* ist Va = C2 VBi J und Q2 — F2 V2. Sonach wird die gesammte Wassermenge Q — 2 Fi vi -f- F2 V2. Würde man einfach 2 Fi -j- Fa = F in die Rechnung einführen, so dass

Q = F v = F c VBJ ist, so würde sich Q wesentlich zu klein ergeben und zwar um so kleiner, je kleiner C Co = FFo ist.

§ 22. Theorie (1er ungleichförmigen Bewegung. Die ungleichförmige Bewegung des Wassers kommt viel häufiger vor, als die gleichförmige. Bei jedem etwas unregelmässigen Laufe des Flusses, bei jeder Aenderung des Gefälles, bei jeder Variation des Profiles u. s. w. tritt dieselbe ein.

Um für diese Art der Wasserbewegung die Grundgleichungen aufstellen zu können, nehmen wir das zwischen zwei nahen Querprofilen A' B‘ und G/ 1)' (Fig. 13) enthaltene Wasserquantum an. Dasselbe bewege sich in einer gewissen Zeit nach A" B" C" D“\ die Länge des zurückgelegten Weges sei I, der Höhenunterschied h, das Gewicht des bewegten Wasserkörpers G, die anfängliche und die Endgeschwindigkeit F und v", der Neigungswinkel des Wasserspiegels ?.

Wenn man auch hier die bewegende Kraft des Wassers mit T bezeichnet, so

ist nach Gleichung 31. T— G sin i. Der Widerstand, den der fragliche Wasserkörper bei seiner Bewegung erfährt, sei wieder W. Alsdann ist die beschleunigende Kraft T— W—G sini—W.

Die Arbeit dieser Kraft in der Secunde ist dem-

{G sin i—W)l.

Nach den Gesetzen der Mechanik ist aber die Arbeit, welche nöthig ist, um ein Gewicht G aus der Geschwindigkeit F in die Geschwindigkeit v" zu überführen, gleich der

Fig. 13.

VII

"C

.....I

ß!

D'

B"

n"

nach

Differenz der lebendigen Kräfte, also gleich für diese Arbeit müssen einander gleich sein, demnach

(6r sin i — W) l =    (v"² — v/2)

-— (V'² — v'²). Die beiden Ausdrücke

3g

53.

Um den Widerstand W ausdrücken zu können, substituiren wir für die ungleichförmige Bewegung eine gleichförmige derart, dass wir ein durchschnittliches Profil Fd mit dem durchschnittlichen benetzten Umfang pd und der durchschnittlichen mittleren Geschwindigkeit vd annehmen. Alsdann ist nach Gleichung 32., wenn e den Abstand der beiden Profile A' B' und C' D', bezw. A" B" und C" D“ bezeichnet,

W = C pd y e v\.

Dies in den Ausdruck 53. eingesetzt, giebt

(6r sin i — £pd y e v²) l—    (v//2—v'²) .

3 g

Nun ist G — Fa^l, daher nach Einführung dieses Werthes

Pd <

l sin i — C

v"²—v'²

Fd

oder da Isini—h, da ferner nahezu F + v"

2g

vd =

Pa =

Pi+Pa

und Fd =

F* + F*

v"² —

2g

V/Z

---f- C

(V + v'J Ol 4-Pa)

4& + F,)

54.

Will man die Wassermenge Q einführen, so erwäge man, dass Q = F₁v'=F₂v",

(Ft -{- F₂), ferner

sonach F — und v" = ist. Daher wird F + v" =

Ft

F₂

F"—v"= Q

₂ Ft —F\

Fl —Fl ’

Fi

Endlich ist R{ = — und R₂ =

. Alle diese Werthe

in Gleichung 54. eingeführt, giebt

Ft —Fl 2 g Fl F;

a=ö![-

(Fi -f- Fl) (pl    pt)

und daraus

4 Fl Ft

«]• •

. . 55.

Fi F₂\J2gh

yjFt-Ft + PZgl(Fi + F₂)(pi+p₂)

. . 56.

Die Gleichungen 55. und 56. sind nur dann streng giltig, wenn die Länge l unendlich klein ist. Für eine endliche Länge l sind diese Ausdrücke nicht ganz zutreffend, weil sich die Profile nicht stetig ändern. Man kann desshalb die genannten Gleichungen direct nur für ganz kurze Stromstrecken in Anwendung bringen.

statt vd —

Bei weniger kurzen Stromstrecken verfährt man etwas genauer, wenn man in Gleichung 54.

pi + ^2

2    Fd

v“² — v‘²

li

3g

2 \Fi ^

+ U (fr + JO•

Fi + Fa

setzt. Alsdann wird

57.

Für längere Stromstrecken muss die Differentialgleichung der ungleichförmigen Bewegung in Anwendung gebracht werden. Um diese abzuleiten, setzen wir die Länge l—d x und den zugehörigen Höhenunterschied h = dy. Alsdann ist nach

v² p

Gleichung 54.

dy

dx g dx

58,

Diese Gleichung integrirt, erhält man

v"²—

v¹ p d x

59.

Auch hier lässt sich die Wassermenge Q— Fv einführen. Da v —

Fl —Fl

y—

<?’[

2 g Fl Fl

r r pdx n

⁺ J ~f*~1

^ so ist nach 59.

60.

Statt dieser etwas complicirten Ausdrücke kann man sich Näherungsformeln verschaffen, wenn die Veränderlichkeit der Geschwindigkeit vernachlässigt. Alsdann wird in Gleichung 58. das erste Glied Null und

man

dy

v² p

F⁶

61.

In sämmtlichen hier entwickelten Gleichungen kann auch statt C = worin c

den variablen Coefficienten des Ausdruckes v = c\JliJ bezeichnet, eingeführt werden.

Beispiel. Eine Stromstrecke von 400m Länge sei in 4 gleiche Theile von je 100m Länge getheilt. Die zugehörigen 5 Querprofile haben der Reihe nach die Flächeninhalte 77, 73, 46, 64, 45üm und die benetzten Umfänge hezw. 99, 111, 99, 94, 92m. Das Totalgefälle y — 0m,4. Wie gross ist das Wasserquantum?

Das Integral im zweiten Gliede der Gleichung 60. lässt sich als die von einer Curve eingeschlossene Fläche ansehen und diese nach der Simpson’schen Regel berechnen. Dieser zufolge ist

C pdx 100 f 99    92    . /lll , 94 \ , _ 991

J -Sv = ir\.w + ip + H» + u‘) + ²wF °'¹⁹⁴⁴'

Setzt man diesen Werth und für £ = 0,00039 in Gleichung 60. ein, so ist

77² — 45²

0,4 = Q² [

2.9,81.45‘².77‘²

+ 0,00039.0,1944] und Q = 65,9 kbm.

Literatur über die Bewegung des Wassers in Flüssen und Strömen, sowie in offenen Leitungen (vergl. Cap. III, § 1), insofern dieselbe nicht schon im Text angegeben worden ist (zugleich Qucllenvcrzeichniss):

1.    De St. Venant. Formulcs et tables nouvelles pour la solution des problemes relatifs aux eaux cou

rantes. Paris 1851.

2.    Rüklmann, M. Hydromechanik. Leipzig 1857, S. 269.

3.    Bor ne mann, K. R. Darcy’s neue Versuche über die Bewegung des Wassers in Canälen und Röhren.

Civiling. 1858, S. 118.

4.    Theoretische Grundsätze und praktische Regeln bei der Anlage von Wasserleitungen. Allg. Bauz. 1862, S. 162.

5.    Dupuit, J. Etudes theoriques et pratiques sur le mouvement des eaux courantes. 2. edit. Paris 1865.

6.    Beitrag zur Theorie über die Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Allg. Bauz. 1866, S. 22.

7.    Keelhoff. Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Polyt. Centralbl. 1866, S. 374.

8.    Junker. Das Gesetz der Bewegung des fliessenden Wassers. Coblenz 1866. Fortsetzung 1867.

9.    Sasse. Ueber das Profil-, Wassermengen- und Geschwindigkeitsgesetz in der Oder und ihre Verwendung.

Civiling. 1867, S. 277.

10.    Zu den Untersuchungen über die Bewegung des Wassers in Flüssen. Deutsche Bauz. 1867, S. 400, 408

und 426.

11.    Kutter, W. R. Kurzer Bericht über die neuen Theorien der Bewegung des Wassers in Flüssen und

Canälen von Darcy-Bazin und Humphreys-Abbot. Bern 1868.

12.    Wagner, J. A. v. Ueber die Fortschritte der Hydrotechnik. Polyt. Journ. Bd. 189, S. 447; Bd. 190, S. 18.

13.    Kutter, W. R. Ueber die Geschwindigkeitsformel für Gewässer. Polyt. Journ. Bd. 190, S. 265.

14.    Hübbe. Zur Berechnung der Geschwindigkeit des Wassers in Flüssen und Canälen. Deutsche Bauz.

1869, S. 659.

15.    Sasse. Ueber die Profilform und die mittlere Geschwindigkeit eines im fremden Stau liegenden Stromes.

Civiling. 1869, S. 87.

16.    Untersuchungen aus dem Gebiete der Hydraulik. Deutsche Bauz. 1869, S. 3, 347, 423, 495, 593 u. 545,

17.    Anderssohn, A. Neueste Aufschlüsse in der Hydraulik oder die mechanische Gleichgewichtsform, Ver

bindung und Bewegungsart des Wassers. Breslau 1870.

18.    Niemann. Ueber die Bewegung des Wassers in Strömen und Canälen. Deutsche Bauz. 1870, S. 145.

19.    Ueber die Bewegung des Wassers in Strömen und Canälen. Deutsche Bauz. 1870, S. 165.

20.    Sasse. Die Parahel-Theorie in ihrer Anwendung auf die Bewegung des Wassers in der Saale und Un

strut. Zeitsch. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1870, S. 193.

21.    Junker. Zur Berechnung der Geschwindigkeit des Wassers in Flüssen und Canälen. Deutsche Bauz.

1870,    S. 44 u. 122.

22.    Junker. Einfachere Herleitung einer bekannten Formel zur Berechnung der Geschwindigkeit des Wassers

in Flüssen und Canälen. Deutsche Bauz. 1870, S. 379.

23.    Kutter W. R. Die neuen Formeln für die Bewegung des Wassers in Canälen und regelmässigen Fluss

strecken. Allg. Bauz. 1870, S. 10, 44, 137, 210 u. 267. (Auch im Buchhandel erschienen: 2. Aufl. Wien 1877).

24.    Hagen, G. Handbuch der Wasserbaukunst. 3. Aufl. I. Thl. I. Bd. S. 135. II. Thl. I. Bd. S. 271.

Berlin 1869. u. 1871.

25.    Sasse. Ueber die Geschwindigkeits-Formeln in Bezug auf die Bewegung des Wassers in Flüssen. Deutsche

Bauz. 1871, S. 242 u. 249.

26.    Hagen. Bestimmung der mittleren Geschwindigkeit des Wassers in einem Strome. Deutsche Bauz.

1871,    S. 393.

27.    Bazin. Des formules nouvellement proposees pour calculer le debit des canaux decouverts. Ann. des

ponts et chaussees 1871, 1. Sem., S. 9. Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover 1871, S. 553.

28.    Grebenau, H. Die internationale Rheinstrom-Messung bei Basel vorgenommen am 6.—12. November

1867. München 1873.

29.    Gordon, R. Fragment containing a discussion of a new formula for the flow of water in open channels.

Milano 1873.

30.    Hydrodynamic formulae. Engng. 1873, Juli, S. 13. Zeitschr. d. Oest. Ing.- u. Arcli.-Ver. 1873, S. 295.

31.    Kutter, W. R. Einfluss der Störungen der gleichförmigen Bewegung des Wassers auf die Geschwin

digkeit desselben. Allg. Bauz. 1873, S. 272.

32.    Hagen. Mittlere Geschwindigkeit des Wassers in Strömen und Bächen. Zeitschr. f. Bauw. 1873, S. 68.

33.    Collignon, E. Cours de mecanique appliquee aux constructions. II. partie. Hydraulique. Livre III.

Mouvement de l’eau dans les canaux decouverts. Paris 1874.

34.    Kopka. Ueber die Bewegung des Wassers in Strömen. Romberg’s Zeitschr. f. pract. Bauk. 1874, S. 207,

225 u. 295.

35.    Grashof, F. Theoretische Maschinenlehre. 1. Bd. Leipzig 1875, S. 409 u. 699,

36.    Debauve, A. Manuel de l’ingenieur des ponts et chaussees. 15. fase. Traite des eaux. 1. partie. Hy

draulique. Taris 1865, S. 51.

37.    Gordon, R. On the theory of the flow of water in open channels. Rangoon 1875.

38.    Bazin. Discussion des experiences les plus recentes sur la distribution des vitesses dans un courant.

Ann. des ponts et chaussees 1875, 2. Sem., S. 309.

39.    Weisbach, J. Ingenieur- und Maschinen - Mechanik. 5. Aufl. von G. Herrmann. 1. Theil. Braun

schweig. 1875, S. 1105.

40.    Meissner, G. Die Hydraulik und die hydraulischen Motoren. I. Bd. Die Hydraulik. Jena 1876.

41.    Bornemann, K. R. Neuere Literatur über die Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Civiling.

1877, S. 21.

42.    High am, T. Hydraulic tables for finding the mean velocity and discharge in open channels, specially

adapted to the most recent formulae. London 1877.

C. Hydrometrische Arbeiten.

§ 23. Geodätische Arbeiten. 1, Aufnahme der Situation, Stromkarten. Zur Ausführung von Stromhauten ist zunächst eine Horizontalaufnahme und die Anfertigung eines hydrotechnischen Planes — einer sog. Strom karte — nothwendig.

Die geodätischen Aufnahmen und Messungen werden bei grösseren Stromstrecken am besten auf trigonometrische Operationen derart basirt, dass von den vorhandenen

trigonometrischen Fixpunkten so viele feste, für die Specialmessung dienende Punkte auf den beiderseitigen Ufern trigonometrisch bestimmt werden, dass von den letzteren aus blos durch geometrische Operationen die erforderlichen Operationsbasen auf dem betreffenden Ufer gebildet werden können, während die auf den beiderseitigen Ufern sich gegenüberliegenden Punkte ebenfalls durch trigonometrische Messungen verbunden werden müssen.

Bei kleineren Stromstrecken genügt wohl auch eine Messtischaufnahme allein.

Oberhalb und unterhalb derjenigen Stromstrecke, um welche es sich eigentlich handelt, ist stets noch eine gewisse, dem jeweiligen Zwecke entsprechende Strecke mehr aufzunehmen, da die Stromkarte sonst unverständlich bleibt. Der Breite nach geht man entweder bis an die natürliche Begrenzung des höchsten Wasserstandes (Inundationsgrenzen) oder, wenn Winterdeiche vorhanden sind, etwa 500m weiter nach Innen. Auf die Grenzen weit entlegener oder viel höher liegender Grundstücke, auf das Innere der Ortschaften u. s. w. braucht man keine zu grosse Sorgfalt zu verwenden.

Alle festen Objecte, namentlich alle Wasserbauten und solche Gegenstände, welche zum Strom-bau und zur Schifffahrt in einer Beziehung stehen, z. B. Fähren, Stege, Brücken, Mühlen, Landungsplätze für Schiffe, Schiffsbauplätze, Deiche, Wehre, Pegel, Schleusen, Leinpfade u. s. w. werden mit aufgenommen, desgleichen Culturen, welche für den Abfluss des Wassers von Bedeutung sind.

Felsen, Riffe u. s. w. sind gleichfalls zu vermessen. Solche, deren Beseitigung und P’ort-schaffung zur beabsichtigten Stromcorrection erforderlich sein könnte, sind durch ein besonderes Peilnetz aufzunehmen.

Alle diese Objecte müssen auch in die Stromkarte eingetragen werden. Wasserfreie Sandfelder, deren Lage sich bald ändert, werden nur leicht eingetragen, besonders wenn die Stromkarte gedruckt wird. Weiters sind auch Abbrüche, Verlandungen u. s. w. zu berücksichtigen; die Ursachen derselben, ob z. B. durch Angriff des Wassers, durch Eisgang u. s. w. entstanden, müssen erkundigt werden.

Ferner sind Inseln, Alluvionen, Weidenanpflanzungen, Uferbefestigungen, influirende Nebengewässer, Gräben und andere künstliche Leitungen, alte Flussarme, Coupirungen, Anstalten zur künstlichen Entwässerung der niedrigen Ufer, Bewässerungsanlagen u. s. w. anzugeben.

Endlich ist der Stromstrich oder Thalweg durchgehends einzutragen, sowie auch die Tiefe des Fahrwassers. Man bestimmt die Lage des Stromstriches annähernd dadurch, dass man den Weg ermittelt, den bei ruhiger Witterung freischwimmende Körper verfolgen. Ist die Lage des Thalweges bei Nieder-, Hoch- und Mittelwasser eine wesentlich verschiedene, so kann man alle drei Linien in der Karte anzeigen.

• Das auf der Stromkarte (Taf. XIV, XV) dargestellte Bild des Stromes bezieht sich immer nur auf einen bestimmten Wasserstand. Ziemlich allgemein wird für die Horizontalaufnahme ein niedriger Was sei* stand gewählt und zwar eine solche Höhe desselben, welche lange genug anzuhalten pflegt, um alle davon abhängigen Messungen vorzunehmen.

Die Aufnahme bei niedrigem Wasserstand wird namentlich dann beliebt, wenn eine Stromcorrection im Interesse der Schifffahrt beabsichtigt wird. Denn bei Niederwasser zeigen sich jene Hindernisse am besten, welche man beseitigen will, und es können viele Objecte, welche man in die Karte aufnehmen muss, um so leichter gemessen und untersucht werden, je mehr sie aus dem Wasser heraustreten.

Bei dieser Methode tritt indess der Uebelstand ein, dass der Strom nur in seltenen Fällen längere Zeit hindurch seine Höhe unverändert beibehält. Das Reduciren der bei einem höheren Wasserstande angestellten Messungen auf den niederen Wasserstand der Stromkarte fällt meistens — steile Ufer etwa ausgenommen — ziemlich ungenau aus.

Man hat desshalb wohl auch den ge wohnlichen Wassertand der Aufnahme zu Grunde gelegt, wodurch man einerseits den Vortheil erzielt, dass man längere Zeit auf einen nahezu constanten Wasserstand zählen kann; andererseits ist selbst dann noch eine ungleich genauere Reduction der Messungsresultate möglich, wenn der Wasserstand sinkt.

Der gewählte Wasserstand muss auf der Karte selbst bestimmt bezeichnet werden. Es geschieht dies durch Notirung jener Höhe, welche der nächste Hauptpegel zur Zeit der Messung angab. Auf diesen Wasserstand sind alsdann auch alle anderen Maasse zu beziehen. Die Terrainhöhen werden durch eingeschriebene Zahlen oder durch Horizontalcurven angedeutet.

In jeder Stromkarte sollen die Uferlinien hei Nieder-, Mittel- und Hochwasser angegeben sein.

Letztere sind nicht immer genau zu ermitteln, und man muss sich häufig begnügen, die Grenze der grössten Inundation durch Aussagen der Anwohner, welche oft die höchsten Wasserstände durch Marken an Bäumen, Häusern u. s. w. bezeichnen, zu erkundigen, wobei eine sorgfältige Controle und Vergleichung der verschiedenen Angaben stattfinden muss. Die Hochwasserstände, bei welchen Eisgänge Vorkommen, sind ebenfalls zu erkundigen.

Die Tiefen des Strombettes wechseln stets. Desslialb sind dieselben nur zu dem jeweiligen Zwecke anzugeben. Bei Drucklegung der Stromkarten können dieselben unter Umständen ganz weggelassen werden.

Die Darstellung der Tiefen geschieht: a) durch verzerrt eingetragene Querprofile (Taf. XIV, Fig. 1); b) durch Horizontalcurven, wobei überdies eine Schattirung in blauem Farbenton vorgenommen wird (Taf. XV, Fig. 1), und c) bei grossen und breiten Strömen durch Einschreiben der Tiefencoten an den Messungsstellen (Taf. XIV, Fig. 2).

Der Maasstab der Stromkarten ist je nach Erforderniss ein verschiedener. Er wechselt zwischen 1:10000 und 1:1000.

Je nach dem Zwecke, den die Stromkarten zu erfüllen haben, kann man unterscheiden:

a)    Generelle Stromkarten, auch Uebersichtskarten genannt. Dieselben umfassen eine längere Stromstrecke, bisweilen den ganzen Strom. Desslialb darf der Maasstab derselben nicht zu gross gewählt werden, meist 1:5000 bis 1:10000. In dieselben werden alle Objecte eingetragen, soweit der gewählte Maasstab und die erforderliche Deutlichkeit dies gestatten.

Der Ursprung des Stromes wird bei den Karten zweckmässig auf der linken Seite derselben gedacht, damit die Schrift mit der Richtung der Strömung laufe. Es entspricht auch diese Anordnung am besten der üblichen Bezeichnung der beiden Ufer als linkes unb rechtes Ufer.

b)    Special karten stellen blos einzelne Sectionen derjenigen Stromstrecke dar, an welcher Wasserbauten auszuführen sind. Der Maasstal) beträgt 1:1000 bis 1:2000. Solche Karten enthalten die Darstellung des Wasserlaufes nur so weit nach auf- und abwärts, als die muthmaassliche Wirkung des Strombaues sich ausdehnen dürfte. Grösstmögliche Reichhaltigkeit, Genauigkeit und Deutlichkeit ist bei solchen Karten Hauptbedingung.

c)    Detailproj ecte oder die eigentlichen Baupläne für die einzelnen Strombauwerke, welche für die Ausführung maassgebend sind. Sie umfassen die Baustelle in der beschränktesten Ausdehnung, aber mit allen erforderlichen Details, so dass der Maasstab nicht zu klein gewählt werden darf. Unter 1:200 für Aufrisse und Grundrisse wird man niemals gehen. Die baulichen Details sind viel grösser darzustellen — 10 bis 20mal so gross.

Wo die Zeichnung nicht mehr ausreicht, muss für alle Stromkarten die nöthige Deutlichkeit' durch eine beigegebene Denkschrift oder durch eine kurze Legende, welche auf der Karte selbst Platz findet, erzielt werden.

2. Längen-Nivellement, Längeuprofil. Da das Gefalle (vergl. § 5, S. 224) einen grossen Einfluss auf einen Strom ausübt, so ist die Kenntniss seiner Gefällsverhältnisse von Einfluss. Dieselben werden durch ein Längen-Nivellement ermittelt und im Längenprofil (Taf. XVI, Fig. 2) graphisch dargestellt. Das letztere weicht von der bei Strassen und Eisenbahnen üblichen Darstellung nur wenig ab.

Da das Gefälle bei verschiedenen Wasserständen verschieden ist, so muss auch für jeden in Frage kommenden Wasserstand das Nivellement vorgenommen werden. Die einzutragenden Wasserstände werden zuerst aus den Wasserstandsbeobachtungen ermittelt und sodann möglichst naheliegende Wasserspiegel einnivellirt.

Das Gefälle eines Stromes wird durch diejenige gegen den Horizont geneigte Linie dargestellt, welche ein Wasserfaden in der Lichtung des Stromstriches im Wasserspiegel bildet. Desshalb sollte auch das Nivellement des Wasserspiegels im Stromstrich vorgenommen werden. Obwohl dies nicht unausführbar ist, so ist es doch sehr aufhältlich und unbequem, und man zieht es vor, dieses Nivellement an den Ufern vorzunehmen. Da nämlich in geraden oder schwach gekrümmten Strecken das Gefälle an den Ufern dem Stromstrichgefälle nahezu gleich ist, so ist es einfacher das Nivellement in der Nähe des einen Ufers — gleichgültig welchen — auszuführen. In stärkeren Krümmungen kann das richtige Gefälle alsdann nur durch Aufnahme der gleichzeitig auf beiden Stromufern markirten Wasserstände gefunden werden, wTeil das Wasser an der ooncaven Seite höher steht, als an der convexen. Es sollten demnach die Gefälle an beiden Ufern einnivellirt und daraus das Mittel genommen werden. Indess pflegt man bei längeren Nivellements von diesem zeitraubenden Verfahren abzusehen und auch in Krümmungen das Nivellement blos an einem Ufer vorzunehmen.

Das Längen-Nivellement muss zu einer Zeit vorgenommen werden, wo der Fluss im Beharrungszustande (vergl. § 18, S. 253) ist. Tritt derselbe ein, so legt man ihn an einem Tage so weit als möglich von oben nach unten fest. Bei etwa eintretendem starken Kegen muss man die Arbeit unterbrechen.

Man nimmt solche Nivellements wohl auch vor, ohne sich davon zu überzeugen, dass der Beharrungszustand vorhanden ist. Auch dann werden meistens die Wasserstände an verschiedenen Stellen des Stromes zu einem und demselben Zeitpunkte markirt und die Höhendifferenzen dieser Marken als Stromgefälle betrachtet.

Wenn man indess das richtige Stromgefälle kennen lernen will, so müssen die Markirungen der Wasserstände an den einzelnen Punkten der zu vermessenden Strecke vorgenommen werden, wenn die Markirung gleichzeitig mit der Ankunft eines Schwimmers stattfindet, den man am obersten Punkt der Strecke so tief einlegt, dass er sich möglichst genau mit der mittleren Geschwindigkeit bewegt. Oder man schlägt das von Franzius vorgeschlagene Verfahren ein, wonach heim Beharrungszustande die Wassermarken von oben nach unten, also mit dem Wasser fortschreitend, gesetzt werden, da man annähernd mit derselben Geschwindigkeit gehen kann, als das Wasser fliesst.

Wenn auch diese Verfahren — namentlich in längeren Stromstrecken — bei der practischen Ausführung auf Schwierigkeiten stossen, so sollten sie doch, wo dies angeht, in Folge ihrer theoretischen Bichtigkeit Anwendung finden. Allerdings muss zugegeben werden, dass schon eine sehr bedeutende Veränderung der Durchflussmenge nothwendig ist, um eine Aenderung im Gefälle hervorzurufen.

Zu einem vollständigen Längen-Nivellement lind Längenprofil eines Stromes gehört ausser dem Nivellement des Wasserspiegels auch noch das Nivellement der auf den Wasserspiegel bezogenen Tiefenlinie des Bettes. Da jedoch das einnivellirte Stromgefälle als dem Stromstrich angehörend betrachtet wird, so ist das Tiefen-Nivellement des Bettes im Stromstrich zu messen und aufzutragen. Weil aber in der Regel der Stromstrich (vergl. § 6, S. 226) mit der grössten Wassertiefe zusammenfällt, so wird auch des Tiefen-Nivellement in der Regel in der Linie der grössten Wassertiefe vorgenommen.

Die Ausdehnung des Nivellements ist gleich der Ausdehnung der Stromkarte, in welche die Resultate desselben einzutragen sind.

Die Stationirung wird je nach den vorliegenden Verhältnissen gewählt. Wo es angeht, lässt man sie mit Kilometern zusammenfallen. Ist man genöthigt von einem Ufer zum anderen zu übergehen, so muss dies normal zum Stromstrich geschehen.

Das Nivellement wird an möglichst viele unveränderliche Fixpunkte angeschlossen. Zu berücksichtigen und in das Längenprofil einzutragen sind unter allen Umständen solche feste Objecte, welche mit dem Stromhau im Zusammenhänge stehen als: Pegel, Schleusendrempel, Wehrrücken, Fachbäume, Brückenunterkante, bezw. Brückenscheitel, -Kämpfer, -Bahn, Wege, Leinpfade, mittlere

Terrain- und Uferhöhe und namentlich verschiedene wichtigere Wasserspiegel (vergl. das Längenprofil der Weser oberhalb Bremens auf Taf. XV).

Die Terrain- und Uferhöhen sind wenn möglich, beiderseits zu ermitteln und in das Längenprofil einzutragen, jedoch durch verschiedene Farben zu kennzeichnen. Bei Stauwerken ist sowohl das Unter- als das Oberwasser festzulegen. Der Stauspiegel des letzteren wird am besten durch Versuche ermittelt.⁷)

Der für das Längenprofil gewählte Horizont wird bei kleineren Arbeiten auf den Nullpunkt des wichtigsten Pegels bezogen, nicht auf beliebige Objecte. Der wichtigste Pegel ist in der Regel der unterste. Bei ausgedehnten Nivellements wird der Generalhorizont eine runde Zahl von Längeneinheiten über die Meeresfläche gelegt, welche für Deutschland durch den Nullpunkt des Amsterdamer Pegels (A. P.) fixirt erscheint.

Der Nullpunkt des Amsterdamer Pegels entspricht nicht ganz der aus Ebbe und Flutlx berechneten mittleren Höhe der Nordsee, sondern der mittleren Höhe der Wiesen um Amsterdam. Neuere Messungen, die mit grosser Sorgfalt und mehrere Jahre hindurch zu Helder angestellt wurden, ergaben, dass der qu. Nullpunkt 33cm höher als die mittlere Meereshöhe und 144mn> über dom Mittelwasser der Zuider-See liegt. — Der für die älteren Preussischen Provinzen als Horizont angenommene mittlere Ostseespiegel erscheint ungeeignet, weil noch nicht erwiesen wurde, dass dieser Wasserspiegel horizontal ist. Das neueste von der Niederländischen Regierung zur Ausführung gebrachte Präcisions-Nivellement vom Amsterdamer Pegel nach den Deutschen Nivellements-Fixpunkten an der Niederländischen Grenze bei Nordhorn und Nieuwe-Schans (1875 und 1876) erzielte folgende Höhenangaben: Amsterdamer Mittelwasser — 3m,369 über dem Pegel zu Neufahrwasser = 0m,155 unter dem Mittelwasser daselbst = 0m,120 unter dem Mittelwasser zu Swinemünde.

Der Maasstab des Längenprofiles wird ebenso gross wie jener der Stromkarte gewählt. Bei einem Uebersichtsprofil kann man zur grösseren Deutlichkeit die Höhen im 10- bis 20-fachen Maassstabe der Längen eintragen.

Auch beim Aufträgen und Zeichnen des Längenprofiles wird wie bei den Stromstrecken der Ursprung des Stromes links angenommen.

3. Tiefenaufnahme, Die Messungen der Wassertiefen eines Stromes und das Verzeichnen der Querprofile werden stets auf einen bestimmten Wasserstand bezogen. Dienen sie zur Darstellung des Strombettes, so bezieht man sie auf den mittleren oder gewöhnlichen Sommerwasserstand. Demnach müssen die gemessenen Tiefencoten auf den letzteren reducirt werden.

Die Tiefenaufnahme geschieht gewöhnlich in Querprofilen, welche genau normal zur Mittellinie des Stromlaufes gelegt werden. Das Abstecken der Querprofile geschieht auf Grundlage der Horizontalaufnahme. Nur bei -sehr breiten Flüssen misst man die Tiefen in beliebigen Linien, aus denen man alsdann die Querprofile und die Horizontalcurven construirt.

Die Querprofile müssen stets von oben nach unten gesehen, gezeichnet werden, damit das linke Ufer links und das rechte Ufer rechts erscheint.

Die Aufnahme der Querprofile geschieht nicht in regelmässigen Abständen, wie bei Strassen und Eisenbahnen; sondern man richtet sich hierbei nach der speciellen Beschaffenheit des Flusses. In der Regel beträgt die Entfernung der Querprofile das Ein- bis Zweifache der Strombreite. Dieser Abstand kann in geraden Strecken grösser als in Krümmungen gewählt werden. Man legt ferner unabhängig hiervon Querprofile an die tiefsten und seichtesten, an die breitesten und engsten u. s. w. Stellen

Die Entfernung der einzelnen Tiefenmessungen (in einem und demselben Querprofile) von einander ist verschieden, je nach dem Zwecke und anderweitigen Verhältnissen. Sie beträgt 3 bis 20m. Sie ist desto kleiner, je unebener das Bett ist. Bei grösseren Strömen, wo die Tiefen

in der Querrichtung des Bettes allmälich wechseln, kann man den fraglichen Abstand grösser wählen, als bei kleineren Flüssen. An steilen Ufern müssen die Messungen in kürzeren Entfernungen vorgenommen werden, als bei flachen u. s. w.

Die Tiefenaufnahme geschieht durch sog. Peilungen. Zur Vornahme derselben dienen verschiedene Apparate und Operationen.

a)    Die Peilleine. Die einzelnen Messungspunkte eines Querprofiles werden in der Regel durch eine über den Fluss gespannte und eingetheilte Peilleine festgelegt. Die einzelnen Theilpunkte werden meist durch rothe Bänder darauf markirt.

Da sich durch Dehnung oder Kürzung der Peilleine deren Theilung ändert, so muss eine entsprechende Correction vorgenommen werden.

Bei grösseren Strombreiten unterstützt man die Peilleine in der Mitte durch verankerte Kähne. Es wird empfohlen, die Peilleine zuerst ganz über den Strom zu führen, sie alsdann möglichst anzuspannen und dann die stützenden Kähne darunter zu stellen. Indem man sich auf einem weiteren Kahn längs der so gespannten Leine bewegt, messen je zwei Mann die Längen mit einer an der Leine gehaltenen Messlatte. Ein am Ende der Messlatte befestigter, hakenförmig über die Leine geschlungener Draht erleichtert die Messung längs der Leine wesentlich.

b)    Das Ausbaaken der Querprofile. Bei breiteren Strömen (über 200m) kann die Peilleine nicht mehr straff genug angezogen werden. Desshalb kann man

• sie in solchen Fällen nicht zur Anwendung bringen und muss statt dessen die Profillinie auf dem Strome ausbaaken⁸). Das Profil wird vom Ufer aus durch Einvisiren der Peilstellen mit seinen Messpunkten festgelegt.

Das Einvisiren der Peilstellen und Festlegen der Profillinie kann in verschiedener Weise geschehen. Man kann die Linie M N (Fig. 14) zunächst im Strome ausbaaken und alsdann auf einem der beiden Ufer die dazu parallele Grade M‘ N' abstecken. Nun stellt man mittelst eines Winkelinstrumentes den Winkel fest, den die Visur MM' oder N N‘ mit M‘ N' bildet. Unter Beibehaltung dieses Winkels visirt man die übrigen Punkte auf dem Ufer ein.

Fig. 15.

Fig. 14.

11

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Am vortheilhaftesten ist es, den Messtisch zu benutzen. Man baakt zuerst die Profillinie M N (Fig. 15) auf dem Strome aus und setzt sie ein Stück (bis 0) auf einem der Ufer fort. Alsdann wählt man einen geeigneten Beöbachtungspunkt 0' so, dass man die Vermessungsbasis genau genug messen kann, stellt den Messtisch in 0 auf, zieht die Visuren 0 M und 0 0', trägt hierauf die Länge N‘ 0‘ (= 0 0‘ in dem betreffenden Maasstabe) ein und stellt schliesslich deft Tisch in 0‘ auf. Nun orientirt man ihn nach 0 und kann alsdann die Visuren nach M N und den übrigen Peilstellen ziehen. Von einem Beobachtungspunkt aus lassen sich mehrere Querprofile aufnehmen.

Statt des Messtisches kann man auch einen in 0‘ aufgestellten Theodolithen anwenden. Der Beobachter daselbst hat die Winkel zu messen, welche die Visuren nach den einzelnen Punkten des Querprofiles mit der Basis 0 0‘ bilden. Selbstredend muss auch in ö der Winkel gemessen werden, den die Basis 0 0‘ mit der Querprofillinie M N einschliesst.

18

Das Ausbaaken der Profillinie M N (Fig. 16) ist zwar umständlich, aber genau. Man kann einfacher auch in der Weise verfahren, dass man M N noch ein Stück auf den beiden Ufern fortsetzt — nach P und 0 hin — und dass man bei der Tiefenmessung die Peilstange durch Rtickwärtseinvisiren über M P oder N 0 in die Ebene des Querprofiles einstellt. Ist die Einstellung erfolgt, so wird auf dem Kahn ein Zeichen gegeben und der betreffende Profilpunkt mittelst Messtisch oder Theodolith einvisirt.

Fig. 16.

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M-M

Bei den Messungen am Mississippi (vergl. dieFuss-note 15 auf S. 245) wurde eine Basis von 120 bis 300m Länge am Ufer abgesteckt. An jedem Ende derselben stand ein Beobachter mit einem Theodolithen. Der Eine brachte das Fernrohr seines Instrumentes in die Linie des aufzunehmenden Querprofiles Der Andere verfolgte mit seinem Fernrohr das Boot und las, wenn die Tiefenmessung vorgenommen wurde, den Winkel ab, welchen die Visur nach dem Boote mit der Basis einschloss.

Ah sehr breiten Strommündungen muss man seemännisch mit Compass, Sextant und Log Vorgehen.

Big. 17.

e) Die Peilstange. Die Tiefenmessung geschieht bei nicht zu grossen Tiefen (6 bis 7m) durch die Peilstange. Diese ist häufig eine rund gehobelte Stange (Fig. 17), auf welcher eine Höhenscala angebracht ist. Durch das wiederholte Auf-stossen wird die Stange an ihrem unteren Ende angegriffen; desshalb empfiehlt es sich, daselbst einen Eisenbeschlag anzubringen. Bei weichem, namentlich bei schlammigem Boden wird unten ein Brettchen oder eine Blechkappe angebracht, welche das Eindringen in den Boden zu verhindern haben.

Fiir grössere Tiefen und für stärkere Strömungen empfehlen sich eiserne Peilstangen, welche durch Messingstifte getheilt sind. Nicht nur sind dieselben widerstandsfähiger; sondern bei einiger Uebung vermag man schon aus der Handhabung der eisernen Peilstange allein die Beschaffenheit des Materials, aus dem etwa vorhandene Untiefen bestehen, zu beurtheilen. Die jL Mächtigkeit der Kies- und Sandablagerungen muss man allerdings durch Son-dirungen oder Erdbohrungen fcststellen.

Sobald die Peilleine gespannt oder das Querprofil ausgebaakt ist u. s. w., wird von einem Kahn aus die Tiefenmessung mit der Peilstange ausgeführt. Dieselbe muss vertical stehen, wenn man die Ablesung daran vornimmt. Derjenige, welcher dies zu thun hat, stellt daher die Stange schräge in den Strom, und zwar in der Richtung, von der aus das Wasser gegen den Kahn fliesst. Die Strömung fasst die Peilstange und bringt sie in die verticale Stellung.

Die Stauung vor der Peilstange und die Senkung des Wasserspiegels hinter derselben muss bei der Tiefenmessung berücksichtigt werden.

d)    Das Peillotli. Für die Messung grösserer Tiefen benutzt man ein an einer f Leine befestigtes Lotli. Die Leine ist durch eingebundene Lappen oder Lederstreifen getheilt, so dass die Ablesung rasch vorgenommen werden kann.

Das Peilloth wird vom Kahn aus in der Richtung stromaufwärts ausgeworfen, und man wartet mit der Ablesung, bis es vertical hängt. Der Grad der Genauigkeit, den man bei solchen Messungen erzielt, ist allerdings nicht gross. Indessen ist bei grossen Tiefen auch eine besondere Schärfe der Messung nur sehr selten erforderlich.

Für Messungen in sehr grossen Tiefen, namentlich für Meerestiefen, hat man besondei’e Apparate construirt, deren Beschreibung hier zu weit führen würde. Wir verweisen nur auf:

Senkblei von Le Coentre. Portefeuille econom. des mach. 1875, Mai, S. 66.

Tiefseeloth von Ilopfgartner und Arzberger. Rigasche Ind.-Ztg. 1876, S. 106.

Hopfgartner, F. u. M. Arzberger. Ein neues Tiefseeloth. Wien 1876.

e)    Selbsttliätige Peilapparate. Durch Peilstange und Peilloth erhält man in der Hegel nur ein unvollkommenes Bild des Strombettes. Das Peilloth wurde bereits als ungenau arbeitend gekennzeichnet. Allein auch die Peilstange giebt nur annähernd die Form des Querprofiles; denn sie übergeht oft einzelne wichtige Erhöhungen, trifft zufällig unwesentliche Vertiefungen u. s. w. Auch ist eine derartige Tiefenaufnahme sehr zeitraubend.

Man hat desshalb auch sog. selbstthätige Peilapparate zu construiren versucht, mittelst deren die Tiefenaufnahme einfach in der Weise geschieht, dass ein beweglicher Constructionstheil längs des Flussbettes geführt wird. Ein in allen Beziehungen vollkommen entsprechender Apparat dieser Art besteht zur Zeit nicht.

Vouret’s Apparat bestellt aus einer Peilstange, die an einer Bootsbank so befestigt ist, dass sie sich in einer Hülse auf- und abschieben kann, je nachdem die Strombettsohle höher oder tiefer ist. Das Nähere der Einrichtung ist zu entnehmen aus: Allg. Bauz. 1860, S. 105. Der Apparat erfordert ausser der Leitung des Bootes 5 Beobachter, so dass die Handhabung desselben keineswegs einfach ist.

Bei Kirchstein’s Peilapparat, dessen Construction in der Deutschen Bauzeitung 1875, S. 84 beschrieben ist, wird beim Durchfahren des Stromprofiles vom linken zum rechten Ufer die Tiefenaufnahme graphisch durch eine continuirliche Curve dargestellt.

Für das Bereisungsschiff der Elbstrom-Bauverwaltung „die Saale“ wurde für einen mehr spe-ciellen Zweck und mit geringen Anforderungen an die Genauigkeit der Arbeit eine selbstthätige Peilvorrichtung construirt. Ein gusseisernes Rad wird mittelst einer um einen Bolzen in der Schiffswandung drehbaren eisernen Stange beim Fahren des Schiffes auf dem Grunde des Stromes fortbewegt. An der Achse des Rades ist eine zweiteStange angebracht; die am oberen Ende derselben vorhandene Rolle giebt auf einer Scala die jedesmalige Wassertiefe an. Näheres: Deutsche. Bauz. 1875, S. 86.

f) Ergänzung der Querprofile. Ein Querprofil, welches die Gestalt und die Verhältnisse des Strombettes klar darstellen soll, darf nicht allein dieses enthalten, sondern muss so weit ausgedehnt werden, als sich die unmittelbare Wirkung des Stromes erstreckt oder erstrecken kann. Desshalb muss das Profil auch noch ein entsprechendes Stück an beiden Ufern aufgenommen werden. Ausserhalb des Wassers geschieht dies am besten mittelst eines Nivellirinstrumentes.

§ 24. Wasserstands-Beobachtungen. Von der hohen Wichtigkeit und dem allgemeinen Nutzen der Wasserstands-Beobachtungen war schon im § 4, S. 223 die Rede. Im vorliegenden Paragraphen ist der mehr technische Tlieil derselben zu erörtern.

1, Pegel, Der Pegel, Marqueur oder Hydrometer, an welchem die Wasserstände abgelesen werden, ist in der Regel eine hölzerne oder eiserne, in Centimeter eingetheilte Latte, welche so aufgestellt wird, dass sie vor Beschädigungen möglichst gesichert ist und eine leichte und bequeme Beobachtung (Ablesung) gestattet.

Fig. 19.

Fig. 18.

Fig. 20.

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Die Bezeichnung geschieht vom Nullpunkt an aufwärts, so dass der Pegel bei einem höheren Wasserstande eine grössere Zahl von Centimetern markirt, als bei einem niedrigeren.

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Die Theilung des Pegels geht bis zu einzelnen Centimetern, bisweilen auch nur bis zu je zwei Centimetern herab. Die Decimeter werden häufig durch eine stärkere Fig. 21. Linie gekennzeichnet. Jedenfalls werden sie durch eine beigesetzte Zahl markirt (Fig. 18, 19). Die verschiedenen Meter werden am besten abwechselnd rechts und links getheilt (Fig. 18). In Preussen werden die Decimeter durch arabische, die Meter durch römische Ziffern gekennzeichnet (Fig. 19).

Die einzelnen Theilstriclie werden entweder aufgemalt oder besser im Relief dargestellt (Fig. 20, 21).

18*

Man hat für die Pegel auch Porzellanlatten verwendet, auf denen die Scala mittelst schwarzer Farbe angebracht ist. Bei ihrer glatten Fläche sind sie der Verunreinigung nicht so sehr ausgesetzt, wie die hölzernen und eisernen. Werden sie dennoch verunreinigt, so lassen sie sich leicht abwaschen.

Die Aufstellung der Pegel geschieht an festen Ohjecten und an einem gegen Wellen, Eis, Schmutz u. s. w. möglichst geschützten Orte. Hiernach empfehlen sich Ufermauern, Brückenpfeiler, Deiche u. s. w. zur Anbringung von Pegeln.

Der Pegel wird, wenn möglich, vertical aufgestellt, bisweilen aber auch schräg, wenn die Objecte, an denen derselbe angebracht ist, eine schräge Fläche darbieten, z. B. geböschte Quaimauern, Deiche u. s. w. Im letzteren Falle muss die Theilung im verzerrten Maasstabe — dem Böschungsverhältniss entsprechend — vorgenommen werden.

Wo sich solche passende Objecte nicht vorfinden, gräbt man für die Aufstellung der Pegel seitwärts einen angemessen tiefen Brunnen, verbindet denselben durch einen Graben (dessen Sohle unter dem kleinsten Wasserstande liegen muss) mit dem Strome und bringt in diesem Brunnen den Pegel an.

Einige Schwierigkeit verursacht bisweilen die Aufstellung der Pegel, wenn das Ufer sebr flach und der Wechsel der Wasserstände sehr gross ist. In einem solchen Falle empfiehlt es sich, den Pegel für das niedrige Wasser neben dem Strome und den für das höhere auf dem wasserfreien Ufer anzubringen.

Manchmal zerlegt man einen solchen Pegel nicht nur in zwei, sondern in mehrere Theile; daher auch die Bezeichnungen Winterpegel, Sommerpegel u. s. w.

Bei Stauanlagen sind zwei Pegel nothwendig, einer für das Oberwasser, der andere für das Unterwasser. Am besten giebt man beiden einen gemeinsamen Nullpunkt.

Die Wahl des Nullpunktes für einen Pegel ist streng genommen nicht von hoher Wichtigkeit. In früherer Zeit scheint man den Nullpunkt in der Höhe des niedrigsten schiffbaren Sommerwasserstandes angenommen zu haben. Die Schiffer konnten alsdann ohne Mühe entnehmen, ob ihr Wasser noch befahrbar sei oder nicht. Da aber dieser Niederwasserstand kein constanter ist, da sich etwa vorkommende Anschwellungen und Senkungen des Wasserspiegels nicht sofort auf einer längeren Stromstrecke kundgeben, so verliert diese Methode an Werth.

Der Nullpunkt eines neuen Pegels wird am besten gleich dem Niveau des absolut niedrigsten Sommerwassers angenommen. Wenn sich das letztere auch mit der Zeit (durch Regulirungen u. s. w.) ändert, so muss dessenungeachtet der Nullpunkt des Pegels unverändert bleiben. Hieraus ist bei fast allen Pegeln die verschiedene Bedeutung für Null zu erklären.

Im Gebiet der Ebbe und Fluth entspricht der Nullpunkt des Pegels meist der Höhe des ordinären Niederwassers. In allen Fällen muss die Höhe des Pegel-Nullpunktes durch in der Nähe befindliche Fixpunkte festgelegt sein.

Für die Erhaltung der Fixpunkte, mit welchen die Pegel verglichen werden, ist möglichst Sorge zu tragen. Dieselben sind deutlich und bestimmt (durch Situations- und Nivellements-Zeichnung) zu registriren und müssen scharf bezeichnet sein. Ihre Höhe sollte immer auf 2mm sicher sein.

Alljährlich sollte mindestens einmal die Höhenlage des Pegels durch genaues Nivellement mit den zugehörigen Fixpunkten verglichen werden. Ausserdem muss eine solche Vergleichung geschehen, sobald eine Reparatur oder Erneuerung des Pegels stattgefunden hat oder sonst ein Anlass eingetreten ist, wodurch die Stellung des Pegels möglicher Weise alterirt werden konnte.

Pegel, die entweder geneigt, oder in mehreren Absätzen aufgestellt sind, sollten ausserdem in jedem Jahre durch besondere Nivellements in Betreff ihrer Neigung oder der gegenseitigen Höhenlage der verschiedenen Theile, aus denen sie bestehen, geprüft werden.

2. Pegel mit Schwimmern. Der Schwimmer ist eine kupferne Linse oder ein Holilcy linder, der eine leichte Stange trägt.' Letztere wird durch zwei Bügel in ver-ticaler Richtung erhalten und markirt durch ihr oberes Ende oder noch besser durch

einen Zeiger oder eine sonstige Marke an einer entsprechend angebrachten Scala den jeweiligen Wasserstand.

Eine solche Einrichtung gestattet ein bequemeres Ablesen. Auch wird die Scala nicht verunreinigt.

3.    Pegeluhren. Das Ablesen der Wasserstände wird bisweilen auch an Zifferblättern vorgenommen, auf deren Zeiger das Steigen und Fallen des Wasserstandes übertragen wird. Auch hier wird ein hohler kupferner Schwimmer, meist in Linsenform, in Anwendung gebracht. Derselbe hängt an einer Kette und mittelst Gegengewicht wird eine Walze in Drehung versetzt. Die Beschreibung einer solchen Pegeluhr findet sich in: Zeitschr. f. Bauw. 1870, S. 313.

4.    Minimal- und Maximal-Pegel. Pegel mit Schwimmern werden bisweilen so construirt, dass sie die Maxima und Minima der Wasserstände selbst markiren. Entweder werden in der einen oder anderen Richtung gewisse Körper fortgeschoben, die durch Reibung in ihrer jedesmaligen Stellung festgehalten werden. Oder es werden durch eine mittelst Uhrwerk sich bewegende cylindrische Walze die höchsten und niedrigsten Wasserstände fixirt.

5.    Selbstregistrirende Pegel oder Limnigraphen, In einem bis zum niedrigsten Wasserstand hinabreichenden, unten geöffneten Schacht schwimmt auf dem mit Aussen gleichstehenden Wasser eine Schwimmerlinse aus Kupferblech. Dieselbe wirkt mittelst Gegengewicht und entsprechendem Zwischenmechanismus auf einen Schreibstift. Dieser, wird durch eine Feder an eine Papiertrommel gedrückt, welche mittelst eines Uhrwerks in drehender Bewegung erhalten wird. Dem wechselnden Wasserstande entsprechend, verzeichnet der Schreibstift ein Bild der Wasserstandscurve (vergl. §. 4) auf der Trommel. Die letztere muss sich in einer bestimmten Zeit (in der Regel in 24 Stunden oder auch in 7 Tagen) einmal um ihre Achse drehen und das Uhrwerk muss genau gehen.

Die Detailconstruction der selbstregistrirenden Pegel ist ziemlich mannigfaltig. Derlei Apparate sind beschrieben in:

Dalmann, J. Ueber Wasserstands- und meteorologische Beobachtungen, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1856, S. 27.

Officieller Ausstellungs-Bericht herausgegeben durch die General-Direction der Weltausstellung 1873. Mathematische und physikalische Instrumente. Bericht von Lippich, Tinter, Ditscheiner, v. Waltenhofen, Schönberger. Wien 1874, S. 79.

Berg. Selbstregistrirende Pegeluhr an dem Haupt-Weser-Pegel zu Bremen. Zeitschr. f. Bauw. 1870, S. 313.

Hollinger. Pegelgehäuse in Friedrichshafen am Bodensee. Deutsche Bauz. 1870, S. 146.

Auch sei des Versuches gedacht, einen Pegel zu construiren, welcher in jedem Augenblick den mittleren Wasserstand seit einem beliebigen Zeitpunkt angeben sollte.

Selbstregistrirende Pegel sind besonders im Ebbe- und Fluthgebiet von Nutzen. Die Kenntniss der Fluthcurve ist für alle Arbeiten in diesem Gebiete unerlässlich, aber sehr umständlich aus einzelnen Beobachtungen zu construiren. Derlei Vorrichtungen heissen alsdann wohl auch Mareegraphen.

Durch selbstregistrirende Pegel werden in der Regel Wasserstands-Beobachtungen nicht ganz überflüssig. Denn die Einsenkung der Schwimmer ändert sich leicht; auch können sonstige Unordnungen im Apparat u. s. w. Vorkommen. Desshalb stellt man neben dem selbstregistrirenden Pegel meist noch einen fixen Pegel auf und vergleicht beide in jedem Monat mindestens einmal.

6.    Wasserstands-Beobachtungen. Dieselben müssen zu bestimmten Stunden ausgeführt werden. Wo kein merklicher FluthWechsel stattfindet, eignet sich die Zeit zwischen 11 und 1 Uhr Mittags. Aendert sich der Wasserstand schnell (wie etwa bei Eisgängen, Gewitterregen u. s. w.), so sind gleichfalls Ablesungen vorzunehmen.

Wo sich ein stärkerer Fluthwechsel bemerkbar macht, wird im Laufe eines

Tages (in den Tagesstunden) ein Hochwasser und ein Niedrigwasser mit möglichst genauer Angabe der Zeit des Eintrittes beobachtet.

Die Resultate der Pegelbeobachtungen werden in Registern zusammengestellt, in denen am besten jeder Monat eine besondere Seite erhält und welche nach untenstehendem Schema eingerichtet werden können. Der höchste und niedrigste Wasserstand eines Monates wird unterstrichen und aus allen Wasserständen das Mittel berechnet.

Am Schlüsse eines Jahres werden — etwa in der nachstehend angedeuteten Weise — die monatlichen Summen der Wasserstände zusammengestellt ; daraus wird der mittlere Wasserstand des ganzen Jahres berechnet und der höchste, sowie der niedrigste Wasserstand bezeichnet.

Wasserstände des . . . -Flusses, beobachtet in den Mittagsstunden am Pegel zu . . .

Zusammenstellung der Wasserstände am Pegel zu ... für das Jahr 18 . .

Monat: Februar 18 . .

Bemerkungen.

Datum

über Null unter Null

QO C5 O» 00 CO j-¹

<M CD O O r* O CO O

cf cf cf cf cf

Das Eis setzt sich.

CD

T-l TH

cf t-T of

Abends um 7 Uhr steht das Wasser auf + 2m, 38.

Starker Eisgang.

Heftiger Regen und Sturm a. SW.

Anhaltender Regen, desgl.

Summen

der monatlichen Wasserstände.

Monat:

Meter

Januar . Februar . März . . April Mai . . Juni .    .

Juli . . August . September October . November December

31,84

20,48

21,43

17,22

18,37

17,90

26,97

24,15

23,73

30,32

22,00

37,80

Summa

292,71

Mittlerer Wasserstand des Jahres: 0m,802.

Höchster Wasserstand den 21. December: lm,76.

Niedrigster Wasserstand den 13. April: 0m,62.

Summen

22,20

1,72

20,48

Mittel 0,73    |    —

§ 25. Geschwindigkeits-Messungen. Die theoretischen Untersuchungen im zweiten Theile dieses Capitels haben gezeigt, dass die Kenntniss der Geschwindigkeiten an verschiedenen Stellen eines Stromprofiles die Basis für die Experimentaltheorie bildet und zur Lösung der verschiedenen in der Praxis vorkommenden Aufgaben erforderlich ist. Auch die in den §§ 27 und 28 vorzuführenden Consumtions-messungen beruhen häufig auf der Kenntniss der verschiedenen Profilgeschwindigkeiten. Es sind desshalb Apparate, wohl auch Hydrometer oder Tachometer genannt, nothwendig, welche das Messen der Wassergeschwindigkeit ermöglichen.

Dieselben lassen sich eintlieilen: 1) in solche, welche die 'Geschwindigkeitsmessungen in beliebiger Tiefe gestatten, 2) in solche, welche zur Messung der Oberflächengeschwindigkeit dienen und 3) in solche, welche das Messen der mittleren Profilgeschwindigkeit gestatten.

Für alle Geschwindigkeits-Messungen ist erforderlich, dass das Wasser frei von Wirbeln, Gegenströmungei), festen Einbauen u. s. w. ist. Für Messungen an der Oberfläche ist besonders Windstille Bedingung.

1. Apparate zum Messen der Geschwindigkeit in beliebiger Tiefe. Zu diesen

gehören:

Fig. 22.

a) Der Tiefenschwimmer besteht im Wesentlichen aus einem hohlen Körper, welcher so belastet wird, dass er in jene Tiefe einsinkt, in der die Geschwindigkeitsmessung vorgenonmien werden soll. Mit demselben ist durch eine feine Leine oder eine Drahtkette eine an der Oberfläche treibende, möglichst kleine Marke verbunden (Fig. 22). Man beobachtet nun die Zeit, in welcher der Schwimmer eine bestimmte Weglänge zurücklegt und berechnet alsdann die gesuchte Geschwindigkeit. Da sieh jedoch der im Wasser befindliche Schwimmer der Beobachtung entzieht, so beobachtet man Zeit und Weg für die auf dem Wasser schwimmende Marke und betrachtet die gewonnenen Beobachtungsresultate als Weg und Zeit des in der Tiefe sich bewegenden Schwimmers.

Die Beobachtung von Zeit und Weg geschieht am einfachsten in folgender Weise. Man steckt in einer geraden Stromstrecke zwei Querprofile in solcher Entfernung von einander aus, dass der Schwimmer etwa 2 bis 3 Minuten braucht, um von einem Profile zum anderen zu gelangen. Der Schwimmer wird alsdann ca. 20m oberhalb des oberen Profiles in das Wasser gebracht und entweder, wenn die Strömung nicht stark ist und man vom oberen Profil nach dem unteren noch zeitig genug gelangen kann, von einer und derselben Person mittelst einer Secundenuhr die Zeit beobachtet, wann der Schwimmer jedes der beiden Profile passirt; oder diese Beobachtung geschieht durch zwei an den betreffenden Profilen aufgestellte Personen, welche mit gleichgestellten Secundenuhren versehen sind. Dividirt man die Länge des vom Schwimmer zurückgelegten Weges durch die Zahl der dazu gebrauchten Secunden, so erhält man die Geschwindigkeit.

Der Tiefenschwimmer besteht meist aus einer hohlen Blechkugel oder aus einem hohlen Holzcylinder (von ca. 10cm Durchmesser und ca. 30cm Länge); indess hat man auch sog. Klotzschwimmer zur Anwendung gebracht. Dies sind würfelförmige Holzklötze von etwa 20om Seitenlänge, welche durch Steine beschwert werden.

Für grosse Wassertiefen und grosse Geschwindigkeiten ist der Tiefenschwimmer ein sehr geeigneter Apparat. In ausgedehnter Weise wurde derselbe für die Geschwindigkeitsmessungen bei den in § 16, S. 245 schon gedachten hydrometrischen Arbeiten verwendet, welche von Humphreys und Abbot am Mississippi vorgenommen worden sind. Für die Messung von Geschwindigkeiten in so grosser Tiefe hätte weder der Woltmann’sche Flügel, noch die Pitot’sche Röhre gebraucht werden können.

Der eigentliche Schwimmer bestand aus einem kleinen Fässchen von 38cm Höhe und 25«» Durchmesser, welches so beschwert war, dass es mit geringem Uebergewicht herabsank. Derselbe wurde getragen von einer Korkscheibe von 20cm im Quadrat und 7V2cm Dicke, die etwa zur halben Höhe in das Wasser eintauchte. Die Yerbindungsleine war so lang, dass das Fässchen jedesmal in jener Tiefe schwebte, in der man die Geschwindigkeit messen wollte.

Die Geschwindigkeitsmessungen wurden in der Weise ausgeführt, dass am Ufer zwei Querlinien in ca. 50m (200 Engl. Fuss) Abstand abgesteckt wurden; die Durchgänge der Schwimmer durch die betreffenden Wasserprofile wurden mittelst Fernrohren an Theodolithen beobachtet.

Der beschriebene Apparat wurde von einem vor Anker liegenden Boote oberhalb der ersten Visirlinie in das Wasser gelegt, so dass er vor dem Beginn der Messung schon die Geschwindigkeit des umgebenden Wassers annehmen konnte. Mit dem ersten bereits vorher eingestellten Fernrohre wurde die Zeit des Durchganges durch die erste Visirlinie beobachtet und derselbe Beobachter verfolgte alsdann den Schwimmer, bis dieser die zweite Linie passirte. Der Durchgang durch diese wurde von einem zweiten Beobachter in gleicher Weise beobachtet. Allein es bezeichnete diesen Moment des Durchganges der zweite Beobachter dem ersten durch Zuruf. Der letztere maass alsdann den Horizontalwinkel, den der Schwimmer in diesem Momente mit der Basis einschloss. Auf diese Weise liess sich die Entfernung des Schwimmers vom Ufer oder von der Basis bestimmen.

Weitere interessante Details über diese Messungen sind in dem auf S. 245 (Fussnote 15) schon genannten Werke von Humphreys und Abbot (S. 230), ferner in der auf S. 257 (Fussnote 18) bereits erwähnten Grebenau’schen Bearbeitung (S. 56), weiters in: Zeitsclir. f. Bauw. 1868, S. 63 und in: Allg. Bauz. 1870, S. 17 zu finden.

Auch die Messungen Gordon’s am Irrawaddi²⁸) (vom 1. August 1872 bis 1. September 1873) wurden mittelst Tiefenschwimmer ausgeführt. Dieselben bestanden aus einer an der Oberfläche schwimm-den 25mm starken Scheibe von leichtem Holz mit 152mra Durchmesser und einem mittelst einer feinen Schnur in verschiedenen Tiefen darunter befestigten, 305ram langen, 152mm starken, am untern Ende derartig belasteten Holzcylinder, dass die Scheibe nur noch 6mm über den Wasserspiegel hervorragte. Die Verbindungsschnur war l,6mm stark und gefirnisst.

b) Die Pitot’sclie Röhre — 1732 von ihrem Erfinder der Pariser Academie der Wissenschaften vorgelegt — ist in ihrer einfachsten Gestalt ein rechtwinklig

Fig. 23.

gebogenes, an beiden Schenkeln offenes Bohr (Fig. 23). Taucht man dasselbe auf eine beliebige Tiefe in das Wasser derart, dass der horizontale Bohrschenkel gegen die Strömung gerichtet ist, so steigt das Wasser im verticalen Bohrschenkel so lange, bis die Wasserhöhe h dem Stoss des Wassers das Gleichgewicht hält. Aus der gemessenen Höhe li lässt sich die Wassergeschwindigkeit vx ohne Mühe berechnen.

Ist fi der Querschnitt der Einflussöffnung (am horizontalen Schenkel), y das Gewicht der Volumeinheit Wasser und g die Acceleration der Schwere, so ist der vom Wasser ausgeübte Stoss

3g

y. Das Gewicht der Wassersäule, welches diesem Stoss das Gleichgewicht hält, ist fi h y,

= f* h T>

wenn fi den Querschnitt des verticalen Rohrschenkels bezeichnet. Sonach ist fi

vl

= \J3 g h

a

—r- ein für jedes Instrument bekannter Coefficient. Weiteres

oder Vx

ist auch \J3 g constant und schliesslich muss noch ein Erfahrungscoefficient hinzugefügt werden, so dass man einfach Vx = {A'Jh setzen kann. Der Coefficient p. muss für jeden Apparat durch vergleichende Messungen derselben Geschwindigkeit mit verschiedenen Instrumenten bestimmt werden.

Die Handhabung der Pi tot’sehen Röhre ist allerdings eine« sehr einfache; allein die damit erzielten Resultate sind ziemlich ungenau. Abgesehen davon, dass die Caifillar-Attraction des Rohres nicht ohne Einfluss ist, ist in Folge der Schwankungen des Wassers im Rohre das Ablesen des

Hierin ist

¹

) Vergl. auch: Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Technologisle 18G7, Äug., S. G14. Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover 1868, S. 327.

Bornemann, K. R. Die Gauckler’sche Theorie der Bewegung des Wassers in Flüssen und Canälen. Civiling. 18G9, S. 13.

²

)    Auch im Buchhandel erschienen: Berlin 1869.

³

)    Dieselbe darf jedoch nur für Gefälle, die nicht stärker als 1:1000 sind, und für R^> Om,29 angewendet werden.

⁴

) Zar Bestimmung dieser Tiefe dient die Formel 0 = y die Breite in dieser Tiefe bezeichnet.

⁵

) Vergl. v. Wagner. Harmonische Resultate der Ganguillet-Kutt er 'sehen Formel für die mittlere Flussgeschwindigkeit. Prot. d. sächs. Ing.- iv Arch.-Ver, 85. Hauptvers. S. 27.

Bazaine. Formules de jaugage des cours d’eau de MM. Ganguillet et Kutter. Revue industr.

1876, S. 167.

⁶

) Das vorstehende Capitel war dem Drucke bereits übergeben, als das wertbvolle Werk vonBoussi-nesq: „Essai sur la theorie des eaux courantes“ erschien. Wir müssen uns in Folge dessen an dieser Stelle damit begnügen, die Aufmerksamkeit des Lesers auf diese ebenso umfangreiche als exacte Abhandlung zu lenken.

⁷

) Mit besonderer Sorgfalt müssen sog. Präcisions-Nivellements vorgenommen werden. Vergl. Bauer, F. Präcisions-Nivellement des Elbstromes. Deutsche Bauz. 1877, S. 12.

⁸

) Baaken, Baken oder Bojen sind Tonnen oder andere Schwimmer, die an Ketten oder Tauen befestigt sind. Letztere werden*entweder durch Anker oder versenkte Steine festgehalten.

Handbuch d. Ing.-Wissensch. III.

£8) Vergl. Gordon, R. On the theory of the flow of water in open channels. Rangoon 1875.

Wasserstandes im verticalen Rohrschenke] schwierig und ungenau — um so weniger genau, je kleiner die Geschwindigkeit ist. Duchemin¹) gah desslialb diesem Apparate die etwas abgeänderte, aus Fig. 24 ersichtliche Gestaltung. Pi tot seihst brachte später an seiner Röhre gleichfalls Abänderungen und Verbesserungen an. Ebenso beschreibt Boileau in seinem „Tratte de la mesure des eaux courantes (Paris 1854, S. 274)“ eine verbesserte Pi tot’sehe Röhre. Von nicht geringem Interesse sind Reichenbach’s Verbesserungen an diesem Apparate.²)

Fig. 24.

Indess behielt die Pitot’sche Röhre in allen diesen Formen viele Unvollkommenheiten. Erst Darcy gah derselben für die von ihm und Bazin (vergl. § 20, S. 258) ausgeführten Messungen eine Einrichtung, welche sie für exacte hydrometrische Untersuchungen geeignet macht.

c) Darcy’sclie Röhre. Die von Darcy angegebene Einrichtung schliesst sich an die von Pitot und Reichen hach angebrachten Verbesserungen an. Die beiden Rohre C und D (Taf. XVI, Fig. 4) sind auch am oberen Ende mit einer metallenen Fassung versehen, in welcher ein Hahn E angebracht ist, der im geschlossenen Zustande beide Röhren gegen die atmosphärische Luft abschliesst. Wenn der Apparat eingetaucht ist, so kann man durch Saugen am oberen Hahne das Wasser in den Rohren bis in eine zur Beobachtung bequeme Höhe aufsaugen, hierauf den Hahn schliessen und wie gewöhnlich ablesen.

Die beiden Glasröhre G und D sind in einer Eichenholztafel A B eingelassen, deren untere Enden in ein kupfernes Verbindungsstück eingekittet sind. Durch das letztere geht ein Hahn F hindurch, mittelst dessen von oben aus (mit Hilfe von Leinen) die Oeffnungen beider Rohre regulirt werden können. Unter dem Verbindungsstück sind die Rohre C und 1) als Kupferrohre fortgesetzt. Dieselben sind rechtwinklig umgebogen und soweit zur Seite der Holztafel gelegt, dass der vom Apparat    erzeugte Stau keinen    Einfluss auf    die Mündungen ausüben    kann.    Die Mündung    c des Rohres C liegt    normal zum Stromstrich, die Mündung    d des    Rohres D

dagegen parallel dazu. In Folge dessen steht in C der Wasserspiegel höher als in D.

Soll eine Geschwindigkeitsmessung vorgenommen werden, so befestigt man den Apparat an einem Eisenstabe G und lässt ihn so weit in das Wasser hinab, bis die Mündungen c und d in jener Tiefe liegen, in welcher man die Geschwindigkeit messen will. Die Tafel A B ist um den Eisenstab G drehbar und wird durch die Fahne II stets so eingestellt, dass c und d in der Richtung der Strömung liegen.    Oeffnet man nun mittelst    der einen Leine    den Hahn I\ so nimmt das Wasser in    den Rohren

die der    Geschwindigkeit entsprechenden Höhen an.    Sind diese constant geworden,    so saugt    man sie bei

m zur passenden Höhe empor, schliesst den Hahn F und sobald die Wassersäulen beharren, mittelst der zweiten Leine auch den Hahn F, worauf man die Höhen ln und 7*2 der beiden Wassersäulen ahliest. Die gesuchte Geschwindigkeit ist alsdann Vx = p. — 7*2. Zum Ahlesen dient am besten eine verschiebbare Scala (bis zu Millimetern eingetheilt), deren Nullpunkt man am höheren Wasserspiegel anlegt.

Ist die Geschwindigkeit in grosser Tiefe zu messen, so dass der ganze Apparat unter Wasser getaucht wird, so entsteht die Schwierigkeit, dass man sehr lange Wasserstandsrohre haben muss. Darcy umging dies dadurch, dass er durch

I. Bd. S. 449.

1862, S. 79.

den Halm E in beide Rohre Luft einpresst. Da die beiden Rohre oben mit einander in Verbindung stehen, so ist die Niveaudifferenz in denselben ebenso gross, als wenn kein Druck von oben ausgeübt würde.³)

Die Gonstante ;x muss sehr sorgfältig ermittelt werden. Darcy tliat dies in dreifacherWeise: a) durch Messung der Oberflächengeschwindigkeit eines Wasserlaufes mittels Oberflächenschwimmers (vergl. S. 288) und durch Vergleichung der erhaltenen Resultate mit jenen seiner Röhre, ß) durch Bewegung des Apparates mit einer bekannten Geschwindigkeit in einem stehenden Wasser und y) durch Messung der Geschwindigkeiten an vielen Punkten eines Wasserprofiles mit seiner Röhre und durch nachherige Vergleichung der erhaltenen Resultate mit der im Vorhinein ermittelten Wassermenge. Das arithmetische Mittel aus den erhaltenen Werthen von fx gab die gesuchte Constante.

Dieser Coefficient hängt übrigens von den Verhältnissen des Apparates ab, und wenn er auch für einen und denselben Apparat constant ist, so variirt er doch von einem zum anderen, je nach der Einrichtung und den Dimensionen der Rohröffnungen.

Eine nicht unwesentliche Vereinfachung erhielt der in Rede stehende Apparat bei den im Jahre 1871 am Rhein zu Germersheim vorgenommenen vergleichenden Geschwindigkeitsmessungen. Vergl. hierüber: Deutsche Bauz. 1872, S. 239.

Die Darcy’sehe Röhre leistet, wie kein anderer Apparat, namentlich bei Gesell windigkeitsmessungen hart am benetzten Umfange und am Wasserspiegel, vortreffliche Dienste. Der im Folgenden noch zu beschreibende hydrometrische Flügel gestattet in beiden Fällen wegen des ihm zu belassenden Spielraumes keine genaue Messung. Sie bietet ferner den Vortheil dar, dass bei ihr eine Zeitbeobachtung nicht erforderlich ist. Bei grossen, d. i. bei sehr tiefen Strömen ist die Darcy’sche Röhre allerdings unbrauchbar.

Es darf ferner nicht ausser Acht gelassen werden, dass die Pitot’sehe, wie die Darcy’sche Röhre die Geschwindigkeit nur für den Moment der Beobachtung giebt, dass sie aber einen Mittelwerth der während eines gewissen Zeitabschnittes stattfindenden Variation der Geschwindigkeit (Pulsationen, Oscillationen) zu fixiren nicht im Stande ist. Hierin steht sie vielen anderen Apparaten nach.

Ein leicht herstellbares Hydrometer und eine neue Methode zur Messung der Geschwindigkeit des Wassers, wobei das Princip der Pi tot’sehen Röhre gleichfalls in Anwendung kommt, ist von v. Wagner angegeben worden. Näheres zu finden in: Deutsche Bauz. 1873, S. 100.

Auch Lachner beschreibt in derselben Zeitschrift 1876, S. 195 einen von ihm construirten Geschwindigkeitsmesser, der an dieser Stelle einzureihen wäre.

d) Der hydrometrische Flügel, nach seinem Erfinder (1790) gewöhnlich der Woltmann’sche Flügel genannt, gleicht im Wesentlichen einer kleinen Windmühle (Fig. 25). An einer horizontalen Welle ci sind zwei bis fünf schiefe Flügel/ befestigt, die durch den Stoss des Wassers bewegt werden. Mittelst eines Zählwerkes z liest man die Anzahl der Umdrehungen in einer bestimmten Zeit ab. Die Leine b und die Feder c dienen dazu, um den Zählapparat ein- und auslösen zu können. Der Apparat wird bei Geschwindigkeits-Messungen an einem Stabe d in jene Tiefe getaucht, in der die Messung vorgenommen werden soll. Eine an demselben angebrachte

Fahne (Steuerruder) bringt den Apparat — ähnlich wie bei der Darcy’schen Röhre — in die Richtung der Strömung.³²) Nun wird, indem man die Zeit an einer genau gehenden Secundenuhr abliest, das Zählwerk durch Anziehen der Leine b eingerückt. Nach einiger Zeit (z. B. eine Minute), deren Dauer wieder beobachtet werden muss, löst man das Zählwerk aus und liest die Zahl der Flügelumdrehungen ab. Aus der Relation der Umdrehungszahl zur Wassergeschwindigkeit bestimmt man die letztere.

Fig. 25.

f\

.Hl.

Hv

Das Zählwerk besteht im Wesentlichen aus einer in die Welle a geschnittenen Schraube, die in ein entsprechendes Schraubenrad z greift. Um beim Anziehen (Einrücken) des letzteren ein Aufsetzen der Radzähue auf die Schraubengewinde möglichst zu vermeiden, müssen erstere sehr spitz, letztere sehr scharf an den äusseren Kanten sein. Um die Dauer der Beobachtung auf längere Zeit ausdelmen zu können, setzt man häutig die Achse des gezahnten Schraubenrades noch mit einem zweiten Rade in Verbindung, welches die Umgänge des erstem zählt. Indess kann dieses zweite Zählrad auch entbehrt werden.

All dem von Woltmann ursprünglich construirten Apparate wurden mannigfaltige Abänderungen und Verbesserungen vorgenommen.

Weisbach und Lingke brachten 1840 wesentliche Vervollkommungen an, z. B. die' Steuervorrichtung u. s. w. Lapointe³³) legte die Flügel in eine Röhre und die Zählvorrichtung nach Aussen. Stevenson und Baumgarten³⁴) construirten die Flügel als Schraubenflächen mit gleichbleibender Steigung. Boileau beschreibt³⁵) einen hydrometrischen Flügel mit einer langen Schraube und ohne Räder. Als Schraubenflächen gestaltete auch Treviranus ³⁶) die Flügel seines verbesserten Hydrometers und gab ein Verfahren an, wie man die mittlere Wassergeschwindigkeit in einer Profil-Verticalen oder -Horizontalen ohne Weiteres durch Messung ermitteln könne.

Alle diese Apparate leiden an dem grossen und lästigen Uebelstande, dass man bei jeder Ablesung den hydrometrischen Flügel aus dem Wasser heben und sodann wieder für die nächste Messung bis zur richtigen Tiefe und an der richtigen Stelle hinablassen muss. Hiermit vergeht wohl nie weniger als die Hälfte, meist drei Viertel oder noch mehr der disponibeln Zeit. Hierzu kommt noch, dass dieses Aufziehen und Hinablassen für den Apparat gefährlich ist und dass derselbe gerade hierbei am häufigsten Schaden nimmt.

t2) Das Steuerruder bringt bei niedrigem Wasserstand und grossen Geschwindigkeiten das ganze Instrument in starke Vibration. Für solche Fälle empfiehlt es sieh desshalb, das Ruder wegzulassen und dem Stabe d einen solchen Querschnitt (rechteckig mit der längeren Seite in der Richtung der Strömung) zu geben, dass dadurch derselbe Zweck erreicht wird.

³⁵)    Memoire sur le jaugeur ou appareil propre ä mesurer, pendaut un temps indetermine, le produit constant ou variable d’un cours d’eau. Comptes rendus. Tome 21me, S. 1164.

S4) Sur le moulinet de Woltmann, destine ä mesurer les vitesses de l’eau, sur son perfectionne-ment et sur les experiences faites avec cet instrument. Ann. des ponts et chaussees 1847, 2. Sem., S. 326. Polyt. Centralbl. 1849, S. 863.

3Ö) Traite de la mesure des eaux courantes, Paris 1854.

³⁶)    Ueber Verbesserungen in der Construction und im Gebrauche des Woltmanu’schen hydrometrischen Flügels. Allg. Bauz. 1861, S. 125.

Hauer, J. v. Ueber den Woltmann’schen Flügel und Treviranus’ verbesserte Mess-Methode mit diesem Instrumente. Zeitscbr. d. Oest. Ing.- u. Arch.-Ver. 1862, S. 116.

Treviranus, L. G. Bemerkungen zum vorhergehenden Aufsatz. Zeitsehr. d. Oest. Ing.- u. Arch.-Ver. 1863, S. 165.

Farrand Henry, welcher 1867 und 1868 mit zahlreichen hydrometrischen Arbeiten an den sog. Great Lakes (Nordamerica) beschäftigt war, brachte desshalb die Zählvorrichtung über dein Wasser an und machte die Drehungen des Flügels auf electrischem Wege an derselben ersichtlich.

Die Achse des Flügels liegt, wie bei der gewöhnlichen Apparatconstruction, mit den beiden Enden in einer Gabel,, an welcher ein kleiner Arm angebracht ist, der bei jeder Umdrehung der Flügelachse einen Silberdraht berührt. Dieser ist mit einem der Drähte des Electromagnets verbunden, während der andere Draht mit der Gabel in Verbindung steht, in welcher der Flügel hängt. Es wird sonach bei jeder Umdrehung des Flügels der Strom geschlossen.

Die Zählvorrichtung ist dem Schreibapparat des Morse’sehen Telegraphen ähnlich eingerichtet. Bei jedem Stromschluss wird vom Electromagnet ein Anker angezogen, und es rückt hierbei ein Zahnrad der Zählvorrichtung um einen Zahn weiter. Dieses greift durch ein kleines Getriebe in ein zweites Zahnrad, welches um einen Zahn weiter vorrückt, wenn das erste Rad 100 Umdrehungen des Flügels anzeigt.

In Europa scheint dieser hydrometrische Flügel eine Verbreitung nicht gefunden zu haben. Derselbe wurde eingehend vom Verfasser dieses Capitels (nach dem Journ. of the Franklin Inst. 1869, Mai, S. 305) beschrieben in: Polyt. Journ. Bd. 193, S. 345. In gleicherweise beschreibt Her sch el diesen Apparat in: Zeitschr. f. Bauw. 1869, S. 415.

Die interessanteste Vervollkommnung’ des hydrometrischen Flügels ist in neuester Zeit durch Amsler-Laffon in Schaffhausen ausgeführt worden. Auch bei diesem auf Taf. XVI, Fig. 1 bis 3 dargestellten Apparat wird durch Verwendung eines galvanischen Stromes die Möglichkeit geboten, über dem Wasser die Zeit zu beobachten, während welcher eine bestimmte Zahl von Umdrehungen (100) gemacht wird. Doch ist die Einrichtung einfacher und bequemer, als bei dem eben erwähnten Instrumente.

Das Rad z macht bei 100 Flügelumläufen eine einzige Umdrehung. Bei jeder solchen Umdrehung wirkt eine Nase x auf einen Hebel u und schliesst dadurch bei t den galvanischen Strom. Die betreffenden Drahtleitungen gehen dabei durch ein eisernes Gasrohr B, in welchem der Draht durch Colophonium isolirt wird. Gleichzeitig dient das Rohr B dazu, den Flügel unter Wasser an der vierkantigen Stange d in jeder beliebigen Höhe feststellen zu können. W H ist die Steuerfahne des Apparates.

Der galvanische Strom wirkt auf den Electromagnet m, welcher im oberen Theile eines leicht transportablen cylindrischen Gehäuses r r (P’ig. 2) placirt ist, dessen unterer Theil die Batterie enthält. Bei Schliessung des Stromes zieht der Electromagnet den Anker g an, der jedoch zurückgeht, sobald der Hebel u von der Nase x abfällt und der Strom nicht mehr geschlossen ist. Der Augenblick des Stromschlusses dient lediglich dazu, den Beobachter zu avertiren, dass das zu beobachtende Zeichen in einigen Secunden eintreten wird. Hierzu lässt das Spiel des Electromagnets einen farbigen Punkt in der Oeffnung des Deckels h des Gehäuses r r erscheinen und verschwinden. Die galvanische Batterie besteht aus einem Zink-Kolilen-Element Z K. Der positive Strom geht von der Zinkplatte Z bei i, das Messingknöpfchen n passirend, in den mit Seide gehörig übersponnenen Leitungsdraht b über und von da aus in die isolirte Leitung b des Gasrohres R, welche Leitung oben am Anfänge des Gehäuses A, in unmittelbarer Nähe von t, endet. Der negative Strom geht von der Kohle K bei e in die Metallwand des Gehäuses r r, durchläuft die Windungen des Electromagnets m und gelangt mit Hilfe des Ivnöpfchens o in die ebenfalls umsponnene Drahtleitung c, welche • diesen Strom in das Gasrohr B überträgt, wodurch derselbe weiter nach A und z geleitet wird. Beide Ströme vereinigen sich dann, wenn durch die Berührung zwischen der Nase x und dem Hebelende u der Schluss der Ströme bei t erfolgt.

Ausführliche Beschreibungen dieses Apparates finden sich in:

Harlacher, A. ß. Zur Hydrographie Böhmens. Techn. Bl. 1871, S. 91.

ßiihlmann. Ueber Amsler-Laffon’s Woltmann’schen Flügel mit electromagnetischem Zählapparat. Mitth. d. Gew.-Ver. f. Hannover 1873, S. 12. Polyt. Journ. Bd. 208, S. 168.

Bauernfeind, C. M. v. Elemente der Vermessungskunde. 5. Aufl. München 1876. I. Bd. S. 466.

Die Zählvorrichtung an diesem Flügel ist nicht vollkommen entsprechend. Die Kraftäusserung des Stromes besteht lediglich darin, den Anker eines Electromagnets anzuziehen und, sobald die hundertste Umdrehung des Flügelrades vollendet ist, wieder fahren zu lassen. In letzterem, für die Beobachtung maassgebenden Momente verschwindet der farbige Punkt in der Oeffnung des Gehäusedeckels. Wenn auch dieses Verschwinden durch die schon einige Secunden vorher erfolgte Anziehung des Ankers und das Erscheinen des Punktes angezeigt, die Aufmerksamkeit des Beobachters also auf kurze Zeit vor Vollendung der hundertsten Umdrehung gefesselt wird, um für die Ablesung der Uhr bereit zu sein, so ist doch die genaue Fixirung der Zeit lediglich dem Zufall oder der Geistesgegenwart und Geschicklichkeit des Beobachters anheimgegeben.

Wir erwähnen endlich des von Holzboer construirten hydrometrischen Flügels, der dem Amsler-Laffon-Fliigel sehr ähnlich ist, jedoch nach 100 Flügelumdrehungen nicht ein optisches, sondern ein Glockensignal hervorbringt.

Eine detaillirte Beschreibung dieses Apparates bringen die Mitth. d. Gewb.-Vereins. f. Hannover 1876, S. 234.³⁷) An dieser Stelle sei nur erwähnt, dass sich dieser holländische Flügel vom Am s ler-Laffon’sehen im Princip hauptsächlich dadurch unterscheidet, dass man bei ihm das Wasser ungehindert zwischen den Theilen der galvanischen Kette circuliren lässt. Hierdurch ist der Apparat einfacher geworden, unterliegt aber mehr äusseren Störungen.

Es erübrigt nun noch, die Relation zwischen der Umdrehungszahl des Flügels und der zu messenden Geschwindigkeit festzustellen. Früher nahm man an, dass die Geschwindigkeit vx der Umdrehungszahl n des Flügels proportional ist. Man setzte nach Woltmann und D’Aubuisson³³) dx = a «, und betrachtete a als einen constanten Coefficienten, der für jedes Instrument bestimmt werden musste. Zur Zeit ist bekannt, dass dieser Coefficient nicht constant, sondern variabel ist. So z. B. gab Gr eben au’s Flügel für

0,20    0,21    0,25    0,40    0,50    1,00    1,50    2,00“

vx —

a = 1,9391    1,5480 0,9411 0,6148 0,5730 0,5311 0,5288 0,5263.

Man hat in Folge dessen anderweitige Relationen zwischen vx und n aufgestellt.

Annähernd wird die Geschwindigkeit gefunden aus der von Chasles aufge-stellten Formel vx — a -|- ß n, worin a und ß Constante sind, und zwar ist a jene kleine Geschwindigkeit, hei welcher sich der Flügel nicht mehr dreht, hei welcher also die Reihung grösser ist, als die Stosskraft des Wassers.

Genauer verfährt man nach Lahmeyer³⁹), wenn man vx = a -f- ß n -f- 7 n2 setzt; nur für geringe Geschwindigkeiten empfiehlt derselbe vx — a -f ß n -j-

5 + n²

Bornemann⁴) und Weissbach⁵) befürworten vx — ß n -j- y/ er -j- 7 ri\ In diesen Ausdrücken hat a dieselbe Bedeutung wie früher; ß, 7 und d sind constante Coefficienten.

Diese Constanten werden gewöhnlich dadurch bestimmt, dass man den hydrometrischen Flügel einen stillstehenden geradlinigen Wasserfaden mit gewisser Geschwindigkeit durchlaufen lässt und dessen Länge I, sowie die beobachtete Zeit Z (in Secunden) mit der Umdrehungszahl n des Flügels in entsprechende Relation bringt. Benutzt man z. B. die Formel vx — cc-\-$n, so ist = a -j-ßw. Eine längere Versuchsreihe ergiebt mittelst der Methode der kleinsten Quadrate die Constanten a und ß.

Steht za einer solchen Prüfung kein ruhiges Wasser zu Gebote und stösst die Zurichtung eines Kahnes mit Leitseil auf Schwierigkeiten, so findet sich wohl ein langsam und gleichmässig fliessendes

³⁷)    Vergl. auch: Polyt Journ. Bd. 224, S. 47.

³⁸)    Tratte d’hydraulique. Paris 1834, S. 173.

³⁹)    Erfahrungsresultate über die Bewegung des Wassers in Flussbetten und Canälen. Braunschweig

1845, S. 53.

Gewässer mit geradlinigem Ufer, z. B. in einem gestauten künstlichen Gerinne. Zum Aufsuchen geeigneter Stellen können auch Flügel mit unbekannten Constanten benutzt Averden, wenn sie auf der ganzen Länge des gewählten Wasserfadens mehrmals eingetaucht werden und überall innerhalb gleicher Zeit gleiche Umdrehungszahlen geben.

Zu jedem Versuch, die Constanten zu bestimmen, gehören zwei Bewegungen des Flügels durch den ganzen Wasserfaden, eine zu Berg, die andere zu Thal, und es ist selbstredend nöthig, ausser den Umdrehungszahlen auch die auf jede Bewegung verwendete Zeit in Secunden zu beobachten. Ein practisclies und zugleich genaues Verfahren giebt Vogler im Civiling. 1872, S. 77 an.

Alle hier angeführten Formeln setzen voraus, dass die Anzahl n der Umdrehungen, welche der Flügel macht, während er auf eine bestimmte Länge durch stehendes Wasser gezogen wird, immer dieselbe ist. Versuche haben jedoch das Gegentheil gezeigt. Die Umdrehungszahl n hängt vielmehr von der Zeitdauer Z ah, welche während der Bewegung durch jene Strecke vergeht. Je grösser Z, je kleiner also die Geschwindigkeit ist, mit welcher der Flügel durch das Wasser gezogen wird, desto geringer fällt n aus.. Es ist sonach n eine von der Wassergeschwindigkeit vx abhängige Function.

Aus diesen Gründen hat es Grebenau vorgezogen, zunächst die Beziehungen zwischen Zeit und Umdrehungen in der betreffenden Versuchsstrecke aufzusuchen und daraus erst die Geschwindigkeitsformel abzuleiten. Er fand, dass die Curve der Umdrehungszahlen (Geschwindigkeiten = Abscissen, Umdrehungszahlen = Ordinaten) eine Parabel ist, was von Grabner auf rein analytischem Wege bestätigt wurde.

die Wassergeschwindigkeit i\ den Ausdruck vx —

In ähnlicher Weise verfuhr Sasse⁶) in seinen Untersuchungen. Doch rühren die sorgfältigsten und eingehendsten Ermittelungen von Exner⁷) her. Er stellte füllt² auf. Hierin

hat a die schon mehrfach angegebene Bedeutung; n ist die während der bei der

Geschwindigkeits-Messung als Beobachtungsdauer festgesetzten Zeit Z am Apparate abgelesene Umdrehungszahl; l ist die Länge der Versuchsstrecke, in deren Ausdehnung der Flügel durch stehendes Wasser gezogen wird, und n₀ ist die Anzahl der Umdrehungen, welche der Flügel während des Durchlaufens der Distanz l machen würde, sobald die Bewegung mit sehr grosser Geschwindigkeit geschieht. Offenbar ist für einen bestimmten Apparat und eine bestimmte Versuchsstrecke der Factor

constant, so dass man auch allgemein vx — yj a² -f- ß n² setzen kann. In der

Z² 1Iq

Form v\ = a² -{- ß w ist alsdann diese Gleichung zur directen Behandlung mittelst der Methode der kleinsten Quadrate geeignet.

Die Untersuchungen Exner’s haben auch noch dargethan, dass man sich der Formel v* = an unmittelbar bedienen kann, wenn man mit dem hydrometrischen Flügel ausschliesslich grosse Stromgeschwindigkeiten zu messen hat; dass die Formel vx = a-f-ß« hinreichend genaue Besultate liefert, unter der Vorraussetzung, dass die Constanten a und ß auf Grund einer hinreichenden Anzahl von Versuchen, hei denen der Apparat mit nicht zu verschiedenartigen, d. li. theils sehr grossen, tlieils ganz geringen Geschwindigkeiten durch still stehendes Wasser bewegt werden darf, sorgfältig ermittelt sind, und unter der Bedingung, dass die zu messenden Stromgeschwindigkeiten nioht weit ausserhalb der Grenzen der bei den erwähnten Versuchen angewendeten Geschwindigkeiten liegen.

Der hydrometrische Flügel gestattet eine grosse Genauigkeit der Messung. Diese Eigenschaft, sowie auch der sehr bequeme Gebrauch haben diesem Apparate allgemeinen Eingang verschafft. In der That kann derselbe für alle derartigen Messungen empfohlen werden. Nur für grosse Tiefen muss er eine besondere Gestaltung erhalten.

Die Literatur über den hydrometrischen Flügel ist ziemlich reichhaltig. Ausser den schon im Texte angegebenen Quellen heben wir an dieser Stelle noch hervor (zugleich Quellenverzeicliniss):

Woltmann, R. Theorie und Gebrauch des hydrometrischen Flügels. Hamburg 1790.

Laterrade. Sur la maniere de calculer les vitesses au moyen du moulinet de Woltmann. Ann. des ponts et chaussees 1858, 1. Sem., S. 121.

lieber die Anwendung des hydrometrischen Flügels bei Ermittelung der Wassermenge in den Flüssen. Allg. Bauz. 1863, S. 146.

Grebenau, H. Die internationale Rheinstrom-Messung bei Basel vorgenommen am 6.—12. November 1867. München 1873, S. 14 (Beschreibung eines von Ertel und Sohn in München angefertigten Flügels).

Sasse. Geschwindigkeitsmessungen mit dem Woltmann’schen Flügel. Deutsche Bauz. 1874, S. 484.

Rühlmann. Notizen über Geschwindigkeitsmessungen fliessender Wässer mittelst des Woltmann’schen Flügels. Mitth. d. Gew.-Ver. f. Hannover 1874, S. 135.    .

Officieller Ausstellungs-Bericht, herausgegeben durch die General-Direction der Weltausstellung 1873. Mathematische und physikalische Instrumente. Bericht von Lippich, Tinter, Ditscheiner, v. Waltenhofen, Schönberger. Wien 1874, S. 73.

Rühlmann, M. Allgemeine Maschinenlehre. 1. Bd. Braunschweig 1875. S. 133.

De Kvassay. Note sur le moulinet de Woltmann. Ann. des ponts et chaussees 1877, 1. Sem., S. 236.

e) Das Patent-Log ist ursprünglich für seemännische Zwecke construirt worden. Indess hat es den Anschein, als Hesse sich dieser Apparat mit Vortheil auch für die Messung von Stromgeschwindigkeiten in Anwendung bringen.

Im Wesentlichen ist das Patent-Log folgender Maassen eingerichtet. A B (Fig. 26) ist ein

fester, nicht drehbarer Theil, welcher hei M an eine Leine befestigt wird. Er enthält im Inneren das

Fig. 26.

Räderwerk, welches durch eine Schraube

Mi

A.

ohne Ende von dem mit dieser in Verbindung stehenden drehbaren Theil BCI) in Bewegung gesetzt wird. Zu solchem Zwecke trägt dieser leicht bewegliche Theil fünf Schraubenflächen, welche sich durch den Seitendruck des darüber hinströmenden Wassers umdrehen. Die Zahl der Umdrehungen, bez. der zurückgelegte Weg wird an den Zifferblättern F, deren Zeiger durch das Räderwerk bewegt werden, abgelesen. Die herzförmige Platte F hat auf Schiffen den Zweck, um mittelst derselben das Log stets horizontal zu erhalten. Bei Messung von Stromgeschwindigkeiten dürfte dieser Theil wohl überflüssig sein.

Näheres über diesen Apparat, auf den wir hier nicht weiter eingelien können, bringt Grebenau in der Deutsch. Bauz. 1874, S. 155. Vergl. auch dieselbe Quelle S. 183.

f) Einige andere Apparate. Im Anschluss an die vorgeführten Apparate sei in Kürze einiger älterer Hydrometer gedacht. Die meisten derselben sind aus einer Stossfläche und aus einer Waage zusammengesetzt. Die letztere dient dazu, den Stoss des Wassers gegen die erstere anzugeben. Da der Stoss des Wassers dem Quadrate der Geschwindigkeit proportional ist, so lässt sich die letztere aus dem ersteren finden. Wir heben unter diesen Apparaten hervor:

a) Die hydraulische Schnellwaage. Schon Leupold (Theatrum machinarum generale 1724, S. 150) beschreibt ein solches Instrument. Desgl. Michelotti (Sperimenti Idraulici principa-lemente diretti a confermare la Teoria, e facilitare la Pratica del misurare le acque correnti. Vol. II. Turino 1771, S. 116). Wir verweisen auch auf: Eytelwein, J. A. Handbuch der Mechanik fester Körper und der Hydraulik. (Berlin 1801). S. 461.

ß) Der Wasserhebel von Lorgna, den der Erfinder in: Memorie intorno all’ Acque correnti (Verona 1777), S. 7 beschreibt. Auch das erwähnte Eytel wein'sehe Buch enthält auf S. 461 eine Beschreibung davon.

X) Die Wasserfahne von Ximenes, auf S. 289 des genannten Ey tel wein’schen Buches beschrieben.

3) Das Tachometer von Brünings, in demselben Buche S. 463 und in: Roffiaen, L. Constructions hydrauliques. 1. partie. Hydraulique (Bruxelles 1861). S. 288 beschrieben.

e) Das Rheometer von Poletti, worüber Einiges im Polyt. Journ. Bd. 20 zu finden ist.

Wir erwähnen weiters noch eines von v. Wagner vorgeschlagenen Hydrometers, welches sich auf die schnelle Fortpflanzung des Luftdruckes in einem geschlossenen Raume gründet (vergl. Deutsche Bauz. 1873, S. 102); ferner der hydrometrischen Waage von Czerwenka, hei welcher der Stoss des Wassers auf eine verticale dünne Blechwand durch Gewichte direct gemessen werden soll (vergl. Wochenschrift des Oest. Ing.- und Arcli.-Ver. 1876, S. 345); ferner des Hydro-Dynamometers von de Perrodil, hei welchem der Druck des Wassers durch die Torsions-Elasticität eines Metallstahes aufgehoben wird; eine Scala gestattet das Ablesen der Amplitude der betreffenden Drehung (vergl. Ann. des ponts et chaussees 1877, 1. Sem., S. 467).

Zum Schlüsse gedenken wir noch eines von Bücking (Deutsche Bauz. 1873, S. 190) angegebenen Apparates, mittelst dessen man im Stande ist, die in einer Profil-Verticalen stattfmdende Geschwindigkeitsabnahme zu messen. Es sollen die durch die Wasserbewegung hervorgerufenen Drucke in der Verticalen in sehr kleinen Abständen gemessen und vom Apparat selbstthätig auf einer Trommel markirt werden, welche proprotional dem vom Apparat zurückgelegten Weg gedreht wird. Die Geschwindigkeitsabnahme würde sich alsdann auf dieser Trommel in Gestalt einer Curve darstellen, bei welcher die Ordinaten die Geschwindigkeiten, die Abscissen die Tiefen repräsentiren.

§ 26. Gescliwindigkeits - Messungen (Fortsetzung). 2. Apparate zum Messen der Oberflächengeschwindigkeit. Hierher gehören:

a) Der 0bertläclieiiscliwimmer, wohl auch Schwimmer kurzweg genannt, dient dazu, die Oberflächengeschwindigkeit im Stromstrich zu messen. Als Schwimmer kann jeder kleinere Gegenstand, der wenig specifisch leichter als das Wasser ist, benutzt werden, wenn er ohne Luftwiderstand treibt und wenn man für seinen Weg die Zeit beobachtet. Grosse Körper, z. B. Schiffe, schwimmen rascher als das umgebende Wasser.

Fig. 27.

In der Regel verwendet man Schwimmkugeln. Dies sind blecherne Kugeln von 10 bis 30em Durchmesser (Fig. 27), die mit einem Halse versehen sind. In diese lässt man Wasser eindringen, so dass sie beim Schwimmen nur wenig über dem Wasserspiegel zu sehen sind. Desshalb versieht man die Kugel auch noch mit einem Fähnchen oder sonst einem Zeichen.

Ausser solchen Kugeln lassen sich als Schwimmer auch Glas- oder Blechflaschen, Brettchen mit Fahne, Klotzschwimmer u. s. w. verwenden.⁸)

Die Geschwindigkeits - Messung mit dem Oberflächenschwimmer wird genau so vorgenommen, wie dies im vorhergehenden Paragraphen (S. 279) für den Tiefenschwimmer gezeigt wurde. Hier mag nur bemerkt werden, dass Messungen mit Schwimmern eine ganz genaue Zeitbestimmung erfordern,

An grossen Strömen sind Oberflächenschwimmer das einfachste, sicherste und wohlfeilste Mittel zur Messung der Wasserspiegelgeschwindigkeiten. Bei Hochwässern an grossen Flüssen sind Tiefen- und Oberflächenschwimmer fast das einzig zulässige Mittel der Beobachtung. So einfach aber der Apparat und die Methode der Schwimmerbeobachtungen auch ist, so muss bei Anwendung derselben doch mit Vorsicht verfahren werden, wenn das Resultat ein entsprechendes sein soll. Namentlich muss der Schwimmerweg möglichst lang und die Anzahl der an jedem Punkte beobachteten Schwimmer thunlichst gross und jedenfalls um so grösser sein, je kürzer die Schwimmerstation ist. Eine genaue Kritik der mit Schwimmer gemessenen Gecliwindigkeiten ist nur möglich, wenn der von den Schwimmern zurückgelegte Weg mit dem Messtisch aufgenommen wird.

w as immer, selbst wenn man sich der besten Secundenuhr mit Arretirstift bedient, eine delicate Aufgabe bleibt.

Wenn man den Schwimmer nicht in den Stromstrich bringt, so nähert er sich demselben immer mehr. Indess erfolgt diese Annäherung in geraden Stromstrecken sehr langsam. Man kann daher auch die Geschwindigkeit anderer an der Oberfläche gelegenen Wasserfäden hinreichend genau bestimmen, wenn der Schwimmerweg nicht zu lang ist.

Oberflächenschwimmer geben die Geschwindigkeit im Wasserspiegel nicht vollkommen genau an. Denn ein Theil ihrer Masse taucht nicht in das Wasser, sondern bewegt sich in der darüber ruhenden Luftschicht und wird darin von der Reibung beeinflusst, welche eine andere ist, als diejenige im Wasserspiegel. Auch ist niemals zu vergessen, dass Messungen mit Schwimmern nur die Geschwindigkeit des betreffenden Wasserfadens für eine gewisse Längenausdehnung, nicht aber für einen einzelnen Punkt desselben ergeben.

b) Das einfache Log ist ein dreieckiges Brettchen von etwa 25 bis 30om Seitenlänge, von dessen drei Spitzen kurze Schnüre (Fig. 28) ausgehen, die in einiger Entfernung vom Brettchen vereinigt und mit einer längeren Leine, welche

Fig. 28.

durch Bänder oder Knoten eine Längeneintheilung erhält, verbunden sind. Wirft man zum Zwecke der Geschwindigkeits-Messung das Log in den Strom, so wird das Brettchen bald die in Fig. 28 angedeutete Stellung einnehmen. Man beobachtet die Uhr und berechnet aus der 'Zeit und der Länge der abgewickelten Leine die Gesellwin-digkeit.

Soll eine Messung vorgenommen werden, so wird das Brettchen in das Wasser geworfen und sobald die Leine auszulaufen anfängt, der erste Knoten (das erste Band) festgehalten, bis die Zeitbeobachtung gehörig vorbereitet ist. In dem Augenblicke, als man die Secundenablesung vornimmt, lässt man die Leine los, lässt das Log etwa 30—60 Secunden schwimmen und hält nach Ablauf dieser Zeit die Leine wieder an.

Um das Zurückziehen des Logs zu erleichtern, sind nur zwei Schnüre an das Brettchen festgeknüpft, während die dritte bloss in einem Spalt festgeklemmt ist. Sobald die Leine plötzlich scharf angezogen wird, löst sich diese dritte Verbindung, das Log schwimmt flach auf dem Wasser und lässt sich leicht zurückziehen.

Diese Methode der Geschwindigkeits-Messung ist insofern wenig genau, als die Längenmessung mittelst der sich abwickelnden Leine ziemlich roh ist und als das Brettchen an der letzteren einen nicht unbedeutenden Widerstand erfährt. Für hohe Wasserstände empfiehlt sich allerdings das Log, welches man alsdann von einer Brücke u. s. w. auswirft.

c) Einige andere Apparate, welche in die vorliegende Kategorie gehören, sind älterer Natur und stehen jetzt wohl kaum mehr in Verwendung. Hier mag nur kurz erwähnt werden:

19

Handbuch der Ing-en.-Wissensch. III.

a) Der Stromquadrant, bei welchem eine in das Wasser getauchte Kugel an einer Leine oder einem Stahe aufgehangen ist. Durch den Stoss des Wassers erfährt die Leine, hezw. der Stab eine Ablenkung von der Verticalen. Der am Quadranten gemessene Ablenkungswinkel gestattet die Berechnung der Stromgeschwindigkeit.

Dieser namentlich von Eytelwein, Gerstner, Xi men es und Michelotti verwendete Apparat ergiebt nur wenig genaue Resultate, da die Kugel beim Ablesen fortwährend schwankt. Eine nähere Beschreibung desselben findet sich in jedem Lehrbuch des Wasserbaues und der Hydraulik.

ß) Das Schaufelrad ist ein möglichst leichtes Rad mit wenig Achsenreibung, dessen Schaufeln unter Wasser getaucht werden. Die Geschwindigkeit des Stoss-mittelpunktes, welche aus der Zahl der Umdrehungen in einer gewissen Zeit hervorgeht, ist nahezu die des Wassers.

Dieser Apparat, welcher gleichfalls nur einen geringen Grad von Genauigkeit zulässt, ist schon erwähnt in: Leupold. Theatrum machinarum generale. Leipzig 1724. S. 152.

3. Apparate zum Messen der mittleren Geschwindigkeit, Es g-iebt auch einige Apparate, welche das Messen der mittleren Geschwindigkeit in einer Profil-Verticalen ermöglichen.

a) Der Schwimm stab, auch hydrometrischer Stab oder nach seinem Erfinder Cabeo’sclier Stab genannt, besteht aus einer Blechröhre (Fig. 29), die man

durch Füllung mit Schrot so tief herabsenken kann, dass sie bis an die Sohle hinabreicht, ohne jedoch dieselbe zu berühren. Das oben rascher fliessende Wasser stösst den

Fig. 29.

Stab stärker fort, als das untere langsamer fliessende. Dess-halb nimmt der Stab eine nach unten geneigte Stellung ein und bewegt sich nahezu mit der mittleren Geschwindigkeit dieses Flusstlieiles.

Die Geschwindigkeits-Messung geschieht bei diesem Apparate genau so, wie beim Tiefen- und Oberflächenschwimmer. Indess liefert die Messung keine grosse Genauigkeit. Denn es ist a) nicht absolut richtig, dass ein unten beschwerter nahezu vertical im Wasser schwimmender Stab wirklich die mittlere Geschwindigkeit aller Wasserfäden bis zur Tiefe der Eintauchung angiebt; ß) der Stab kann nicht bis zur Flusssohle reichen, wo gerade die stärkste Verzögerung der Geschwindigkeit stattfindet, und y) ist die Beschaffenheit des Stabes nicht ohne Einfluss, wenigstens bei Messungen in grösseren Tiefen.    ,

Man vergleiche über Geschwindigkeits-Messungen mit dem Schwimmstab:

Bornemann, K. R. Auszug aus: Francis, J. B. Lowell liydraulic experiments (Boston 1855). Civiling. 1856, S. 173.

Grebenau, H. Die internationale Rheinstrom-Messung bei Basel, vorgenommen am 6. bis 12. November 1867. München 1873, S. 48.

Zu erwähnen wäre an dieser Stelle auch das von Hirn an kleinen Canälen angewandte Verfahren. Er benutzte leichte überzogene Rahmen, deren Ebene normal zum Stromstrich stand und welche nahezu das ganze Querprofil ausfüllten. Hierdurch erhielt er annähernd die mittlere Profilgeschwindigkeit.

b) Der Strom-Integrator ist nichts Anderes als ein hydrometrischer Flügel. Wie auf S. 283 bemerkt wurde, gab schon Treviranus ein Verfahren an, wie man mittelst des hydrometrischen Flügels die mittlere Geschwindigkeit einer Profil-Verticalen zu messen im Stande ist. Man braucht nur den Flügel in dieser Verticalen gleichmässig zu heben bez. zu senken- die gefundene Geschwindigkeit dividirt durch die Wassertiefe giebt die mittlere Geschwindigkeit der Verticalen.

Bei den im Jahre 1870 am La Plata, Parana und Uruguay⁹) ausgeführten Geschwindigkeits-Messungen wurde dieses Verfahren vielfach angewandt. Man benutzte einen hydrometrischen Flügel

von 15om Durchmesser, bei welchem die Reibung in den Lagern der Spindel mittelst einer entlastenden Hohlkugel auf ein Minimum reducirt war. Da dieses Instrument in grossen Tiefen (bis 20m) nicht an einer verticalen Stange gehalten werden konnte, so wurde es an einem schweren horizontalen Eisenstahe befestigt, welcher an zwei verticalen Leinen in beliebige Tiefen gesenkt werden konnte, während ein oder zwei von Booten aus gespannte Leinen ihn hinderten, mit dem Wasser zu treiben. Indem nun der Apparat ein- oder mehrmals gleichförmig zwischen dem obersten und untersten Punkte auf- und niederbewegt wurde, konnte man die mittlere Geschwindigkeit der betreffenden Verticalen ermitteln.

§ 27. Consumtions-Messungen. Die Bestimmung der Wassermenge, welche in der Zeiteinheit durch ein Querprofil fliesst, die sog. Consumtionsmessung oder das Wasser messen wird nicht nur für die Zwecke des Stromhaues an Flüssen und Strömen vorgenommen, sondern auch auch an Quellen, namentlich um deren Ergiebigkeit für städtische Wasserversorgungen kennen zu lernen, und an Bächen, wenn deren Gefälle für den Betrieb von Wasserrädern u. s. w. nutzbar gemacht werden soll.

Die Methoden der Wassermessung sind sehr verschieden. Dieselben sind zum Theil abhängig von der zu messenden Wassermenge, tlieils von der Natur der Wasserlaufes, tlieils von dem Zwecke, den man hei der Wassermessung verfolgt, tlieils von anderen localen Verhältnissen.

Die verschiedenen Methoden der Consumtionsmessung lassen sich in zwei Gruppen bringen, nämlich: 1. Directe Bestimmung der Wassermenge und 2. Berechnung der Wassermenge.

1, Directe Bestimmung der Wassermenge, Diese kann in verschiedener Weise ausgeführt werden:

a) Durch unmittelbare Messung, d. i. durch Auffangen des Wassers in geeichten Gefässen, weshalb diese Methode wohl auch das Eichen genannt wird.

Fig. 30.

/A\

Man führt aus dem fraglichen Wasserlauf das Wasser durch ein Gerinne A (Fig. 30) dem Eichgefässe G zu und beobachtet an einer Secun-denuhr die Zeit, in welcher es gefüllt wird. Damit man das Wasser beliebig in das Eichgefäss oder neben dasselbe fliessen lassen kann, ist am vorderen Ende des Gerinnes eine um einen Bolzen bewegliche Klappe B angebracht.

Das Eichgefäss kann aus Holz oder Eisen hergestellt und auch mit einer Wasserstandscala versehen werden.

Das Eich verfahren ist selbstredend nur für kleinere Wassermengen, wie sie etwa in Quellen, Bächen und Gräben zu finden ist, in Anwendung zu bringen.

Dasselbe kann nur dann ein richtiges Resultat geben, wenn der Wasserausfluss ein gleichförmiger ist, d. i. wenn in das Eichgefäss ebenso viel Wasser einläuft, als in dem Wasserlauf herbei-fliesst. Man hat demnach beim Eichen einen derartigen Ausfluss herzustellen und muss zu diesem Ende im Wasserlauf eine Aufstauung durch einen Einbau bewirken. Dass der Abfluss dem Zufluss gleich sei, erkennt man an der Unveränderlichkeit des Wasserspiegels.

b) Mittelst sog. Consumtions-Messer. Dies sind Vorrichtungen, welche das Messen von kleineren Wassermengen mit thunlichster Einfachheit und Bequemlichkeit gestatten sollen. Die Zahl solcher Apparate ist eine nicht geringe; doch haben nur wenige derselben eine allgemeinere Anwendung gefunden. Wir erwähnen an dieser Stelle nur Weisbach’s hydrometrischen Becher, welcher im Wesentlichen aus einem länglichen Gefässe mit Boden besteht. In die obere grössere Oeff-nung desselben strömt das zu messende Wasserquantum und aus einer über dem Boden angebrachten kleineren Seitenöffnung, deren Grösse durch Anbringen verschiedener Wandstücke abgeändert werden kann, fliesst das Wasser aus. Sobald die Druckhöhe constant geworden ist, kann die Wassermenge berechnet werden.

19*

Ist F der Querschnitt der Mündung, li die Druckhöhe, g die Beschleunigung der Schwere, so ist bekanntlich die Wassermenge Q = \>.F)/ 2 gh , worin p. einen Erfahrungscoefficienten bezeichnet, der mit der Druckhöhe variirt. Näheres über die Einrichtung dieses Apparates ist zu finden in: Civiling. Bd. I, S. 209.

Genannt sei noch Stevenson’s selbstwirkender Consumtions-Messer, betreff dessen wir auf: Engng. 18. Aug. 1871 und Zeitsclir. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1872, S. 291 verweisen; ferner gedacht jener Consumtions-Messer, welche bei der Bewässerung von Ländereien zur Anwendung zu kommen pflegen und nach demselben Principe construirt sind, wie die in Cap. III, § 37 beschriebenen, bei Abgabe des Wassers aus städtischen Wasserwerken üblichen Wassermesser.

c) Mittels sog. Wasser zolle. Bei dieser gleichfalls nur für kleinere Wassermengen verwendbaren Methode wird unter gegebenem Drucke der Ausfluss durch mehrere kreisrunde Mündungen gemessen, welche in einer dünnen Wand (meist Blech) ausgeschnitten werden. Die Ausflussmenge, welche durch eine Oeffnung von bestimmtem Querschnitt und unter bestimmtem constanten Drucke ausfliesst, ist natürlich auch con-stant und desshalb zum Wassermessen geeignet.

Der französische Wasser- oder Brunnenzoll (pouce d'eau) ist die Wassermenge, welche durch eine kreisrunde 1 (Pariser) Zoll weite Oeffnung unter dem kleinsten Drucke, oder dann, wenn der Wasserspiegel nur 1 (Pariser) Linie über der obersten Stelle der Oeffnung steht, fliesst. Die Franzosen nehmen an, dass einem solchen Wasserzoll in 24 Stunden 15 Pinten oder 19,1953 kbm Wasser entsprechen.

Prony fand, dass der Ausfluss durch eine 2«n weite kreisrunde Oeffnung in einer 17mm dicken Wand unter 5«» Druck über der Mitte der Oeffnung in 24 Stunden eine Ausflussmenge von 20 kbm ergiebt.

Nach Bornemann ergehen sich bei einer Druckhöhe von 26mm,15 über der Mitte der Ausflussöffnung folgende Ausflussmengen:

Durchmesser der Oeffnung: 26,15

Wassermenge pro Minute: 0,00380    0,00378 0,00098 0,00027 kbm,

Wassermenge pro Tag:

13,08    6,54    3,27

mm

19,874    5,444    1,413    0,931 kb™.

Eine derartige Consumtions-Messung wird in der Weise vorgenommen, dass man in einer verticalen Wand verschiedene kreisrunde Oeffnungen derart anbringt, dass ihre Mittelpunkte genau in gleicher Höhe liegen, und dass man von diesen Mündungen so viele öffnet, bezw. mit Korken schliesst, als nöthig ist, um den Wasserspiegel auf der bestimmten Normaldruckhöhe zu erhalten. Die Zahl und Grösse der Mündungen giebt die Wassermenge.

d) Durch den Ausfluss aus Mündungen, welche in eingebauten Wänden angebracht werden, kann man grössere Wassermengen am sichersten messen. Hierbei ist, ehe mit der Messung begonnen wird, der Beharrungszustand im. Wasserzufluss abzuwarten.

Hat die Mündung den Querschnitt F, beträgt die Druckhöhe, bis zum Schwerpunkt der Mündung gemessen, Ji und ist der Ausflusscoefficient, so ist nach den Regeln der Hydraulik die Wassermenge

. . 64.

Q = ]xF \12 g h .    .

Am besten eignen sich . die Ponee 1 et’sehen Mündungen. Dies sind rechteckige in Blechtafeln ausgeschnittene Oeffnungen, welche im Flusse so eingebaut werden, dass das Wasser unter einer gewissen Druckhöhe ausfliessen muss. Für derartige Mündungen sind bei sehr verschiedenen Druckhöhen die Ausflusscoefficienten sehr genau bestimmt. Näheres über die im Jahre 1828 von Poncelet und Lesbros begonnenen, in den Jahren 1829, 1831 und 1834 wieder aufgenommenen grossen hydraulischen Arbeiten über den Ausfluss des Wassers in Mündungen siehe: Lesbros, Experiences hydrau-liques sur les lois d'ecoulement de l’eau ä travers les orifices rectangulaires verticaux ä grandes dimensions. Paris 1851. (Auszug daraus: Civiling. 1857, S. 123.)

In der Regel muss man allerdings grössere Mündungen in Anwendung bringen. Die Ausflusscoefficienten sind für dieselben nicht so genau bekannt. Desshalb trachte man eine möglichst vollkommene und vollständige Contraction zu erzielen, was man in dickeren Wänden (Fig. 31) dadurch erreicht, dass man die Begrenzungen der Mündung nach Aussen abschrägt. Alsdann schwankt für die hier in Betracht zu ziehenden Fälle der Werth von p im Mittel zwischen 0,65 und 0,70; er ist um so grösser, je kleiner die Druckhöhe und die Höhe der Mündung sind.

Fig. 31.

I,

.y

Die einzubauenden Wände werden meist durch Pfähle gebildet, die man in die Bach- oder Flussohle einschlägt und gegen welche man Bretter legt.

Diese Methode gestattet eine grosse Genauigkeit in der Wassermessung. Leider hat man nur selten Gelegenheit, sie in Anwendung zu bringen.

Aehnlich wie beim Wasserzoll nimmt man auch beim Ausfluss durch Mündungen die Wassermenge, welche pro Secunde durch eine Oeffnung von bestimmten Dimensionen und gegebenem Druck ausfliesst als Einheit oder Modul für die Wassermessung an. Ueber die in Oberitalien für die dortigen Bewässerungs-Anlagen üblichen Moduli macht Hess interessante Mittheilungen in: Zeitsclir. d. Arcli.-u. Ing.-Ver. zu Hannover 1873, S. 331.

e) Durch Einbaue, über welche das Wasser entweder überfällt oder unter denen es ab läuft (vergl. auch Cap. VII). Man errichtet quer im Bach oder Fluss eine Wand aus starken durch eingeschlagene Pfähle gestützten Brettern und dichtet dieselbe an den Seiten, bei Ueberfällen auch an der Sohle, sorgfältig mit fettem Thon, mit Moos oder Werg. Auch hier muss, bevor die bewirkte Anstauung gemessen wird, der Beharrungszustand im Wasserzufluss abgewartet werden.

Fig. 32.

a) Ein Ueber fall erfordert, dass dessen obere Kante a horizontal und an der Unterwasserseite ab-

!=

1=

w?-

geschrägt sei. Bezeichnet b die Breite des Ueber-falles, h die Höhe des zur Buhe gekommenen Oberwasserspiegels über der Ueberfallkante a, so ist für vollkommene Ueberfälle (Fig. 32) annähernd nach Dubuat

Q — ²/-a \ib li \J2g li .    .

. . 65.

Berücksichtigt man die Geschwindigkeit v, mit welcher das Wasser am Ueber-fall ankommt, so ist

66,

Q=²ls ^

Der Coefficient ²/s [x ist im Mittel zu 0,443 anzunehmen.

Genauer ist nach Weisbach

Q=2/₃pbh\JJgh [1,041 -j- 0,3693 (^)'] wenn H die Tiefe des Oberwassers bezeichnet. Darin ist im Mittel |x = 0,48 zu setzen.

Bornemann empfiehlt (Civiling. 1870, S. 291 u. 375), da |x nicht constant, sondern vom Verhältniss ~ abhängig ist,

Q = bh yJJgli [0,54593—0,091893 (-|-) '] .    • •

Führt man die Geschwindigkeit v des Wassers vor dem Ueberfall ein, so ist

. .    67.

. . 68.

noch genauer

Q=bhp<j (* + 0’* [o,640204

— 0,286217

. 69,

Hier, wie in den folgenden Fällen ist h, H... nicht unmittelbar am Einbau a b, sondern in einiger Entfernung (mindestens lm) oberhalb desselben zu messen.

Für unvollkommene, nicht zu breite Ueberfülle ist nach Lesbros, wenn Fig. 33.    wieder b (Fig. 33) die Breite des Ueberfalles, h, die

er

Höhe des Oberwasserspiegels, h₂ jene des Unterwasser-Spiegels über der Ueberfallkante bezeichnet

Q = ^bhl\J2 gQiy—h^).....70.

======M

Der Ausflusscoefficient [j. schwankt zwischen 0,295 und 0,605 und beträgt im Mittel 0,45.

Nach Borne mann (an der eben citirten Stelle) ist genauer und auch grösseren Ueberfallbreiten entsprechend bei unvollkommenem Ueberfall ohne Seitencontraction

Q — b \J 2g{hl— h₂) -f- v²1 0,2162 (h, — h₂ -f-    -f- 0,9026 /v₂J

. . 71.

worin wieder v die Geschwindigkeit des dem Ueberfall zuströmenden Wassers bezeichnet.

Spätere Untersuchungen Bor nein ann’s (Civiling. 1876, S. 87) ergaben für unvollkommene Ueberlalle mit bedecktem Strahl:

Q = [0,2340 - 0,074:2\Jhl & h- + 0,0615 (^)²] b [2 (ln +    + 7i₂] ^2g{hi — 7i₂)+ü² ; . 72.

für unvollkommene Ueberfälle mit deutlichem Wellenthal, bei denen die Druckhöhe />₂ im tiefsten Punkt des Wellenthales gemessen wird:

Q = [ü,179(? — 0,0109    -p 0,0329    b[_2 (ln + ~) + Äs] \/2 g {ln

ß) Unter schützenartig eingesetzten Brettern kann man gleichfalls das Wasser abfliessen lassen und, nachdem der Beharrungszustand eingetreten ist, die

Messung der Druckhöhe vornehmen. Die Unterkante a (Fig. 34) muss genau horizontal angeordnet und an der stromabwärts gelegenen Seite abgeschrägt werden. Ist b die Breite und a die Höhe der Oeffnung, durch welche das Wasser ausfliesst, ferner h — hy — li₂ der Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwas-

Fig. 34.

\k

=i

ser, so ist annähernd nach Dubuat¹⁰) die Wassermenge

. . 74.

75,

Q = u, b h₂ 2 gUi,— A) . .    .

Hier ist im Mittel = 0,85 anzunehmen.

Bornemann empfiehlt (Civiling. 1871, S. 45)

zu setzen.

0,637752 + 0,299954 ('^ a )

Die Messung durch Einbaue giebt in der Regel keine genauen Resultate, da die betreffenden Ausflusscoefficienten nicht genau genug bekannt sind.

Betreifs der Literatur über Wassermessung mittelst Einbau verweisen wir auf:

Hirt, G. A. Ueber die Berechnung der Wassermengen bei Ueberfällen. Bull, de Mulhouse 1846, Tome 19,

S. 233. Polyt. Centbl. 1847, S. 202.

Boileau. Sur le jaugage des cours d’eau. Comptes rendus, Tome 25, S. 6. Polyt. Centralbl. 1847, S. 1073. Francis, J. B. Lowell hydraulics experiments, being a selection from experiments on hydraulic motors, on the flow of water over weirs and in canals of uniform rectangular section and of short length, made at Lowell, Massachusetts. Boston 1855.

Bornemann, K. R. Auszug hieraus: Civiling. 185G, S. 163.

Clarinval. Messung der Wassermenge durch Ueberfälle mit scharfer Kante. Ann. des min. 5. Serie, Yol. 12, S. 517. Polyt. Ceutralbl. 1858, S. 537.

Schneider. Mittheilungen über die Messung des Aufschlagwassers für das Kropfrad in der Sägemühle des Herrn Hohlfeld in Schandau. Civiling. 1859, S. 231.

Michal. Sur le jaugages des eaux courantes au moyen des deversoirs. Ann. d. p. et ch. 1870, 2. Sem., S. 387,

Bornemann, K. R. Versuche über den Ausfluss des Wassers bei breiten Ueberfällen. Civiling. 1870, S. 291 u. 375.

Bornemann, K. R. Yersuche über den Ausfluss unter Wasser bei Schützen. Civiling. 1871, S. 45.

Bornemann, K. R. Weitere Versuche über den Ausfluss unter Wasser über die ganze Wand. Civiling. 1876, S. 87.

§ 28. Coiisumtiöiis-Messimgeii (Fortsetzung). 2. Berechnung der Wassermenge. Die auf Grundlage von Profil- und Geschwindigkeitsmessungen vorzunehmende Berechnung der Wassermenge kann in verschiedener Weise geschehen: a) durch Benutzung der den Profilelementen zugehörigen mittleren Geschwindigkeit — gewöhnliche Methode; b) durch Anwendung der unter B. vorgeführten Geschwindigkeitsformeln, und c) durch Benutzung der Isotacheen auf geometrischem Wege.

a) Gewöhnliche Methode. In der Regel wird für den fraglichen Zweck das Profil in einzelne gleichartige Verticalstreifen f', f", f" . . . zerlegt und die mittleren Geschwindigkeiten b', b", b'".... dieser Streifen gemessen. Alsdann ist nach den Gleichungen 9. und 10.

Q = \'*'+ f" b" + f'" b'" + ....[= £ (f b)] = b' t' b' + b" t" b" + b'" t"' b'" + ...[ = S (b t b)].

Man braucht demnach nur den Flächeninhalt eines jeden Yerticalstreifens zu berechnen, ihn mit seiner mittleren Geschwindigkeit zu multipliciren und die Summe dieser Producte zu bilden. Dividirt man diese Summe, d. i. die Wassermenge, durch den Gesammtflächeninhalt des Flussprofiles, so erhält man die mittlere Geschwindigkeit des letzteren.

Die mittleren Geschwindigkeiten b', b", b'". .. der einzelnen Verticalstreifen findet man in der Regel dadurch, dass man in jeder Verticalen in verschiedenen Tiefen die Geschwindigkeiten misst, alsdann jede dieser Geschwindigkeiten mit dem zugehörigen Profilflächenelement multiplicirt und

Fig. 35.

schliesslich die Summe dieser Producte durch die Gesammtfläche des betreffenden Vertical-jß Streifens dividirt. Hierbei können die Verti-1    calen verschiedene Entfernungen haben, oder

4-----r-

was genauer ist, man theilt sie so ein, dass f-    sie gleich entfernt liegen und ermittelt die

Geschwindigkeiten in gleichen Tiefen, so dass auf dem Querprofil ein regelmässiges Netz (Fig. 35) entsteht.

Genauer erhält man die mittleren Geschwindigkeiten b', b", b'"..., wenn man für jede Verticale nach § 16, S. 246 die Verticalgeschwindigkeits-Parabel in genügend grossem Maassstabe zeichnet, die Fläche derselben ermittelt und durch die zugehörige Wassertiefe dividirt. (Vergl. in dieser Beziehung: Commissions-Bericht über die an der Schwarza in der Nähe des Kaiserbrunnens vorgenommenen Wassermessungen. Zeitschr. d. Oest. Ing.- u. Arch.-Ver. 1866, S. 137.)

Endlich lassen sich die mittleren Geschwindigkeiten b', b", b'". .. auch direct messen, wenn man das auf S. 250 über die Tiefe, in welcher diese Geschwindigkeit vorkommt, Gesagte benutzt.

Q — F. v.

b) Benutzung der Gesellwindigkeitsformein. Man ermittelt in dem fraglichen Stromprofile die Grössen p (benetzter Umfang), F (Profilfläche) und J (Gefälle) und berechnet hieraus auf Grundlage der in den §§. 19 und 20 vorgeführten Geschwindigkeitsformeln die mittlere Profilgeschwindigkeit v. Alsdann ist nach Gleichung 13. die Wassermenge

Der Genauigkeitsgrad dieser Methode hängt von der Richtigkeit der angewandten Geschwin-digkeitsformel ab. Je vollkommener diese mit der Wirklichkeit übereinstimmt, desto richtiger ist das Resultat. Häufig wendet man beide hier vorgeführten Methoden gleichzeitig an, theils um einen Vergleich anstellen zu können, theils um ein Urtheil über die benutzte Geschwindigkeitsformel zu gewinnen.

Statt der Gleichung 13. lassen sich auch die Gleichungen 50. und 51. in Anwendung bringen.

ähnlich wie die Horizontalcurven oder Isohypsen bei Terraindar

c) Benutzung der Isotacheen. Die in der Zeiteinheit durch ein Stromprofil fliessende Wassermenge ist dem Volum eines Körpers gleich, der entsteht, wenn man an jedem Punkte des Querprofiles die Geschwindigkeit des betreffenden Wasserfadens als Ordinate aufträgt und durch alle Endpunkte eine stetig gekrümmte Fläche legt. In Folge dessen erscheinen die durch die Isotacheen (vergl. § 16, S. 252) begrenzten Flächen, wenn man sich dieselben in parallelen, den gleichen Geschwindigkeitsdifferenzen entsprechenden Abständen über der Profilfläche erhaben denkt, als die verticalen Querschnitte des die Wassermenge repräsentirenden Geschwindigkeits-Paraboloides

stellungen.

Das Volum dieses Wasserkörpers erhält män durch Summirung der Volume der zwischen je zwei Isotacheen liegenden und auf einander folgenden Körperzonen. Das Volum jeder Zone ist nahezu gleich dem Producte aus der Höhe derselben und dem mittleren Flächeninhalte der beiden Grenzflächen. Sind Di, D2, D3... Q» die Volume der einzelnen Zonen, gi, $2, $3... die Flächen der

Isotacheen und e die Geschwindigkeitsdifferenz (Äquidistanz) der letzteren, so ist Di = e —,

u

, Q3 =

sermenge des fraglichen Profiles

, sonach das Gesammtvolum oder die Was-

.. Q» — c

Q2 —

jvy+jv«~l

¹

)    Vergl. Recherches experimentales sur les lois de la resistance des fluides.

²

)    Vergl. Bauern feind, C. M. v. Elemente der Vermessungskunde. 5. Aufl. München, 1876,

Engelbreit, K. Die Instrumente der höheren und niederen Geodäsie und Hydrometrie. Nürnberg

Borne mann, K. R. Hydrometrie. Freiberg 1849.

Weisbach, J. Ueber die Pitot’sche Röhre. Polyt. Centralbl. 1847, S. 529.

³

) Beschreibungen der Darcy'sehen Röhre (Tube-Darcy) sind zu finden in:

Darcy. Note relative ä quelques modifications ä introduire dans le tube de Pitot. Ann. des ponts et chaussees 1858, 1. Sem., S. 351.

Saleron, J. Verbesserte Pitot’sche Röhre, angegeben von Darcy. Nach Cosinos 1857, livr. 22, S. 611: Polyt. Centralbl. 1858, S. 251.

Darcy, H. Les fontaines publiques de la ville de Dijon. Paris 1856, S. 543.

Darcy, H. et H. Bazin. Recherches hydrauliques. le partie. Paris 1865, S. 44.

Bauernfeind, C. JVI. v, Elemente der Vermessungskunde. 5. Aufl. München 1876. I. Bd. S. 453.

⁴

)    Hydrometrie. Freiberg 1849, S. 104.

⁵

)    Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinen-Mechanik. I. Theil. 5. Aufl. Leipzig 1870, S. 1147.

⁶

) Ueber die Geschwindigkeitsformel des Woltmann’schen Flügels. Zeitschr. f. Bamv. 1874, S. 77. 4S) Ueber den Gebrauch des hydrometrischen Flügels zur Bestimmung der Wassermenge von Strömen. Zeitschr. f. Bauw. 1875, S. 341.

⁷

Vergl. auch: Sasse. Zur Geschwindigkeitsformel des Woltmann’schen Flügels. Zeitschr. f. Bauw.

187G, S. 433.

⁸

) Schon Mariotte empfiehlt in seinem Traite du mouvement des eaux (Paris 1686, III. Part. IV. Disc.) Schwimmer zur Geschwindigkeitsmessung.

⁹

) Vergl. Revy, J. J. Hydraulics of Great Rivers. London 1874.

¹⁰

) Principes d’hydraulique. Tome I, S. 189.

2 J '

Man hat also die Summe sämmtlicher Flächen der Isotacheen aufzusuchen, dieselben zu addiren, davon die halbe Summe der ersten und letzten Fläche abzuziehen und die Differenz mit dem gleichen Abstande e zu multipliciren.

Die Flächenbestimmung kann genau genug mittelst des Polarplanimeters geschehen und durch aneinandergereihtes Umfahren der einzelnen Isotacheen sogleich die Summirung vorgenommen werden. Man hat nur, um die erste und letzte Fläche, sowie die Gesammtsumme aller Flächen zu erhalten, nach Umfahren der ersten und vor dem Umfahren der letzten Isotachee abzulesen und die mit dem Fahrstift zu beschreibende Linie, um von der einen zur anderen Curve zu gelangen, am Ende rückwärts zu befahren.

Zn dem Gesammtresultat ist noch das Volum des ersten Körpertheiles — gewöhnlich eine Kuppe — hinzuzufügen.

Dieses zuerst von Culmann¹) angegebene Verfahren ist sehr einfach und gestattet einen hohen Grad von Genauigkeit.

Literatur über hydrometrische Arbeiten, insofern sie nicht schon im Texte angegeben wurde (zugleich

Quellenverzeichniss):

1.    Engelbreit, Iv. Die Instrumente der höheren und niederen Geodäsie und der Hydrometrie. Nürnberg

1852, S. 77.

2.    Francis, I. B. Lowell hydraulic experiments, being a selection from experiments on hydraulic motors,

on the flow of water over weirs and in canals of uniform rectangular section and of short length, made at Lowell, Massachusetts. Boston 1855.

3.    Rühlmann, R. Hydrodynamik. Leipzig 1857, S. 277.

4.    Redtenbacher, F. Der Maschinenbau. II. Band. Mannheim 18G3, S. 15.

5.    Kaven, v. Praktische Bemerkungen über die bei Feststellung einer Brücken-Anlage und Bestimmung

der Durchflussweite vorzunehmenden Vorarbeiten, und die Bestimmung der Dui'chflussweite selbst. Civil-ing. 1866, S. 391.

6.    Schaffer, W. Theoretisch-praktische Abhandlungen aus dem Gebiete der Wasser- und Strassen-Bau-

kunde. Wien 1867.

7.    Lauterburg, R. Hydrometrische Beobachtungen der Schweiz. Bericht auf. 31. December 1866. Bern 1867.

8.    Weisbach, J. Vergleichende hydrometrische Messungen mittelst eines hydrometrischen Flügelrades,

einer grösseren rectangulären Ausflussmündung und eines grösseren über die ganze Wand weggehenden Ueberfalles. Civiling. 1867, S. 317.

9.    Hartmann. Beschreibung der speciellen Aufnahme und Verpeilung des Rheinstrombettes in der Strecke

von Bingen bis St. Goar zur Beseitigung der im Fahrwasser anstehenden, der Schiffahrt besonders hinderlichen Felsen unter Wasser. Zeitschr. f. Bauw. 1868, S. 231.

10.    Mentz. Ueber die Wassermengen der Flüsse. Deutsche Bauz. 1868, S. 402.

11.    Lagrene, de. Cours de navigation interieure. Fleuves et rivieres. Tome premier. Premiere partie. Paris

1869, S. 22.

12.    Seelberger. Hydrotechnische Bemerkung. Zeitschr. d. Bayer. Arch. u. Ing.-Ver. 1869, S. 82.

13.    Grebenau. Erwiderung hierauf. Zeitschr. d. Bayer. Arch.- und Ing.-Ver. 1870, S. 29.

14.    Fischer. Hydrotechnische Bemerkungen. Zeitschr. d. Bayer. Arch.- u. Ing.-Ver. 1870, S. 80.

15.    Wagner, v. Ueber Geschwindigkeitsmessungen am Rhein bei Germersheim (1871) zum Vergleich des

Woltmann’schen Hydrometers, der Tube-Darcy und des Oberflächenschwimmers. Deutsche Bauz. 1872, S. 239.

16.    Rühlmann. Ueber das Messen messender Wasser. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1873,

S. 158.

17.    Bukovsky, W. Mittheilung über eine an der Elbe bei Podiebrad gemachte Wassermessung. Mitth. d.

Arch.- u. Ing.-Ver. in Böhmen 1873, S. 1.

u. Ing.-Ver.

18.    Schmid, H. Eine Wassermessung an der böhmischen Elbe. Zeitschr. d. Bayer. Arch

1873, S. 108.

19.    Keene, «T. B. Handbook of Hydrometry. London 1875.

20.    Die amtlichen Stromschauungen in den Jahren 1869 und 1873, Deutsche Bauz. 1875, S. 273.

21.    Schmidt, C. Ueber die Bestimmung der Wassermenge in Flüssen und Canälen Wieek’s ill. Gewbz.

1876, S. 3.

VI. Capitel.

Flösserei und Binnenschiffahrt

in ihren Beziehungen zum Wasserbau.

Bearbeitet von

Ed. Sonne,

Baurath, Professor am Polytechnikum zu Darmstadt.

(Hierzu Tafel XVI bis XVIII uncl v3 Holzschnitte.)

§ 1. Wasserverkehr und Wasserstrassen. Der Hauptträger des Wasserverkehrs ist das Meer. Seeschiffahrt und Welthandel sind unzertrennlich. Die Centralpunkte beider waren und sind hervorragend durch Reichthum und durch Entwickelung der Cultur. Mit Hülfe der Seeschiffahrt und des Welthandels sind Venedig, Brügge, Antwerpen, Amsterdam, London gross und berühmt geworden.

Gering im Vergleich mit dem Seeverkehr, an und für sich aber doch von grosser Bedeutung ist der Wasserverkehr des Binnenlandes. Die Wasserstrassen desselben waren neben den Seewegen Jahrhunderte hindurch die einzigen Wege, auf denen Massentransporte bewerkstelligt werden konnten. Die Mehrzahl der im Innern des Landes liegenden älteren Städte ist an Plätzen entstanden, welche finden Wasser verkehr von Wichtigkeit sind: da, wo der Uebergang von der Flusschitf-fahrt zum Seeverkehr bewerkstelligt wurde (Hamburg, Bremen, Danzig, Stettin u. s. w.); da, wo zwei Wasserstrassen sich vereinigen (Mannheim, Mainz u. A.); an Stellen, woselbst die Flusschiffahrt ihr Ende fand u. s. f. Auch Berlin verdankt seine Entwickelung zum grossen Tlieile den Wasserstrassen, welche sich daselbst vereinigen.

Heutzutage ist die Stellung der Wasserwege unter den Verkehrsmitteln eine andere geworden, als früher. Mit Hülfe der Eisenbahnen werden gleichfalls Massentransporte zu massigen Preisen bewerkstelligt. Dabei hat die Entwickelung des Eisenbahnverkehrs zur Folge gehabt, dass die Ansprüche an Schnelligkeit und ganz besonders an Regelmässigkeit des Transportes erheblich gesteigert sind. Die Wasserstrassen haben desshalb viel von ihrer früheren Wichtigkeit verloren. Immerhin dürfen dieselben nicht unterschätzt werden, denn mancherlei Umstände sichern ihnen auch für die Zukunft eine nicht geringe Bedeutung.¹)

b Man vergleiche die Angaben über den Verkehr auf den deutschen Wasserstrassen im VII. Bande der Statistik des deutschen Reiches und zwar unter I. Stand der Fluss-, Canal-, Haff-und Küstenschiffe im deutschen Reiche am 31. December 1871; — unter II. Verkehr der Fluss-, Canal-, Haff- und Küstenschiffe, auch der Flösse in den Grenzzollstätten, sowie den wichtigsten Hafenplätzen, Schleusen und anderen Durchgangs- und Anmeldestellen im Jahre 1872; — unter III, Güterverkehr an den genannten Stellen im Jahre 1872; — unter V. Der Wasserverkehr der Stadt Berlin in den Jahren 1840 bis 1872.

Aus dieser Quelle ist beispielsweise zu entnehmen, dass am Schlüsse d. J. 1871 im deutschen Reiche überhaupt 21364 Fluss-, Canal-, Haff- und Küstenschiffe mit einer Tragfähigkeit von etwa 1 550000 Tonnen

Zunächst muss liervorgehoben werden, dass der Apparat, dessen der Wasserverkehr bedarf, um vieles einfacher ist, als derjenige der Eisenbahnen und dass auch die Selbstkosten des Betriebes sich beim Wassertransport in vielen Fällen billiger stellen, als beim Eisenbahntransport.

Zweitens ist zu beachten, dass wir die massigen Preise, welche die Eisenbahnen beim Transport gewisser Rohmaterialien stellen, wesentlich der Concurrenz zwischen Wasserstrassen und Eisenbahnen zu verdanken haben.

Drittens erweitert sich der Kreis der Transportgegenstände mit der Ausbildung der Wasserstrassen, weil die Bahn die Güter nur von den Bahnhöfen aus transportirt, während Ladung und Entladung fast an jeder Stelle einer Wasserstrasse zu bewerkstelligen sind.

Viertens muss noch erwähnt werden, dass es doch ein Unterschied ist, ob die Transporte unter Vernichtung grosser Massen von Baumaterial und von anderen werthvollen Rohstoffen (namentlich Holz und Eisen) stattfinden oder ob ungleich geringere Massen jener Materialien dabei zu Grunde gehen. Auch hinsichtlich des Aufwandes an Arbeitskräften tritt beim Wassertransport eine erhebliche Ersparniss ein.

Es darf indess nicht unberücksichtigt bleiben, dass jenen Vortheilen auf der anderen Seite mancherlei Nachtheile gegenüber stehen. In dieser Beziehung sind zu nennen: die geringere Geschwindigkeit des Wassertransportes, ferner die Unsicherheit, welche hinsichtlich der Lieferungsfristen besteht, die oft eintretende Nothwendigkeit eines Zwischentransportes von dem Gewinnungsort nach der Wasserstrasse und von derselben nach dem Verwendungsort, endlich die Unterbrechungen, welche der Wasserverkehr im Winter und oft auch im Sommer erleidet. Aus diesen Umständen erklärt es sich, dass bei geringen Differenzen der Transportpreise der Verkehr sich lieber den Eisenbahnen als den Wasserstrassen zuwendet. Die letzteren sind nur dann concurrenzfähig, wenn sich durch ihre Benutzung erhebliche Ersparnisse erzielen lassen und es folgt hieraus, dass man auf eine Ausbildung und Vervollkommnung der Wasserstrassen kräftig hinarbeiten muss, weil hierdurch die Betriebskosten sofort bedeutend sinken. Die Vervollkommnung der Wasserstrassen trägt unter allen Umständen viel zur Hebung der Industrie bei, für welche mässige Preise beim Massentransport der Rohmaterialien eine Lebensfrage sind. Dass in den gedachten Beziehungen insbesondere für Deutschland noch grosse Aufgaben vorliegen, ist bekannt.²)

Die Fragen, welche bei den Voruntersuchungen über Wasserstrassen zur Erledigung gebracht sein wollen' sind wie bei allen Voruntersuchungen über Verkehrswege, theils wirtschaftlicher, theils technischer Art. Wir haben uns hier nur mit heiinathsberechtigt waren, ferner 463 Dampfschiffe mit 13400 Tonnen Tragfähigkeit und 48 Dampfschiffe, deren Tragfähigkeit nicht angegeben ist.

ln Cöln wurden behufs Wassertransports i. J. 1872 210000 T. Güter ausgeladen und 56400 T.

eingeladen.

In demselben Jahre wurden in Mannheim durch die Flösser allein an Stämmen 133000 T. angebracht, wobei also Schnittwaaren, Scheite u. s. w. nicht mit gerechnet sind.

In Hamburg und Altona sind, ebenfalls i. J. 1872, von der Oberelbe 5735 Fahrzeuge mit 659000 T. angekommen und 5717 Fahrzeuge mit 650000 T. abgegangen.

Der Wasserverkehr Berlins ist bedeutender als selbst derjenige auf dem Rhein, denn es wird das Gewicht allein der in Schiffen nach Berlin angebrachten Ladungen (i. J. 1863) auf 2 200000 T. (gegen 1 300000 T. auf dem Rhein) geschätzt.

²) Man vergl. Schlichting. Reichsstromamt und Reichs-Verkehrs-Ministerium. Deutsche Bauz.

1876, S. 4.

den technischen Fragen oder genau genommen mit einem Theil derselben zu beschäftigen; es muss jedoch darauf aufmerksam gemacht werden, dass die Beantwortung der wirtschaftlichen und zwar besonders der commerziellen, industriellen und landwirtschaftlichen Fragen den Ausgangspunkt bei allen Untersuchungen bilden sollte.²) Die einschlägigen Erhebungen müssen nicht allein angestellt werden, um über den wirtschaftlichen Erfolg der Anlagen, event. über die Kentabilität derselben einen Anhaltspunkt zu gewinnen, sie kommen auch bei manchen Einzelheiten der Ausführung in Frage. Beispielsweise bildet die Grösse des Verkehrs, repräsentirt durch die Anzahl der jährlich zu befördernden Schiffe, ein wesentliches Moment bei Ermittelung des Wasserverbrauchs der Schleusen, es sind ferner an die Fahrzeuge und an die Wasserstrassen verschiedene Anforderungen zu stellen, je nachdem der Schwerpunkt des Verkehrs im Kohlenhandel oder im Kornliandel liegt u. dergl. m.

Indem wir uns nun der Technik des Wassertransports zuwenden, bemerken wir zunächst, dass der Wasserweg nur als ein Theil des Transportmittels anzusehen ist. Zwei andere ebenso wichtige Theile sind das Fahrzeug und der Motor, so dass zwischen Weg, Fahrzeug und Motor eine innige Wechselwirkung stattfindet. Dieser Umstand ist Veranlassung, dass wir die Fahrzeuge und die Mittel, welche zur Fortbewegung derselben dienen, nicht mit Stillschweigen übergehen können, sondern dieselben, soweit sie bedingend auf die Gestaltung der Wasserstrassen ein wirken, besprechen müssen. Diese Erörterungen bilden den Haupt gegenständ des vorliegenden Capitels, jedoch nicht den einzigen Gegenstand desselben. Es sollen nämlich verschiedene bauliche Anlagen, deren Anordnung sich aus den soeben angedeuteten Besprechungen unmittelbar ergiebt, sogleich mit erörtert werden, zumal da dieselben sich in die anderen Capitel nicht gut einfügen. Dies gilt namentlich von manchen Flösserei-anlagen, von den Schiffsdurchlässen, den Vorläufern der Kammerschleusen, und von einer Reihe kleiner Schiffahrtsanlagen.

Wir beschäftigen uns nun zunächst mit den auf den natürlichen Wasserstrassen vorkommenden Transporten und werden die künstlich hergestellten Wasserstrassen erst später (in § 5 dieses Capitels) einführen, eine dritte Art des Wasserverkehrs des Binnenlandes, die Schifffahrt auf Binnenseen, einer eingehenden Besprechung aber überhaupt nicht unterziehen.

Die zuletzt genannte Art des Verkehrs hat übrigens auch grosse Bedeutung und es werden durch dieselbe mancherlei wasserbauliche Anlagen hervorgerufen. Diese Anlagen sind aber theils solche, welche auch an Flüssen auftreten, theils sind sie den Bauten am Meere, zumal denjenigen an Meeren mit geringer Ebbe und Flutli, nahe verwandt, so dass eine gründliche Erörterung an dieser Stelle nicht thunlich ist. Interessante Beispiele der fraglichen Ausführungen bietet u. A. der Bodensee, welcher an manchen Punkten (Friedrichshafen, Lindau u. A.) regelrechte Hafenbauten mit Hafendämmen, Leuchtthürmen u. s. w. aufweist.

Der Verkehr auf den natürlichen Wasserstrassen verdankt ohne Zweifel der Beobachtung des mit dem Strome thalwärts treibenden Holzes seine Entstehung und man musste durch diese Beobachtung alsbald dahin geführt werden, Flösse durch Zusammenbinden mehrerer Baumstämme zu bilden. In einem zweiten Stadium wurde das Floss zum Transport aufgeladener Gegenstände benutzt. Ein Massentransport von Gütern begann in roh gebauten Fahrzeugen, welche am Bestimmungsorte der Vernichtung anheim fielen. In allen diesen Fällen bewegten sich die Transporte aus-

schliesslich stromabwärts und wurden somit lediglich durch die Einwirkung der Schwerkraft beschafft. Bei den Besitzern jener roh gebauten Kähne, welche an den Seehandelsplätzen bessere Schiffe sahen und kennen lernten, musste aber alsbald der Wunsch nach vollkommenem, für Berg-und Thalfahrten verwendbaren Fahrzeugen rege werden. Mit der Herstellung und dem Rücktransport derselben durch Menschen und später durch Pferde begann eine, neue Periode für die Flusschiffahrt und es wurde dieselbe lange Zeit hindurch nur in gedachter Weise ausgeübt. Das laufende Jahrhundert brachte eine wesentliche Vervollkommnung in Folge der Anwendung von Dampfkraft zur Fortbewegung der Fahrzeuge.

Die nachstehenden Besprechungen schliessen sich in Betreff der Reihenfolge an die soeben skizzirte historische Entwickelung der Binnenschiffahrt an.³) Anhangsweise werden die Fähren, der Transport der Schiffe auf Seilebenen u. dergl. besprochen werden.

§ 2. Flösserei. Aus den Bemerkungen am Schlüsse des vorigen Paragraphen ergiebt sich, dass ein lediglich thalwärts gerichteter Wassertransport in dreierlei Weise stattfindet, nämlich

a)    durch Triften,

b)    durch Flössen,

c)    in rohen, der Vernichtung anheim fallenden Schiffsgefässen.

a)    Das Triften. Wenn man das Holz in Scheiten oder in einzelnen kleineren Stücken im Wasser treiben (triften) lässt, so ist nur geringe Nachhülfe seitens hierzu angestellter sog. Triftarbeiter erforderlich. Das Triften gehört somit zu den billigsten Transportarten, welche es überhaupt giebt. Trotzdem findet es, seit die anderen Arten des Wasser- und Landtransports ausgebildet sind, in ziemlich beschränktem Maasse Anwendung. Der Grund dieser Erscheinung liegt einerseits darin, dass Brennholz, für welches sich das Triften vorzugsweise eignet, am Bestimmungsorte lange Zeit trocknen muss, wenn es nicht erheblich an Werth verlieren soll und anderseits darin, dass für die Ausführung des Triftens ausgedehnte bauliche Vorkehrungen erforderlich sind, welche bei den jetzigen Preisen der Baumaterialien einen grossen Geldaufwand verursachen. Es mag auch noch erwähnt werden, dass während der Triftzeit die Flösserei und sonstige Benutzungen des Wassers in mancherlei Weise behindert werden. — Die vorhin erwähnten Vorkehrungen werden im folgenden Paragraphen in ihren Grundzügen erörtert werden.

b)    Das Flössen. Der Transport in gebundenen Flössen tritt in verschiedenen Gestaltungen auf. Es ist nicht beabsichtigt, die einschlägigen Einzelnheiten an dieser Stelle vollständig zu erörtern. Immerhin müssen indess einige Beispiele von der Zusammensetzung der Flösse gegeben werden, weil die Art und Weise, wie dieselben hergestellt und lenkbar gemacht werden, Einfluss auf die betreffenden wasserbaulichen Anlagen hat.

Die hierher gehörigen Zeichnungen finden sich auf Tafel XVI. Zu ihrer Erläuterung ist folgendes zu bemerken:

Die Verbindung der einzelnen Stämme zu einem sog. Gestöre der Balkenflösse ist durch Fig. 5 dargestellt. Der Verband zwischen den Stämmen wird durch eine über denselben liegende sog. Zengelstange hergestellt, deren Befestigung in

der aus der Figur ersichtlichen Weise durch Wieden erfolgt, d. h. durch 2 bis 5c,n starke Zweige von Fichten- oder Haselnussholz, welche erwärmt und dann gedreht werden. Das dünne Ende der Wiede wird in dem correspondirenden Bohrloclie mit einem Holzkeil befestigt. — In den oberen Theilen der Flüsse werden einzelne Ge-störe, nach Bedarf mit Brettern oder mit Brennholz befrachtet, geflösst, weiter stromabwärts findet an Hauptorten des Holzhandels eine Vereinigung der kleineren Flösse zu grösseren statt. Dieselben nehmen also an Länge und Breite mehr und mehr zu, je stärker der Strom wird. Die Verbindung der Gestöre unter sich erfolgt durch sog. Gurtwieden und zwar in der Weise, dass ein kleiner Spielraum bleibt. Das Floss erhält hierdurch eine gewisse Biegsamkeit, was der Krümmungen der Wasserläufe wegen erforderlich ist. — Der Grösse der Flösse entsprechend wächst auch die zur Bedienung derselben erforderliche Mannschaft von zwei Mann bis über hundert. Früher fuhren auf dem Rheine Flösse mit einer Besatzung von gegen 500 Mann.

Br etter flösse können so gebunden werden, wie Fig. 6, Taf. XVI zeigt. Hierbei werden die Bretter in Bunden von 10 bis 15 Stück so zusammengestellt, dass ^ ein Brett um etwa 0m,5 vor den übrigen hervorragt, man legt ferner 6 bis 8 Bunde neben einander und lässt die beiden äussersten Bunde ebenfalls um 0ra,5 vorspringen. Die Stellen, an denen in angegebener Weise die Gestöre in einander greifen, werden oben und unten mit Querstangen versehen, deren Enden mit Wieden zusammengehalten werden.

Fig. 7 der genannten Tafel zeigt, wie man die vorderen Enden der Gestöre eines Bretterflosses anheben kann, damit Untiefen weniger hinderlich werden. Für das erste Gestör wird zu diesem Zweck eine Art Feder aus starken Brettern gebildet, während die folgenden Gestöre mit hervorgezogenen Bretterenden auf ihren Vorläufern ruhen. Aus dem Grundriss Fig. 8 ist ersichtlich, wie die Ecken der Gestöre dadurch geschützt werden, dass an jeder Seite einige Bretter der äussersten Bunde fächerförmig angeordnet sind. Derartige Bretterflösse werden 70 bis 100m lang und 2m,30 bis 2m,50 breit gemacht, sie sind 0m,30 dick und enthalten 1500 bis 1800 Bretter. Die Bemannung besteht aus drei Mann.

Die Geschwindigkeit, mit welcher ein Floss sich fortbewegt, ist von der Geschwindigkeit der Wassermassen, welche es umgeben, nicht wesentlich verschieden und geringer als die mittlere Geschwindigkeit des Wasserlaufes. Hieraus und aus der im Obigen besprochenen Construction der Flösse folgt, dass dieselben schwer lenkbar sind. Man muss desshalb kräftig wirkende sog. Streichruder, bei grossen Flössen in bedeutender Zahl, — nicht allein am hinteren, sondern auch am vorderen Ende zur Steuerung benutzen und unter schwierigen Verhältnissen ausserdem noch Taue, welche am Lande oder an Ankern befestigt werden, zu Hülfe nehmen (vergl. auch § 11 dieses Capitels). Trotz derartiger Maassregeln lässt sich ein Floss schwerer steuern, als jedes andere Fahrzeug und es ergiebt sich hieraus, dass die Situation der Baulichkeiten, welche von Flössen passirt werden, mit besonderer Sorgfalt zu wählen ist und dass in Betreff des Flössens mancherlei durch besondere Verordnungen geregelte Vorsichtsmaassregeln getroffen werden müssen.⁴) Die Flösserei ge-

räth somit leicht in Conflict mit dem sonstigen Wasserverkehr und nicht minder mit den auf Wasserkraft angewiesenen, an einem flossbaren Wasserlaufe liegenden industriellen Etablissements, weil sie denselben bedeutende Wassermassen entzieht.

Je mehr nun die Wasserstrassen und die sonstigen Verkehrswege ausgebildet werden, desto mehr verliert wie das Triften, so auch das Flössen an Bedeutung, namentlich bringt die Canalisirung der Flüsse und die Kettenschleppschiffahrt eine Beeinträchtigung der Flösserei mit sich. Beim Transport von manchen Sorten Holz, namentlich von solchen, deren Verladung auf Schilfe umständlich ist, behauptet in-dess die Flösserei eine Stelle, welche ihr früher unbestritten zukam.

c) Die Schiffahrt mit Gefässen, welche am Bestimmungsorte Preis gegeben werden, wurde in vergangenen Jahrhunderten auf vielen Flüssen, so u. A. auf der Elbe mit böhmischen Zillen, auf der Donau, auf der Loire (oberhalb Roanne) u. s. w. betrieben. Der verwahrloste Zustand der Flüsse machte damals die Bergfahrt so beschwerlich, dass die Schiffer beim Zurücktransport der Fahrzeuge ihre Rechnung nicht fanden. Der Fortschritt der Stromregulirungen aber hat die fragliche Art der Schiffahrt bei uns sehr in den Hintergrund gedrängt und hat sie fast ganz den weniger cultivirten Ländern zugewiesen. Auf russischen Flüssen (u. A. auf der Newa), auf dem Mississippi u. s. w. findet dieselbe aber noch in grosser Ausdehnung statt, auch noch auf der Weichsel und dem Niemen mit polnischen Fahrzeugen (Wittinen und Gallern).c)

Ein Rückblick auf die im Vorstehenden besprochenen Transportarten ergiebt somit im Allgemeinen, dass dieselben zwar von grosser historischer Bedeutung sind, dass sie aber von vollkommeneren Verkehrsarten mehr und mehr verdrängt werden.

§ 3. Flössereiaiilagen. Ein Bach oder Fluss, in welchem ohne besondere Vorkehrungen getriftet oder geflösst werden soll, muss selbstverständlich eine angemessene Wassertiefe haben. Schon bei einer Tiefe von 0m,25 passiren Bretterflösse von der oben beschriebenen Anordnung, bei 0m,5 Tiefe geht das Flössen ohne Beschwerde vor sich, die zweckmässigste Tiefe für das Triften wird zu 0m,6 bis 0m,9 angegeben. Die Anforderungen, welche in Betreff der Breite, der Richtung und des Längenprofils der zum Triften und Flössen benutzten Wasserläufe zu stellen sind, " ergeben sich leicht, wenn man sich die Vorgänge bei den bezeichneten Arbeiten vergegenwärtigt.

Die namhaft gemachten Wassertiefen finden sich nun an vielen Stellen, woselbst geflösst werden soll, nicht oder zum wenigsten nicht dauernd. Hieraus ergiebt sich das Bedürfniss der Anlage von Stauwerken, hinter denen die erforderlichen Wassermassen aufgesammelt werden. Sodann werden häufig für die Zwecke des Triftens die sog. Rechen wände und für die Zwecke des Flössens die Floss durch-lässe (Flossgassen) erforderlich, welche Anlagen in der Regel mit den behufs Gewinnung von Wasserkraft angelegten Stauwerken in Verbindung stehen. Endlich sind die Vorrichtungen zum Landen des Holzes zu erwähnen.

Schaffer. Theoretisch-praktische Abhandlungen aus dem Gebiete der Wasser- und Strassen-Bau-kunde. (Wien, Gerold), S. 4.

Jägers chmid. Handbuch für Holztransporte und Flosswesen. Karlsruhe 1827.

Statistik des deutschen Reiches. XV. Bd. Die deutschen Wasserstrassen (Angaben über Länge und Breite der zulässigen Flösse; jähi'liche Flössereiperioden).

⁶) Nähere Angaben über diese Fahrzeuge findet man in der Statistik des deutschen Reiches. VII,

Bd. I. S. 61.

a) Anlagen für das Triften. Die Stauwerke, mittelst welcher die zum Triften erforderlichen Wassermassen angesammelt werden, zerfallen in Keuter, Wasserstuben und Klausen.

Die Keuter sind Dämme, welche für jede Holztrift wieder hergestellt werden. Die Wasserstuben werden durch abgestrebte Holzwände von mässiger Höhe gebildet, welche in der Mitte eine bis auf den Grund reichende, mit einer Falle oder mit einem Thore verschliessbare, ziemlich breite Oeffnung haben. Die Klausen sind grössere Dämme oder Mauern mit geschlossener Krone, welche mit Oeffnungen zum Ablassen des Wassers und zum gleichzeitigen Ablassen des Triftholzes versehen sind. Der Kaum, auf welchem sich das durch die Klause aufgestaute Wasser ausbreitet, wird der Klausenhof genannt. (Vergl. auch die §§ 5 und 16 des VII. Capitels dieses Bandes).

Nachdem nun mit Hülfe der vorhin genannten Anlagen Wasser in ausreichender Menge angesammelt ist, findet die Verwendung desselben in der Weise statt, dass durch Freigeben der Oeffnungen ein kräftiger, aber rasch verlaufender Strom erzeugt wird, welcher das Triftholz mit sich fortfuhrt, entweder bis zu einem thal-abwärts liegenden Stauwerke oder bis zu einem Wasserlaufe von genügender Tiefe.

Anlagen zur Leitung des Triftholzes während der Fahrt. — An allen Stellen, woselbst Werkcanäle oder Flosscanäle mit dem Hauptlauf des Flusses in Verbindung stehen, muss dem Triftholz der Weg in denjenigen Arm versperrt werden, welchen es nicht passiren soll. Hierzu dienen die Keclienwände (Triftrechen), deren Anordnung aus den Figuren 10, 11 und 14, Taf. XVI hervorgeht.

Die Rechenwände bestehen aus 12 bis 15cm starken, in Abständen von etwa 30°m aufge-stellten Rundhölzern, den sog. Spindeln, welche in der durch die Fig. 10 und 11 angedeuteten oder in sonst geeigneter Weise sich oben und unten gegen Spindelbäume stützen. Damit die Spindeln heim Beginn des Triftens eingesetzt und nachher wieder entfernt werden können, müssen die Rechen durch einen Triftsteg T (siehe Fig. 10 und 14) zugänglich gemacht werden. In dem dargestellten Falle steht der Rechen mit einem Wehre in Verbindung, welches eine schiefe Richtung gegen den Flusslauf hat. Falls das Wehr aber in normaler Richtung angelegt ist, so muss doch für den Rechen eine schiefe Lage gewählt werden, weil andernfalls das Holz vor demselben sich in grösseren Massen ansammeln würde. In diesem Falle sind sog. Jochrechen zu erbauen, d. h. es sind für die Spindelbäume Stützpuncte durch hölzerne Joche zu schaffen. Statt der Joche kann man selbstverständlich auch Pfeiler anwenden und erhält alsdann einen Pfeilerrechen. Dergleichen Rechen kommen auch zur Anwendung, wenn es sich darum handelt, das Triftholz von Flossdurchlässen u. s. w. abzuhalten.⁵)

Aii den mit Triftrechen versehenen Stauwerken findet man nicht selten eine eigen-thtimliche Gestaltung der Grundablässe, welche durch die Fig. 11 bis 14, Taf. XVI dargestellt ist. Eine verticale, mit einem Rechen versehene Oeffnung könnte leicht durch das Triftholz verlegt werden. Man bringt desshalb in der aus den Zeichnungen ersichtlichen Weise ein starkes, horizontal liegendes Gitter (einen Spiegel) oberhalb des Grundablasses an. Die fragliche Anordnung erweist sich indess auch für die Entfernung der Sinkstoflfe nützlich und kann in diesem Sinne auch Saiid-gitter genannt werden.

In Fig. 14 ist angedeutet, dass von dreien in der Sohle des Seitenarmes S hergestellten Vertiefungen nur zwei mit Spiegeln geschlossen sind, während die vorderste 0 keinen Spiegel hat. Der zuletzt genannte Raum soll nämlich die groben Geschiebe aufnehmen, während sich unter den Spiegeln die weniger groben Sinkstoffe sammeln. Die Entfernung der letzteren erfolgt durch Spülung,

nachdem die Verschlussvorrichtungen des Stauwerks gehoben sind. Die Schützen des Grundablasses sind in dem gewählten Beispiele nach früher gebräuchlicher Weise mit einer Ueberdachung U versehen.⁶)

Anlagen zum Landen des Triftholzes. — Die Anlagen zum Auffangen und Landen des Triftholzes werden der Hauptsache nach wiederum aus Rechen, welche in diesem Falle Fangrechen genannt werden, gebildet. Von dem Fangrechen führt dann nicht selten ein Triftcanal nach dem Holzhofe.

Die Situation eines in Holzconstruction hergestellten Fangrechens (ausgeführt bei Kainisch im Salzkammergute) ist aus Fig. 15, Taf. XVI ersichtlich. Auch in diesem Falle hat man dem Bauwerk, welches durch die punktirte Linie A B angedeutet ist, eine solche Lage gegeben, dass die Richtung des Flusses spitzwinklig gegen den Rechen trifft. An denselben schliesst sich bei g der Triftcanal. Ferner sind bezeichnet

mit c einige Brücken und Stege,

„ d eine Schleuse (Freiarche),

„ e die sog. Abfallbäche, welche angelegt werden, um den Wasserablauf aus dem Fanggebäude zu befördern, und „ f die Uferschutzbauten.

Durch Fig. 16, Taf. XVI ist ein steinerner Fangrechen dargestellt, vielleicht der Abschlussbau des Triftcanals eines Holzhofes. Die Construction unterscheidet sich von den bislang besprochenen hauptsächlich dadurch, dass die Querachse normal gegen die Richtung des Wasserlaufs liegt. Die Stützpunkte für die Spindelbäume b sind durch Pfeiler a hergestellt. Die Spindeln, welche in diesem Falle eine geneigte Lage haben, sind bei c, die Sandgitter bei d zu erkennen.

In den Gebirgsgegenden Oesterreichs und Bayerns, in der Schweiz, auch im Schwarzwalde trifft man Tausende der vorhin erwähnten Anlagen zum Triften des Holzes und unter ihnen nicht wenige von bedeutender Ausdehnung.⁷) Manche dieser Anlagen verfallen indess und zwar namentlich in den Gegenden, woselbst die Erhaltung derselben Corporationen von Flössern (im Schwarzwalde „ Schiffer schäften“ genannt) obliegt, welche heutigen Tages bei Aufwendung der Reparaturkosten ihre Rechnung nicht mehr finden.

b) Anlagen für das Flössen. In Betreff der Flössereianlagen ist zunächst zu bemerken, dass auch die Flösse in den oberen Theilen der Bäche nicht selten mittelst künstlich erzeugter Schwellungen befördert werden. Weiter stromabwärts treffen dann die Flösse bei ihrer Fahrt diejenigen Stellen der Wasserläufe, welche sich vermöge ihres starken Gefälles zur Anlage von Wehren für industrielle Zwecke

Fig. 1.

CC

besonders eignen. Bei mässiger Höhendifferenz zwischen Ober- und Unterwasser können die Flösse allenfalls ohne Weiteres über die Wehre hinweg fahren. In der Regel ist aber die Anlage eines Flossdurchlasses erforderlich. Die Grundzüge eines solchen sind durch nebenstehenden Holzschnitt (Fig. 1) angedeutet. Der Flossdurchlass wird durch einen Einschnitt im Wehre gebildet, dessen Breite

20

der Breite der Flösse entspricht und dessen Abschusshoden a eine massige Neigung hat. Das Neigungsverhältniss ist sehr verschieden, weil hei Bestimmung desselben die für die Flossfahrt zur Verfügung stehende Wassermenge in Betracht gezogen werden muss.

Zwei grosse Flossdurchlässe bei München haben 3°/o, bezw. eine von 4°/° bis l°/o allmälich abnehmende Neigung.

Am höchsten Punkte des Durchlasses ist gewöhnlich ein beweglicher Theil b angebracht, welcher vor Ankunft der Flösse entfernt wird. Man kann hierzu Schützen (Fallen), oder Nadeln, oder irgend eine andere der für die beweglichen Theile der Stauwerke gebräuchlichen Constructionen anwenden. Nach Oeffnen des Schützes entsteht ein lebhafter Strom vom Oberwasser nach dem Unterwasser. Die pfeilschnelle Fahrt durch die Durchlässe nimmt die ganze Geschicklichkeit der Flösser ih Anspruch, zumal wenn dem in das Unterwasser eintauchenden Floss unterhalb des Durchlasses eine andere Richtung gegeben werden muss.

Schliesslich sind hier noch die Flossliäfen zu erwähnen. Dieselben dienen theils als Sicherheitshäfen, theils werden sie benutzt um grössere Flösse aus kleineren herzustellen, ferner aber auch um das Holz zu landen, wenn dasselbe den Landstrassen oder den Eisenbahnen zugeführt werden soll. Die Anlage der Flosshäfen ist aber von der Anlage der sonst noch an Flüssen vorkommenden Häfen nicht so sehr verschieden, dass eine besondere Besprechung an dieser Stelle angezeigt wäre.⁸)

§ 4. Intermittirende Schiffahrt. Auch bei der Schiffahrt kommt es vor, dass Wassermassen hinter Stauwerken, welche mit Durchlässen versehen sind, aufgespeichert werden und dass man die thalwärts gehenden Schiffe mit Hülfe des freigegebenen Wassers von einem Stauwerk zum anderen fahren lässt. Man nennt dies Verfahren die Schiffahrt auf Schwellungen (französich: navigation par eclusees), auch wohl intermittirende Schiffahrt, weil bei Einhaltung desselben die Beförderung der Schiffe nur an bestimmten, zum Voraus bekannt gegebenen Tagen stattfindet. Vorbedingung für den Erfolg eines derartigen Betriebes ist, dass der Verkehr sich vorwiegend thalabwärts bewegt, weil die Schiffe, selbst wenn sie leer oder nur leicht befrachtet sind, bei der Bergfahrt mit erheblichen Schwierigkeiten zu kämpfen haben, wie unten näher nachgewiesen werden wird. Die intermittirende Schiffahrt ist desshalb nur auf einzelnen Flüssen zur Ausbildung gelangt.

Wir nennen in dieser Beziehung den Betrieb auf der Berkel, worüber Hagen Ausführliches berichtet⁹) und die s. g. Stecknitzfahrt. In der Stecknitz und in der mit ihr durch den Stecknitzcanal in Verbindung stehenden Delvenau sind 13 Schiffsdurchlässe (schiffbare Stauschleusen), welche bis zu 2m Gefälle haben, angelegt und es finden sich an den sog. Zapfeltagen eine grössere Anzahl Schiffe ein, um die Schleusen zu passiren.¹⁰) Die Anfänge dieser merkwürdigen Anlage, durch welche Lübeck und Lauenburg, also die Ostsee und die Elbe in schiffbare Verbindung mit einander gesetzt wurden, datiren aus dem Jahre 1390.

In grosser Ausdehnung ist die Schiffahrt auf Schwellungen in der Yonne

(Nebenfluss der Seine) lange Zeit hindurch betrieben worden. Schon im Jahre 1624 wurde das einzuhaltende Verfahren durch besondere Bestimmungen geregelt. In diesem Falle waren die oben erwähnten Vorbedingungen in vollem Maasse vorhanden, weil der thalwärts gehende Verkehr die Stadt Paris mit ihrer bedeutenden Consumtion zum Zielpunkte hatte, wohingegen Gelegenheit zu Transporten in entgegengesetzter Richtung nur in beschränkter Weise vorhanden war.

Auf der Yonne fanden während der Sommerzeit wöchentlich zwei Schwellungen statt und es konnte durch planmässiges Oeffnen der Durchlässe in 54 verschiedenen Stauwerken eine Wassermasse von 2¹/* Millionen kbm den Fluss hinabgesandt werden, wovon indess selbstverständlich nur der kleinere Theil nutzbare Verwendung fand. Die mittlere Geschwindigkeit des Wassers war hierbei 0m,90, die Geschwindigkeit der thalwärts fahrenden Flösse etwa ebenso gross, diejenige der Schiffe, falls nicht widrige Winde eintraten, etwas grösser.

Das Längenprofil einer Schwellung nebst einer graphischen Darstellung der den einzelnen Stellen entsprechenden Geschwindigkeiten ist durch Fig. 9 Taf. XVI. dargestellt. Manche andere interessante Einzelnheiten sind an unten angegebener Stelle mitgetheilt.¹¹)

Auf diese Einzelnheiten können wir aber um so weniger eingehen, als die Tage der intermittirenden Schiffahrt auch auf der Yonne vorüber sind. Die Bergfahrten erwiesen sich als zu beschwerlich und zwar nicht allein in Folge der mit Passiren der Schiffsdurchlässe verbundenen Uebelstände, sondern auch desshalb, weil jeder Schwellung eine ungewöhnliche Senkung des Wasserspiegels (französisch „affa-meur“ genannt), folgt, wodurch die zu Berg fahrenden Schiffe fast auf das Trockene gesetzt werden. Hierzu kommt, dass die Verkehrs Verhältnisse sich gegen früher wesentlich geändert haben. Es entwickelte sich auf dem genannten Flusse, welcher die Verbindung mit dem südöstlichen Frankreich vermittelt, nach und nach ein durchgehender und nach beiden Richtungen annähernd gleichmässiger Verkehr. Die Herstellung von Sammelteichen, unter welchen das Reservoir des Settons eine gewisse Berühmtheit erlangt hat, genügte nicht, um die Wasserverhältnisse des Flusses in ausgiebiger Weise aufzubessern, so dass eine regelrechte Canalisirung unter Anwendung beweglicher Wehre beschlossen wurde. — Wenn somit die Anlagen für die intermittirende Schiffahrt auch im Laufe der Zeit verschwinden werden, so bilden dieselben doch ein bedeutsames Glied hinsichtlich der historischen Entwickelung der Schiffahrtsanlagen und der Wasserstrassen, wie im folgenden Paragraphen näher nachgewiesen werden wird.

§ 5. Schiffalirtsanlagen zur Ueberwindung starker Gefälle. — Entstehung der künstlichen Wasserstrassen. Die in Vorstehendem vorläufig erwähnten Bauwerke, durch welche in sehr einfacher Weise eine schiffbare Verbindung zwischen einem Oberwasser- und einem Unterwasserspiegel hergestellt wird, können sämmtlicli mit dem Namen „Schiffsdurchlass“ bezeichnet werden. Die Anlage derselben gestaltet sich indess verschieden, je nachdem sie in Wasserläufen mit schwachem oder in solchen mit stärkerem Gefälle stattfindet. Im erstgenannten Falle erhebt sich die Schwelle der mit beweglichen Theilen versehenen Oeffnung nur wenig über die Sohle des Flusses und es schliessen sich an die Schwelle horizontale Böden an. Alsdann führt das Bauwerk gewöhnlich den Namen Stauschleuse oder besser schiffbare Stauschleuse. — Im zweiten Falle erhebt sich die Sclrwelle merklich über die Sohle des Unterwassers, es ist ein Abschussboden, wie bei dem durch obigen Holzschnitt Fig. 1 dargestellten Flossdurchlass vorhanden und der Name Schiffsdurchlass wird in engerem Sinne gebraucht

Bei der intermittirenden Schiffahrt kommen vorzugsweise Stauschleusen zur Anwendung, es ist dies indess nicht der einzige Fall, in welchem sie benutzt werden. Sobald nämlich der Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwasser ein geringer ist, kann man die Verschlussvorrichtungen der Stauschleusen jederzeit nach Bedarf öffnen. In den schiffbaren Entwässerungscanälen der Niederlande u. s. w. finden sich derartig benutzte Stauschleusen in grosser Anzahl.

Schiffsdurchlässe (im engeren Sinne des Wortes) kommen hauptsächlich in GebirgsflUssen und in Verbindung mit Wehren vor.

Obwohl nun sämmtliche Schififsdurchlässe zu den Stauwerken gerechnet werden können, so ist es doch erforderlich, die älteren Constructionen derselben an dieser Stelle zu erwähnen.

Als Beispiel einer Stauschleuse ist in den Fig. 16 bis 18 Taf. XVII eine der Stauschleusen der Delvenau vorgeführt. Die Anordnung der Seitenmauern und des Bodens gibt zu besonderen Bemerkungen keine Veranlassung, dagegen ist die Con-struction der Verschlussvorrichtung eigentümlicher Art. Man ersieht aus der Zeichnung, dass zwei Thorflügel vorhanden sind, welche sich unten gegen eine Schlagschwelle lehnen. Bei der im vorliegenden Falle vorhandenen erheblichen Höhendifferenz zwischen Ober- und Unterwasser würde es aber nicht möglich sein, die Thorflügel dem Oberwasser entgegen zu öffnen, wenn die Bekleidung an denselben befestigt wäre. Die Bekleidung ist desshalb aus einzelnen Tafeln hergestellt, welche mit Hülfe der daran befestigten Stiele nach und nach entfernt werden. Hierbei ergiesst sich das Oberwasser in das Unterwasser, das freigelegte Thorgerippe kann nach dem Oberwasser zu gedreht werden, wodurch den Schiffen der Durchgang geöffnet wird. — Die der erwähnten Construction zu Grunde liegende Idee, die Verschlussvorrichtung nach und nach zu beseitigen, lässt sich übrigens auch auf andere Weise durchführen. ¹⁴)

Bei den Schiffsdurchlässen besteht die Verschluss Vorrichtung häufig aus grossen Schützen, welche in verticaler Kichtung gehoben werden. Böden und Seitenwände pflegt man aus Holz herzustellen, weil es sich nicht vermeiden lässt, dass die Schiffe mit ihnen in Berührung kommen. Um der ungleiclimässigen Geschwindigkeit des abströmenden Wassers Bechnung zu tragen, lässt man die Seitenwände mitunter, wie in obigem Holzschnitt Fig. 1 durch punctirte Linien angedeutet ist, nach unten convergiren. Die lichte Breite kann man annehmen: unten gleich der um 0m,3 vermehrten Schiffsbreite, oben gleich dem Einundeinhalbfachen derselben. Die Neigung der Abschlussböden wechselt von 1:6 bis 1:40. Flachere Neigungen kommen namentlich bei ansehnlichen Höhendifferenzen zwischen Oberwasser und Unterwasser zur An

wendung. ¹⁵)

¹⁴)    Verschiedene Constructionen von schiffbaren Stauschleusen sind beschrieben:

Hagen. Wasserbaukunst. II. Th. 2. Bd. (2. Aufl.) S. 430.

Lagrene. Navigation interieure. II. Bd. S. 20.

Zeitschr. d. Arch. u. Ing.-Ver. zu Hannover. VII. Bd. S. 271.

¹⁵)    Der in Hagen’s Wasserhaukunst (II. Th. 2. Bd. S. 442) und von Hess (Correction der Wild-

Dass die Stauschleusen und in erhöhtem Maasse die Schiffsdurchlässe ein nur unvollkommenes Mittel zur Ueberwindung starker Gefälle sind, liegt auf der Hand. Sie haben einen grossen Wasserverbrauch im Gefolge und bereiten den Schiffen erhebliche Hindernisse, denn bei der Bergfahrt können dieselben den Durchlass nur mit Hülfe besonderer Mittel passiren.

Wenn man das Schiff mittelst des Leinenzuges durch den Durchlass schaffen will, so muss man entweder die Bespannung verstärken oder eine lose Rolle anwenden, indem man ein Tau mit dem einen Ende an einem auf dem Lande befindlichen Pfahl befestigt, dasselbe über die am Hinter-theil des Schiffes angebrachte Rolle leitet und die Pferde am andern Ende des Taues ziehen lässt. Man kann aber auch einen Anker oberhalb des Durchlasses auswerfen und das Schiff an einem daran befestigten Seile mittelst einer Schiffswinde hinaufziehen u. dergl. mehr.

Jahrhunderte lang sind nun Schiffsdurchlässe das einzige Mittel gewesen, um die Schiffe neben Wehren, starken Stromschnellen u. dergl. von einem Niveau in das andere zu bringen. Die im Obigem erwähnten Unvollkommenheiten derselben führten aber dahin, ein anderes, besseres Mittel zu gedachtem Zwecke zu ersinnen: die Kammerschleuse.

Ueber die Erfindung dieses wichtigen Bauwerkes macht Hagen interessante Mittheilungen, auf welche wir hiermit verweisen.¹⁶) Bemerkt mag indess werden, dass die erste zuverlässige Nachricht in einem etwa i. J. 1450 verfassten Buche von Leone Battiste Alberti „De re aedificatoria“ zu finden ist. Uebersetzt lautet die Stelle folgendermaassen: „Man muss doppelte Verschlüsse machen, indem man den Strom an zwei Stellen sperrt, so dass der Zwischenraum das Schiff nach der Länge aufnehmen kann. Soll das Schiff heraufgehen, so wird der untere Verschluss, nachdem es hineingefahren ist, gesperrt und der obere geöffnet; soll es aber herabgehen, so wird im Gegentheile der obere geschlossen und der untere geöffnet. Auf diese Weise wird das Schiff parallel zu dem fliessenden Wasser in sanfter Strömung herausfahren.“

Die Kammerschleuse der Binnengewässer, mit welcher wir es hier auschliess-lich zu tliun haben, kann aus der Combination eines Schiffsdurchlasses mit einer Stauschleuse entstanden sein. Denken wir uns (s. die punktirten Linien des nebenstehenden Holzschnittes Fig. 2) bei d einen Schiffsdurchlass und hinter demselben bei s eine Stauschleuse, so bedurfte es nur einer Erhöhung der beiden Seitenwände a und l>, sowie einer Erhöhung der V erschluss Vorrichtung der Stauschleuse, um — bei gleichzeitiger Anlage eines steileren Abschussbodens — die Kammerschleuse, wie solche durch die ausgezogenen Linien der obigen Figur dargestellt ist, zu gewinnen. Wir setzen als bekannt voraus, in welcher Art und Weise das fragliche Bauwerk zum Heben und Senken von Schiffen, welche aus dem Unterwasser in das Oberwasser und umgekehrt übergehen, benutzt wird und behalten uns vor, die Hauptformen, in denen die Kammerschleusen des Binnenlandes auftreten, im § 5 des VIII. Capitels zu erörtern. Vorläufig genügt die obige schematische Darstellung des Bau-

OM.

¹ —

<1

Fig. 2.

cc

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UM.

bäche. S. 51) näher beschriebene Schiffsdurchlass neben dem Traunfalle hat bei einer Höhendifferenz von 15m zwischen Oberwasser und Unterwasser eine Länge von 425m. Der genannte Durchlass ist wohl der grösste, welcher existirt.

¹⁸) Man vergl. Hagen. Wasserbaukunst. II. Th. 3. Bd. S. 4.

werks in Längenschnitt und Grundriss. In letzterem sind im „Oberhaupte“ und im „Unterhaupte“ einflügelige Thore angenommen, zwischen welchen sich die Kammer K befindet.

Mit der Erfindung der Kammerschleuse nahm eine neue Periode der Entwickelung der Binnenschiffahrt ihren Anfang und zwar einerseits, weil unter Anwendung der Schleusen jene Stellen mit starkem Gefälle, welche früher nur mühsam zu überwinden waren, mit Leichtigkeit befahren wurden, andererseits und ganz besonders aber desshalb, weil die Kammerschleuse, ermöglichte, eine ganz neue Art von Wasserstrassen, die Schiffahrtscanäle im Hügellande anzulegen, die Canäle im Flachlande weiter auszudehnen und geeignete Flussstrecken zu „canalisiren.“

Es muss an dieser Stelle vorläufig bemerkt werden, dass in ebenen, namentlicb in eingedeichten Gegenden Schiffahrtscanäle in der Gestalt von schiffbaren Entwässerungscanälen schon lange vor

Fig. 3.

fmüHüiüi

Erfindung der Kammerschleuse bestanden. Die letztere gestattete aber grössere Höhendifferenzen zu überwinden und dem Canal im Längenprofil diejenige Gestaltung zu geben, welche in nebenstehendem Holzschnitt Fig. 3 unter Bezeichnung jeder Schleuse durch eine doppelte Vertical-linie dargestellt ist. Auf diese Weise wurden die Schifffahrtscanäle und somit die ersten künstlichen Verkehrswege für Massentransporte, welche die Cul-turgeschichte überhaupt aufzuweisen hat, im Flachlande und selbst im Hügellande heimisch.

Bei der Canalisirung der Flüsse werden Kammerschleusen in Verbindung mit Stauwerken verwendet und es unterscheidet sich das Längenprofil eines canalisirten Flusses nur insofern von dem Längenprofile eines Schiffahrtscanals, als die einzelnen Strecken, welche beim Canal horizontal sind, ein mässiges Gefälle haben.

Es sind somit, seit die im Obigen angedeuteten Fortschritte gemacht wurden, in Beziehung auf den Schiffsverkehr drei Arten von Wasserstrassen zu unterscheiden, nämlich:

schiffbare Flusstrecken, welche sich der Hauptsache nach in natürlichem Zustande befinden,

canalisirte Flusstrecken,

Schiffahrtscanäle.¹²) Es wird Gegenstand der zunächst folgenden Untersuchungen sein, diejenigen Punkte des Schiffahrtsbetriebes hervorzuheben, welche auf die Gestaltung der fraglichen Verkehrswege Einfluss haben.

§ 6. Fluss- und Canal-Schiffe. Bereits in § 1 dieses Capitels wurde erwähnt, dass zur Schiffahrt drei Dinge erforderlich sind: das Fahrzeug, der Motor und die Strasse, und dass dieselben in Wechselwirkung mit einander stehen. Diese Wechselwirkung wird um so inniger, je mehr jene Vermittler des Verkehrs ausgebildet werden. — Wir betrachten hier zunächst die Fahrzeuge und nennen sie in üblicher Weise „Schiffe“, obwohl der Seemann den gewöhnlichen Fahrzeugen der Binnengewässer diesen Namen nicht gern giebt. Besser ist es die Fahrzeuge, welche zur Vermittelung des Personenverkehrs dienen, „Boote“ und „Nachen“, diejenigen für Gütertransport „Kähne“ zu nennen.¹³)

Die Bauart und die Dimensionen der Fluss- und Canal-Schilfe sind wesentlich durch die Beschaffenheit des Wasserweges, welchen sie befahren, bedingt, ausserdem ist die Art des zu bewältigenden Verkehrs von Einfluss. Die beschränkte Tiefe der Wasserstrassen des Binnenlandes bedingt im Allgemeinen die Anwendung eines platten Bodens, weil derselbe eine grosse Tragfähigkeit bei mässigem Tiefgange ermöglicht. Dabei fallen aber die Einzelheiten der Construction verschieden aus, je nachdem die Schiffe für nicht regulirte Flüsse oder für regulirte Flussstrecken und Canäle bestimmt sind. Im erstgenannten Falle ist ein starker und schwerer Bau, unter Umständen sogar ein doppelter Boden erforderlich, in letztgenanntem genügt eine leichtere Bauart.¹⁹)

Es ist beachtenswerth, dass Grösse und Tragfähigkeit der Schiffe in neuerer Zeit erheblich zugenommen haben. Diese Erscheinung erklärt sich daraus, dass die Schiffer ihre Fahrzeuge gewöhnlich so gross bauen lassen, wie es der Zustand der Wasserstrassen nur irgend gestattet²⁰). Die Selbstkosten des Transports fallen nämlich bei einem grösseren Fahrzeuge geringer aus als bei einem kleineren, wenn anders das Schiff volle Ladung hat. Obwohl nun die Vollbeladung des Schiffes nur bei günstigen Wasserständen möglich ist, so finden die Schiffer bei jener Vergrösserung der Fahrzeuge doch ihre Rechnung. Aus dem Gesagten ergiebt sich, dass das Fortschreiten der Regulirung der Flüsse ein stetes Wachsen der Grösse der Flusschiffe im Gefolge hat. Ausserdem hat auch die Ausbildung der Kettenschleppschiffahrt (siehe § 10 dieses Capitels) auf die Vergrösserung der Flusschiffe bedeutenden Einfluss gehabt²¹). Mit der Anwendung allzugrosser Fahrzeuge sind übrigens mancherlei Uebelstände verbunden. Ein Schiff von 500 Tonnen Tragfähigkeit enthält beispielsweise die Waarenmenge eines sehr starken Eisenbahnzuges. Solche Massen kann der Schiffer nur unter besonderen Umständen und in kurzer Zeit laden. Dann ist wieder lange Zeit zum Ausladen erforderlich und es entstehen unter Umständen Schwierigkeiten in Betreff der Lagerung und der weiteren Versendung der Transportgegenstände. Gewisse Artikel eignen sich überhaupt nicht zum Transport in sehr grossen Massen. Man nimmt wohl an, dass Ackerbau- und Industrie-Producte, Brennholz und Steine (Quader) zweckmässiger Weise in Schiffen von 50 bis 125 Tonnen Tragfähigkeit, rohes Steinmaterial, Nutzholz, Coke und Erze in solchen von 125 bis 300 Tonnen, Kohlen in Schiffen von 300 bis 500 Tonnen Tragfähigkeit gefahren werden. Ferner kommen noch die Entfernungen in Betracht; indem im Localverkehr mehr die kleineren, im durchgehenden Verkehr mehr die grösseren Schiffe Verwendung finden und endlich noch die Beschaffenheit des Motors (vergl. § 8 dieses Capitels).

Die vorstehenden Bemerkungen beziehen sich nicht auf diejenigen Fahrzeuge, welche auf grösseren Landseen gebraucht werden. Diese nähern sich in ihrer Bauart selbstverständlich den Seeschiffen, sie erhalten also einen Kiel und die bei Seeschiffen üblichen Profile. Aehnliche Formen sind auch bei allen Fahrzeugen gebräuchlich, welche dem Personenverkehr dienen. In dieser Beziehung sind als historisch

Grösse und Bauart siehe Statistik des deutschen Reiches, VII. Bd. — Zeichnung eines Segelbootes, s. Sammlung ausgeführter Constructionen (Carlsruhe, Veith) Bl. 22 u. 23.

¹⁹)    Vergl. Hagen. Wasserbaukunst. II. Th. 2. Bd. S. 398.

²⁰)    Die Oderschiffe hatten früher 15, höchstens 30 Tonnen, jetzt haben sie 100, ja 150 T. Tragfähigkeit. — Noch vor 10 Jahren betrug die Tragfähigkeit der Rheinschiffe im Durchschnitt nur 188 T. Die grossen Kohlenhändler bauen jetzt Schiffe mit 600 T., selbst solche mit 850 T. Tragfähigkeit. — Auf der Elbe kommen jetzt Schiffe von 500 T. vor, eine früher ungekannte Grösse.

²¹)    Hierüber sind namentlich die Angaben in der Deutschen Bauz. 1877, S. 221 zu vergleichen.

CO

Bemerkungen.

Die grössten neuen eisernen Rheinschiffe von 850 T. Tragfähigkeit haben 70m,6 Länge, 8™,47 Breite und 2m,2 Tiefgang'; desgl. auf der Elbe: Tragfähigkeit 500 T., Länge 64m, Breite (im Boden) 8mt Tiefgang lra,40.

Elbkähne mittlerer Grösse wiegen 60 T. Bodenlange 37,66 bis 39m,23, Bodenbreite 5,02 bis 5m,34.

Die Masten haben 25 bis 26m Länge.

Gewöhnlich fahren die Schiffe mit 0,94 bis lm,26 Tiefgang.

Die Masten haben 28 bis 32m Länge.

Hohe der Seitenwände 1™,26.

Dimensionen und Tragfähigkeit grösserer Flussschiffe.

Verhältniss Verhältniss des grössten jer oberen Tiefgangs zu der oberen Breite.

Breite zur Länge.

CO CO CG t>"

t—I H tH H

1:3,7

1:4,3

Tragfähig-

keit.

Tonnen

350

200

300

Grösster

Tiefgang.

Meter

Länge. | Obere Breite. Meter

Meter

Bezeichnung des Flusses.

1,73

6,28 bis 6,38

1,25 bis 1,41    200 bis 250

co co i-d' co"

6 bis 6,28

00^ T-^ cc_ lO^

ocT t>" co" co" co"

tH t-H -t-H tH tH

1:7,4

1:6,4

1:4,5

120

1,41

1,00

6,91 bis 7,06

Tf

t—( o o ^ o >0 io lO

»o

r}T CO

vH tH

150

150 bis 200

125 bis 200

1,57 bis 1,73

1,27

5,96 bis 6,12

6,90 bis 7,o3

»O © *f5 CO CO 03

-V icT io"

■S ao

iO

o cc

46,10

39,23 bis 40,8 38,90

26,25 bis 28

37

35 bis 40

23,4

CO

175

1,52

icT

32,03

Rhein (ältere Schiffe, zwischen den Rheinhäfen und Amsterdam fahrend)

(neuere, eiserne Schiffe) .    .

Elbe, oberhalb Magdeburg . .    .    .

unterhalb Magdeburg .    .    .

(Zillen)........

Weser, oberhalb Hameln . . . .

unterhalb Hameln .    .    .    .

Oder (Finnowcanalmässige Kähne)

(Oderspitzkähne)......

Donau (Kehlheimer Schiffe) . . . .

Lahn............

Mosel...........

Stecknitz..........

Französische Flüsse (Normaldimensionen der Schiffe der sog. grossen Schiffahrt nach Vorschriften vom J. 1822) ...........

03

CO

iO CO I> CO C5

interessant neben den sog. Marktschiffen, welche in älteren Reiseheschreibungen oft erwähnt werden, jene Boote zu nennen, die vor der Zeit der Eisenbahnen den Personenverkehr auf Canälen vermittelten. Die entsprechenden Fahrzeuge der holländischen Canäle, die sog. Treck-schuiten, waren es, mit denen zuerst und lange Zeit vor Einführung der Personenpost regelmässige Personen - Beförderungen auf künstlich hergestellten Wegen stattfanden. Inden ersten Jahrzehnten unseres Jahrhunderts spielten die schnellfahrenden Canalboote in England und Frankreich eine Rolle. Wir haben desslialb die Zeichnung eines solchen Bootes in den Figuren 1, 2 und 3 auf Taf. XVII aufgenom-men und in Fig. 4 derselben Tafel das Profil eines gleichem Zwecke dienenden, auf einem Kiel gebauten Canalbootes dargestellt. — In beschränkter Weise werden dergl. Fahrzeuge in den Niederlanden noch heutzutage gebraucht.

Die Fluss- und Ca-nalscliiffe, welche für den Transport von Gütern lind Rohmaterialien bestimmt sind, werden noch meistentheils von Holz gebaut; es nimmt jedoch in neuerer Zeit auch der Bau eiserner Schiffe

merklich zu. Auch Schiffe mit hölzernem Boden und eisernen Seitenwänden werden gebaut. Die Form und die allgemeine Anordnung eines kleineren hölzernen Schiffs ist aus den Fig. 5 bis 9, Taf. XVII ersichtlich. Die Seitenwände bilden nahezu einen rechten Winkel mit dem Boden, haben also eine nur geringe „Leimung“, vorn und hinten ist eine Zuschärfung ungeordnet. Statt derselben wird auch wohl der Boden bis über den Wasserspiegel aufgebogen oder es geschieht Beides.

Dimensionen und Tragfähigkeit einer Anzahl Flusscliiffe sind in der vorstehenden Tabelle, S. 312 zusammen gestellt, auch sind daselbst Angaben über das Verhältniss des Tiefgangs zur Breite und über das Verhältniss der Breite zur Länge der Schiffe gemacht. Diese Dimensionen und Verhältnisse haben grossen Einfluss auf die normalen Abmessungen der Canalprofile, der Schleusen u. s. w.

Nach Maassgabe vorstehender Tabelle kann man das Verhältniss des (grössten) Tiefgangs T zur Breite der Flussschiffe B, durchschnittlich gleich 1:4 und das Verhältniss der oberen Breite zur Länge der Schiffe L durchschnittlich gleich 1:7,5 annehmen. Die Zahlen stimmen genau überein mit den bezüglichen Angaben in der Deutschen Bauzeitung 1874, S. 162.

Diese Angaben können indess nur bei generellen Untersuchungen benutzt werden. Die Ver-liältnisszalilen verändern sich mit der Beschaffenheit der Wasserstrasse und der Tragfähigkeit der Schiffe. So ist beispielsweise das Verhältniss T-.B-.L

bei neuen eisernen Rheinscliiffen von ln,,89 Tiefgang und 650 T. Tragfähigkeit = 1 :4,00:8,5,

Im 7Q

v yy    yy    yy    yy 5 * ^ yy

,,    ,, im Durchschnitt

„ 200 „

Elbschiffen von lm.30 Tiefgang und 400 „

„ 150 „

„ lm,09    „

im Durchschnitt

= 1: 3,45 : 7,4, = 1:3,75:8,1; = 1 : 6,00 : 7,7, = 1 : 5,00: 6,7, = 1 : 5,50 : 7,5.

Leer haben die neueren eisernen Schiffe durchschnittlich 0m,25 Tiefgang.

Nähere Angaben über die Dimensionen der genannten Schiffe findet man in den Verhandlungen des vom Centralverein zur Hebung der Deutschen Schiffahrt berufenen Techniker-Congresses S. 124, bezw. Deutsche Bauzeitung 1877. S. 221, woselbst auch interessante Angaben über die all-mäliclie Steigerung der Tragfähigkeit der Elbschiffe gemacht wird.

Die durchschnittliche Tragfähigkeit der deutschen Fluss- und Canal-Schiffe (unter Einrechnung der Haff- und Küstenfahrzeuge, jedoch unter Ausschluss der Dampfschiffe) wurde i. J. 1872 zu 73 Tonnen ermittelt und es befanden sich unter 21369 .Fahrzeugen nur 517 mit mehr als 250 Tonnen Tragfähigkeit. Die Zahl der eisernen Schiffe betrug etwa l,5°/o der Gesammtzahl. Jetzt sollen an der Elbe und am Rhein fast nur Kähne von 250 Tonnen Tragfähigkeit und darüber gebaut werden.

Die im Obigen für die Flusscliiffe ermittelten Verhältnisszahlen kann man auf die Canal schiffe nicht ohne Weiteres übertragen. Man ist bestrebt denselben einen verliältnissmässig grösseren Tiefgang zu geben, ferner pflegen sie auch dess-halb kürzer auszufallen, weil für die Flusscliiffe schnabelförmige Verlängerungen des Schiffskörpers (Kaffen) zur Erleichterung des Drehens der Schiffe mit Stangen und des Anbringens der Segel am Platze sind. Bei Canalschiffen sind dergleichen Verlängerungen nicht allein entbehrlich, sondern in Rücksicht auf die Schleusen sogar nachtheilig. Das Bestreben auch bei ihnen eine grosse Tragfähigkeit herzustellen führt vielmehr dahin, dass man den Canalschiffen oft eine kastenartige Gestalt giebt, nm die Schleusenkammern möglichst auszufüllen.

Für Canäle ist namentlich die Feststellung des normalen Tiefgangs der Schiffe von fundamentaler Bedeutung. Hierbei sind indess verschiedene Rücksichten zu nehmen, je nachdem es sich um selbstständige Anlagen oder um solche handelt, welche als Erweiterung bestehender auftreten.

Im letztgenannten Falle sind die Dimensionen der auf den benachbarten Wasserstrassen benutzten Fahrzeuge im Wesentlichen maassgehend.

Für den Saar-Kohlen-Canal waren beispielsweise wegen des Anschlusses dieses Canals an den Rhein-Marne Canal Schiffe von 34m,54 Länge, 5m Breite und lm,41 Tiefgang mit einer Tragfähigkeit von 200 Tonnen anzunehmen. — Beim Projecte des Emscher Canals dagegen sind unter Berücksichtigung des Uebergangs der den Mederrhein befahrenden Schiffe mit 600 Tonnen Tragfähigkeit folgende Dimensionen der Fahrzeuge zu Grunde gelegt: Länge 64 bis 65m, grösste Breite 8m,5, Tiefgang hei stärkster Belastung lm,83, Abstand der höchsten Punkte des leer gehenden Schiffes vom Wasserspiegel (nach Niederlegung des Mastes) 4m,0 u. s. f.

In neuerer Zeit ist mehrfach die Bede davon gewesen, hei grösseren Canalanlagen für durchgehenden Verkehr die Maximaldimensionen der zu verwendenden Schiffe und somit die entsprechenden Minimaldimensionen der Canäle in selbstständiger und einheitlicher Weise festzustellen. Es wird nun von der einen Seite die Annahme eines Tiefgangs von lm,75 und einer Tragfähigkeit von 300 bis 400 Tonnen als Grundlage für die Bestimmung der Minimaldimensionen der bezeichneten Canäle empfohlen¹⁴ 15), während andere Stimmen sich dafür aussprechen, drei Arten von Schiffen und dementsprechend auch drei Arten von Canälen anzunehmen, nämlich Schiffe von lm,75 Tiefgang und 400 Tonnen Tragfähigkeit,

„ 250 „ 100

„    „    lm,50

23\

rr )

und

Aus dem Tiefgänge würden dann unter Benutzung angemessener Verhältnisszahlen die sonstigen Hauptdimensionen der Schiffe, ferner aber auch die Hauptdimensionen der Schleusen u. s. w. sich ergehen.

In Betreff der angedeuteten wichtigen Frage soll an dieser Stelle nur erwähnt werden, dass man sich von der Durchführung der grössten der genannten Dimensionen nur dann eine erhebliche Verminderung der durchschnittlichen Transportkosten versprechen darf, wenn es sich um Canäle handelt, hei denen der Kohlenverkehr entschieden überwiegt. Für andere Transportgegenstände und unter Umständen selbst für Kohlen eignen sich Schiffe mittlerer Grösse besser als solche von 300 bis 400 Tonnen Tragfähigkeit. Dies ist besonders bei dem Transport von Korn der Fall, welches in grossen Massen verladen sich leicht erhitzt. Auf dem Erie-Canal hält man desshalb Schiffe von 200 bis 250 Tonnen Tragfähigkeit für die zweck-’ massigsten¹⁶) und bewältigt hiit denselben einen Verkehr, welcher so leicht auf keinem deutschen Canal erreicht werden dürfte. Bereits 1862 wurden von Buffalo nach New-

„    lm,10

York allein im durchgehenden Güterverkehr 2900000 Tonnen in einem Jahre befördert.

Es unterliegt aber keinem Zweifel, dass irgend welche bestimmte und einheitliche Annahmen über die in Bede stehenden Dimensionen gemacht werden müssten, bevor der Bau neuer grösserer Canäle zur Ausführung gelangt, denn die

Erfahrungen in Frankreich zeigen, wie sehr es das Gedeihen der Binnenschiffahrt beeinträchtigt, dass man bei fast jedem Canalbau andere Hauptdimensionen der Schiffe zu Grunde gelegt hat, Das Weitere über diesen Gegenstand, versparen wir uns bis zur Besprechung der Normaldimensionen der Querprofile der Schiffahrtscanäle im § 4 des VIII. Capitels.¹⁷)

Die Beziehungen zwischen den Schiffsdimensionen und der Tragfähigkeit ergeben sich annähernd, wenn man zunächst das sog. Deplacement des Schiffes unter der Annahme berechnet, dass dasselbe acht bis neun Zehntel des Parallelepipedums L .B .T beträgt (L grösste obere Länge, B grösste äussere Breite, T zulässiger Tiefgang). Die Tragfähigkeit kann man sodann zu sl4 des dem Deplacement correspondirenden Wassergewichts annehmen, während auf das Eigengewicht des Fahrzeuges incl. der Takelage etwa ¹/i jenes Gewichts entfällt.¹⁸ 19)

Eine genauere Ermittelung ergiebt sich aus der im Jahre 1872 erlassenen Preussischen Vorschrift für die Vermessung der Flusschiffe (mit Ausnahme derjenigen des Rheins und seiner Nebenflüsse).

Maasseinheit

Decimeter,

Centimeter,

Unter Annahme folgender Bezeichnungen:

L wie oben, .....................

B wie oben, .....................

BL (vergl. Fig. 5, Taf. XVII) kleinste Bordhöhe incl. Bodendicke . .

I Lehnung in der Höhe'des Wassers bei leerem Schiffe.....

wird die practiscli zulässige Eintauchungstiefe T — H — (h + t) so bestimmt, dass die wasserfreie

J£cm — 26crn

]icm —

Bordhöhe

und der Tiefgang des leeren Schiffes durchweg = 3B»i gesetzt wird. Endlich wird noch die Leh

nung l, sowie die vordere und hintere Zuschärfung, der für die Ladung verlorene Raum und das specifische Gewicht des Wassers durch eine Reductionszahl r berücksichtigt, welche sich aus dem

1.100

Lelinungsverhältniss nach folgender Tabelle ergiebt: v = r —

10

11

12

13

14

15

16

17

165 162 159 155 152 149 145 142 139 135 133 129 126 123 119 116 113 109.

Alsdann ist die Tragfähigkeit in Centnern

J'cm

J/lm Jßcm

100

■ 100 ■ 100 ■

§ 7. Der Schiffswiderstand. Die Kenntniss des Widerstandes, welchen das Wasser den in Bewegung befindlichen Fahrzeugen entgegensetzt, ist ein Gegenstand, welcher nicht nur für den Maschinenbau, insbesondere für den Bau der Schiffsmaschinen, sondern auch für den Wasserbau grosse Bedeutung hat. Von den einschlägigen Untersuchungen kann indess hier nur ein kleiner Theil zur Besprechung gelangen, namentlich müssen wir in Betreff des Widerstandes aller für schnelle Fahrt gebauten Fahrzeuge uns auf die unten stehenden Literaturnachweise beschränken.²⁰)

In Betreff der dem Güterverkehr dienenden Fluss- und Canalschiffe sind nun zwei Fälle zu unterscheiden, je nachdem sich nämlich das Schiff in einem weiten

oder in einem beschränkten Profile bewegt. Der erstgenannte Fall tritt ein, wenn das Wasserprofil etwa gleich dem Acht- bis Zehnfachen des eingetauchten Schiffsquerschnitts ist. Man pflegt alsdann bei horizontalem Wasserspiegel

V²

P= C

oder abgekürzt

zu setzen, woselbst bezeichnen:

C den Widerstandscoefficienten,

A den grössten eingetauchten Querschnitt des Schiffs,

V die Geschwindigkeit desselben in Meter und für die Secunde, g die Erdacceleration und 7 das Gewicht eines Cubikmeters Wasser.

Der Werth Je —

P — Je. A . V‘

il

ist indess nicht constant. Derselbe ist wesentlich ab-

hängig von der Form des Schiffes, er ändert sich aber auch bei ein und demselben Schiffe mit der Geschwindigkeit und zwar nach Gesetzen, welche noch nicht ermittelt sind. Der Grund der Veränderlichkeit des Widerstandscoefficienten liegt wohl darin, dass die Höhenunterschiede, welche einerseits in der Form von Stauwellen vor dem Schiffe und andererseits als Absenkungen des Wassers hinter dem Schiffe beobachtet werden, in sehr verschiedener Weise auftreten. Diese Höhenunterschiede prägen sich im Allgemeinen um so mehr aus, je breiter das Schiff im Vergleich mit seiner Länge und je stumpfer dasselbe gebaut ist. Dieselben nehmen ferner mit dem Tiefgange und mit der Fahrgeschwindigkeit zu.

Für die gewöhnlich vorkommenden Verhältnisse kann man Je zu 15 bis 25

annehmen.²¹ 22)

Im Vergleich mit den für Seeschiffe geltenden Wertlien sind die Widerstands-coefificienten für Flusschiffe sehr gross, was u. A. daraus hervorgeht, dass man für französische Seeschiffe bei einer Geschwindigkeit von 3 bis 5 Knoten für Je Wertlie von 2,7 bis 3,9 ermittelt hat, dagegen ergab sich bei Geschwindigkeiten unter 3 Knoten für rundkaffige Flussschiffe, deren Länge das Fünf- bis Sechsfache der Breite beträgt, sowie für breitkaffige Schiffe mit aufgebogenem Boden k = 9 und für prismatisch gebaute Schiffe, deren Länge gleich dem Drei- bis Vierfachen der Breite, k = 22.so)    *

Wenn das Schiff auf einem Strome zu Thal oder zu Berge fährt, so hat man

P = k. A(y^v)\

zu setzen

woselbst v die Geschwindigkeit des Wassers im Bereiche des eingetauchten Schiffsquerschnitts bezeichnet. Ausserdem ist das relative Gewicht des Schiffes zu berücksichtigen, weil es sich um den Transport auf einer geneigten Ebene handelt. Für den Coefficienten k gelten die im Vorstehenden angegebenen Wertlie, derselbe wächst mit der relativen Geschwindigkeit des Schiffes und zwar besonders stark bei Geschwindigkeiten von 3 bis 4m, während bei Geschwindigkeiten über 5m sich wieder eine Abnahme bemerklich macht.

Bei Schiffszügen befinden sich die dem ersten folgenden Schiffe, falls der Zwischenraum nicht zu gross ist, in einer von ihren Vorläufern verursachten Absenkung des Wassers, dieselben erzeugen desshalb einen geringeren Widerstand, als das erste Schiff. Man muss sich zur Zeit noch mit der Annahme begnügen, dass der Widerstandscoefficient für das zweite uud die folgenden Schiffe halb so gross ist, als derjenige für das erste Schiff und kann somit den Widerstand eines Zuges von n Schiffen

setzen.²³ 24)

= 4-(n + i) A(V+v)²

Wenn das Schiff einen Wasserlauf von beschränktem Querschnitt, namentlich einen Schiffahrtscanal passirt, so nehmen im Allgemeinen die Widerstände zu, wenn der Wasserquerschnitt abnimmt; die Erscheinungen, welche alsdann auf-treten, sind indess noch complicirter, als diejenigen bei dem vorhin besprochenen Falle und die^ einschlägigen Beobachtungen scheinen mitunter geradezu im Widerspruch mit einander zu stehen. Der Grund liegt wohl darin, dass die Art und Weise, wie sich die durch die Bewegung des Schiffes erzeugten Stauwellen gestalten, sehr verschieden und von der Entfernung des Schiffs vom Ufer abhängig ist. Man kann annehmen, dass die stärkere oder geringere Erhebung des Vordertlieils, welche bei in Bewegung befindlichen Schiffen beobachtet wird, und somit ein namhafter Theil der Schiffs widerstände, wesentlich durch die Lage jener Wellen zum Schiffsrumpf bedingt wird. — Soviel ist gewiss, dass für den Schiffswiderstand eine einfach gestaltete Formel, welche die Grösse des Canalquerschnitts berücksichtigt, sich nicht aufstellen lässt und dass es mindestens bedenklich ist, die Formeln Dubuat’s und Barlow’s ohne Weiteres zu benutzen.

Die von Dubuat aufgestellte und u. A. auch von d’Aubuisson adoptirte Formel lautet

Pi —

ki A² V2 2A + C ’

woselbst A und V dieselbe Bedeutung haben, wie oben, während C den Wasserquerschnitt bezeichnet. ki ist gleich 8,46 k oder nach d’Aubuisson gleich 140.

VonBarlow rührt die Annahme her, dass bei Canalschiffen der Widerstand mit der 3. Potenz der Geschwindigkeit wächst, während man sonst den Exponenten von V auch wohl gleich ⁵/2 annimmt.

Bei dem vorliegenden Gegenstände muss man möglichst auf die Original-Beobachtungen zurückgehen und die Resultate derselben mit den zu untersuchenden Fällen vergleichen.

Hierbei lassen sich die nachstehenden, leider ziemlich unzureichenden Notizen benutzen:

Für einen flamländischen Kahn („Peniche du Nord“) von etwa 300 Tonnen, welcher mit seinem eingetauchten Querschnitt die Hälfte bis ein Drittel des Canalquerschnitts einnimmt, ist der Coeffi-cient k der am Eingang dieses Paragraphen angegebenen Formel zu 33 ermittelt.³²)

Auf dem Grand trunk-und dem Regents-Canale ist beobachtet, dass die kleinen Dampfschiffe, welche die Canäle befahren, hei beschränkter Tiefe 8Km in der Stunde machen, während sie in tieferem Wasser mit derselben Bemannung und demselben Kohlenverbrauch 14,5Km stündlich zu-zücklegen.

Beobachtungen über den Widerstand von Kähnen bei mässigen Geschwindigkeiten sind von Palmer auf verschiedenen englischen Canälen angestellt. Wegen des Näheren verweisen wir auf die betreffende Quelle (Transactions of the institution of civil engineers. 1. Bd. S. 165).

Dasselbe gilt von den umfangreichen, mehr als 300 Fälle umfassenden Beobachtungen Mac-neill’s (ebendaselbst S. 237). Dieselben verdienen namentlich desshalb Beachtung, weil sie mit

scharf gebauten Booten, (deren eines auf Taf. XVII. durch die Fig. 1 bis 3 dargestellt ist) und unter Anwendung grösserer Geschwindigkeiten angestellt sind, also unter Verhältnissen, welche mit den für den neueren Canalbetrieb angestrebten verwandt sind. — Zwei der von Macneill gezogenen Schlüsse sollen nachstehend in Uebersetzung wiedergegeben werden:

„1) Es wurde beobachtet, dass die Zugkraft bei einer gewissen Geschwindigkeit nicht weiter zunahm und dass diesselbe unter Umständen sogar abnahm, obwohl die Geschwindigkeit grösser wurde. Es erscheint somit wahrscheinlich, dass es eine Geschwindigkeit giebt, bei welcher das Fahrzeug mit einem Minimum von Zugkraft befördert werden kann, wenn anders der Canalquerschnitt in einem angemessenen Verhältnisse zu dem eingetauchten Querschnitt des Bootes steht.“

„2) Es ist ferner anzunehmen, dass eine Beziehung zwischen der Zugkraft und der mehr oder weniger geneigten Lage der Längenachse des Fahrzeuges vorhanden ist und dass die Zugkraft nach einem gewissen Gesetze zunimmt oder abnimmt, je nachdem jene Neigung grösser oder kleiner wird.“

Falls nun, wie nach Vorstehendem wahrscheinlich ist, bestimmte Verhältnisse zwischen dem Canalquerschnitt und der Geschwindigkeit bestehen, welche besonders günstige Resultate liefern, so sollte man Mühe und Kosten nicht scheuen, dieselben durch Versuche näher zu ermitteln.

§ 8. Allgemeines über die bei der Binnenschiffahrt üblichen Motoren. — Fort Schaffung der Schiffe durch Leinenzug. — Leinpfade. Die Kenntniss der verschiedenen Arten des Schiffahrtsbetriebes ist für die Anlage von Schiffahrtscanälen und für die Ausführung von Stromregulirungen von Wichtigkeit, namentlich gestalten sich die Schiffahrtscanäle und in manchen Puncten auch die Cana-lisirungen der Flüsse verschieden, je nachdem dieselben für die eine oder die andere Art des Betriebes eingerichtet werden. Wenn es sich darum handelt entweder die Bentabilität oder den wirtschaftlichen Werth projectirter Anlagen nachzuweisen, so ist selbst eine Bekanntschaft mit den Kosten der einzelnen Betriebsarten unentbehrlich. — Dass auf der anderen Seite die Beschaffenheit der Wasserstrasse ihrerseits grossen Einfluss auf den Schiffahrtsbetrieb hat, braucht wohl kaum erwähnt zu werden.

Die mannigfaltigen Mittel, welche bei der Fortschaffung der Schiffe zur Anwendung kommen, theilen wir ein in solche, welche in grossem Maasstabe benutzt werden, und in solche, welche nur aus hü lfs weise auftreten.

Zu den ersteren gehören: das Treiben der Schiffe im Strome unter Einwirkung der Schwerkraft, — die Bewegung der Schiffe durch Ziehen vom Lande aus, — der Dampfschiffbetrieb, — die Ketten- und Seilschiffahrt.

Aushülfsweise und namentlich zur Ertheilung von Drehbewegungen werden Ruder, Stangen, Segel und Taue benutzt, die letzteren gewöhnlich in der Weise, dass man das eine Ende im Wasser oder am Lande befestigt und das andere vom Schiffe aus regiert.

Manche Arten der Fortbewegung, beispielsweise das Rudern, welche früher und namentlich im Alterthume eine grosse Rolle gespielt haben; sind somit jetzt sehr in den Hintergrund gedrängt. Die Fortschritte, welche die Binnenschiffahrt in neuester Zeit gemacht hat, beruhen namentlich auf der Anwendung der Dampfkraft, auch sind die betreffenden Umgestaltungen in diesem Augenblicke noch keineswegs zu vollem Abschluss gediehen.

Wir wenden uns nun zunächst den in grossem Maas stabe zur Anwendung kommenden Betriebsarten zu.

In Betreff des Treibens der Schiffe mit dem Strome verweisen wir auf die einschlägigen, über das Flössen gemachten Bemerkungen, denen an dieser Stelle etwa noch hinzuzufügen wäre, dass ein Schiff immerhin etwas schneller treibt, als ein Floss, und dass bei der Thalfahrt treibender Schiffe aushülfsweise auch der Leinenzug und das Segeln zur Anwendung kommen. Man erreicht hierdurch, ausser

einer grösseren Geschwindigkeit auch den Vortheil, dass die Schiffe sich leichter steuern lassen.

Der Leinenzug oder das Treideln kommt als Hauptbetriebsart auf Canälen und bei der Bergfahrt der Flusscliiffe zur Anwendung. Im erstgenannten Falle liegen die Verhältnisse für die Ausführung günstiger, als im letztgenannten, weil sich bei Canälen die Pferde auf einer horizontalen und geebneten Bahn bewegen, weil der Schiffswiderstand geringer ist und weil die Richtungen der Leine und der Bahn des Schiffes nicht allzustark von einander abweichen. Man kann desshalb auch, wenigstens bei kleineren Canalschiffen, die Leine direct an das Schiff befestigen, während bei der Flusschiffahrt die längere und desshalb mehr durchschlagende Leine unter allen Umständen an den Mast des Schiffes befestigt werden muss. Beim Treideln der Flusschiffe wechselt ferner der Abstand zwischen dem Stromstrich und dem Lande, also auch zwischen dem Fahrzeuge und dem Motor. Den hierdurch entstehenden Schwierigkeiten tritt man dadurch entgegen, dass man die Leine nach Bedarf verlängert oder verkürzt, ferner dadurch, dass man, wenn jener Abstand allzugross wird, s. g. Buchtnachen unter dieselbe bringt; unter Umständen muss man auch die Pferde in verschiedenen Gruppen arbeiten lassen u. s. w.³³) Hieraus folgt, dass für den Leinenzug eine erhebliche Erleichterung eintritt, sobald durch eine Stromregulirung die allzustarken Krümmungen des Flusses beseitigt werden.

Nach Hagen kann der Leinenzug der Bergfahrt bei Gefällen bis 0,002 ausgeübt werden.

Als Motoren sollen beim Leinenzug noch im 17. Jahrhundert fast ausschliesslich Menschen verwendet worden sein, und selbst in unserer Zeit kommt diese Art des Transports, namentlich bei armer Bevölkerung und auf Canälen mit schwacher Frequenz häufiger vor, als billiger Weise der Fall sein sollte. Der Leinenzug durch Menschen ist bei grosser Langsamkeit der Beförderung unter Umständen ausserordentlich billig.

Lagrene (Navigation interieure II. Bd. S. 91) giebt u. A. als Mittelwerthe für den bezeich-neten Fall und für den Transport auf Canälen eine Geschwindigkeit von ll,34Km in 24 Stunden und die Kosten der Zugkraft zu 0,0077 Fr. (= 0,62 Pf.) für die Tonne und den Kilometer an.

Ueber die Kosten des Treidelns auf Canälen bei Anwendung von Pferden liegen namentlich von Michaelis Ermittelungen vor.³⁴)

Bei diesen Ermittelungen wird vorausgesetzt, dass bei Hauptcanälen ein Scbiff auf der Hinfahrt 350 T. ladet und leer oder mit einer Kückfracht von durchschnittlich ¹/o der vollen Ladung zurückkehrt, sowie ferner, dass das Schiff täglich mit einer einmal wechselnden Bespannung von 3 Pferden (durchschnittlich während der Hin- und Bückfahrt) im schleusenfreien Canale 37,5Km mit einer mittiefen Geschwindigkeit von 3,75Km pro Stunde zurücklegt. Rechnet man dann für das Gespann von 3 Pferden incl. Führer pro Tag 9 Mark, so kostet der Kilometer 0,64 Mark.

Wegen unvollständiger Ausnutzung des Schiffes bei der Rückfahrt und wegen sonstiger Nebenumstände sind indess 0,72 Mark für den Kilometer anzunehmen.

Nach anderen Angaben wären (ebenfalls bei 350 T. Nutzladung) 0,8 bis 0,95 Mark für den Kilometer zu rechnen.³⁵)

Die in Rede stehenden Kosten sind indess von so viel verschiedenen Umständen abhängig, dass über dieselben allgemein gültige Angaben gar nicht gemacht werden können. Es kommt unter Andern in Betracht, dass bei zwei nebeneinandergehenden Pferden der Nutzeffect grösser ist,

⁸³)    Näheres findet man in Hagen’s Wasserbaukunst. II. Th. 2. Bd. S. 413.

⁸⁴)    Man vergl.: Michaelis. Rhein-Weser-Canal. (Berlin. Ernst und Korn. 1864). S. 28.

³⁸) Meitzen. Topographische Erwägungen über den Bau von Canälen in Deutschland (Berlin. Wiegandt und Hempel. 1870.) S. 20.

als bei Verwendung von drei oder vier Pferden und veränderter Art der Bespannung. Zwei Pferde vermögen auf Canälen (nach Angaben des Ingenieurs Döll) bei günstiger Witterung ein vollbeladenes Schiff von 200 T. Tragfähigkeit mit 0,33 bis 0,40 m Geschwindigkeit zu ziehen, während bei 300 T. Ladung bereits vier Pferde erforderlich sein sollen.

wenigstens

Gewöhnlich miethet der Schiffer, wenn er nicht selbst Pferde besitzt, die letzteren für längere Strecken oder für die ganze Reise; er hat dabei einen massigen Preis zu zahlen, kann aber auf rasche Beförderung selbstverständlich nicht rechnen. Vollkommener ist die in Frankreich hie und da übliche Art eines beschleunigten und was noch wichtiger ist, regelmässigen Transports, wobei Relais, wie bei den Posten, vorhanden sind.²⁵) Von der weiteren Ausbildung und der allgemeinen Einführung dieses Verfahrens erwarten einige französische Ingenieure grosse Vortheile für den Betrieb der Schiffahrtscanäle, während dieselben gleichzeitig für die französischen Canäle — die Bestrebungen, Dampfkraft zur Bewegung der Canalschiffe zu verwenden als vergebliche bezeichnen.

Die Ausübung des Leinenzuges setzt das Vorhandensein eines Leinpfades (Treidelweges) voraus und es ergeben sich mancherlei Eigenthümliclikeiten der Leinpfadsanlagen direct aus der Art und Weise, in welcher der Leinenzug stattfindet.

Bei Schiffahrtscanälen ist der Leinpfad in der Regel, bei Flüssen und canali-sirten Flussstrecken wohl immer nur an einer Seite vorhanden, obwohl auf Canälen der Leinenzug in beiden Richtungen stattfindet. Bei Canälen und unter mittleren Verhältnissen auch bei Flüssen bestimmt sich die Breite des Leinpfades daraus, dass auf demselben zwei Pferde nebst Führer mit Sicherheit zu verkehren haben, wozu 3m,5 bis 4m,2 genügen, unter Brücken kann man die Breite bis auf 3m und allenfalls noch mehr ermässigen. Das Maass von 2m wird als Minimum der Leinpfadsbreite bei beschränktem Verkehr angesehen. Dasselbe gilt auch als Minimum für die Breite der befestigten Streifen der Leinpfade, falls solche vorhanden sind, und für die Breite der Bahnen der Leinpfadsbrücken. Die Leinpfade neben Strömen haben namentlich da, wo Stromschnellen vorhanden sind, eine erheblich grössere Breite bis zu etwa 8m.

Regelrecht hergestellte Leinpfade erhalten eine einseitige Querneigung mit einem vom Wasserwege abgekehrten Gefälle von etwa 0,10, wodurch u. A. das Gewicht der Pferde beim Ziehen besser zur Wirkung kommt.

An Flüssen werden die Grundstücke vielerorts je nach' den Wasserständen an verschiedenen Stellen betreten, es kommen jedoch auch „ausgebaute“ Leinpfade nicht selten vor. Die Art und Weise wie im letztgenannten Falle der Leinpfad befestigt wird, ist wesentlich von der Grösse des Verkehrs abhängig, so dass man die leichtesten Arten der Befestigung, unter Umständen aber selbst Pflaster benutzt findet. Bei Herstellung von Steinschlagbahnen, welche in Stärken von 0m,l5 bis 0m,25 zur Ausführung kommen, muss aus naheliegenden Gründen ein gut bindendes Material verwendet werden.

Bei festem Untergründe können die Pferde auch dann noch wirksam arbeiten, wenn der Boden etwa 0m,3 unter Wasser liegt. Eine tiefere, aber auch eine allzuhohe Lage des Leinpfades (von mehr als etwa 6m über dem Wasserspiegel) ist nachtheilig. Die nach den höher liegenden Stellen führenden Rampen sollten nicht mehr als Vio Steigung haben.

Bei Wahl der Situation für den Pfad ist zu beachten, dass die Arbeitsleistung der Pferde erheblich beeinträchtigt wird, wenn die Richtung des Fahrwassers an der Stelle, woselbst sich das Schiff befindet, und die Richtung des Leinpfades an der Stelle, woselbst die Pferde gehen, stark divergiren.

Der Leinpfad muss ferner soweit möglich ohne Unterbrechung geführt werden und es ergiebt sich hieraus das Bedürfniss, für Nebenarme schiffbarer Wasserläufe Leinpfadsbrücken anzulegen, sowie besondere Anordnungen unter den Brücken, welche den Strom überspannen, zu treffen.³⁷)

Schliesslich muss noch bemerkt werden, dass das Ueberschlagen (Sprengen) der Leinpferde, worunter man das Uebersetzen derselben von einem Ufer an das andere verstellt, in der Regel mit grossem Zeitverlust verbunden ist. Derselbe ist nur dann mässig, wenn, wie beispielsweise auf der Ems, eine geringe Strömung und die Bauart der Schiffe es gestatten, auf dem Schiffe das Pferd überzuführen, welches sonst zieht, oder wenn vorhandene Brücken benutzt werden können. Zum Ueber-sclilagen im freien stärkeren Strome, wofür auf manchen Flüssen besondere Fähren vorhanden sind, hat man selbst bei kleineren Flüssen 2 Stunden Zeit zu rechnen, während auf dem Rheine jedesmal wenigstens 4 Stunden erforderlich sind.

§ 9. Dampfscliiffalirt. Die Dampfschiffahrt, welche auf dem Rheine und in der Elbmündung im Jahre 1816, auf der Donau im Jahre 1830 eingeführt wurde, ist den im vorigen Paragraphen erwähnten Betriebsarten in mehrfacher Beziehung überlegen. Mit Hülfe der Dampfmaschinen finden die Transporte regelmässiger und rascher statt, auch kann die Dampfschiffahrt dann noch fortgesetzt werden, wenn Wasserstände eintreten, welche den Leinenzug ausschliessen.

Man verwendet bei der fraglichen Betriebsart bekanntlich entweder Raddampfer oder Schraubendampfer. Ausserdem besteht die Ketten- und Seil-Schleppscliiffahrt als eine besondere Art, von welcher im folgenden Paragraphen die Rede sein wird. Selten vorkommende Constructionen (Reactions-Propeller u. dergl.) kommen hier nicht zur Besprechung.

Als Maschinen betrachtet, ergeben alle freifahrenden Dampfer einen geringen Nutzeffect. Derselbe wird bei Raddampfern zu 36 bis 52% der in-dicirten Kolbenarbeit und bei Schraubendampfern zu 42 bis 64% derselben angegeben. Diese Erscheinung muss hier erwähnt werden, es würde aber zu weit führen, wenn die Gründe derselben auseinandergesetzt werden sollten. Ueberhaupt umfasst die Dampfschiffahrt ein so weites Feld, dass wir in Betreff derselben hier nur einzelne Puncte, welche in directer Beziehung zum Wasserbau stehen, hervorheben können.⁸⁸)

Im Allgemeinen verdienen bei der Flusschiffahrt — wie bei der Seeschiffahrt — die Schraubendampfer den Vorzug vor den Raddampfern, unter Anderem desshalb, weil bei ersteren, falls die Schraube mit angemessener Geschwindigkeit arbeitet, das Gleiten (das „slip“) des Dampfers und überhaupt die Effectverluste nicht so bedeutend sind, als bei Letzteren und auch desshalb, weil man mit der Schraube stärkere Strömungen als mit dem Rade überwinden kann.

S7) Wegen der hierhergehorigen Einzelnlieiten muss auf das IX. Cap. dieses Bandes § 21 verwiesen werden. Ferner sind zu vergleichen: Hagen. Wasserbaukunst. II. Th. 2. Bd. S. 466 und Lagrene. Navigation interieure. I. Bd. S. 84.

8S) Erörterungen über Dampfschiffe, welche ungefähr das enthalten, was für den Ingenieur bei etwas näherem Eingehen auf die Sache von Interesse ist, findet man: Hühl mann. Allg. Maschinenlehre, IV. Bd. 3. Cap. und Lagrane, Navigation interieure. VI. Bd. S. 96.

21

Handbuch d. Ingen.-Wissenscli. III.

Die obige Regel erfährt indess eine Ausnahme, sobald eine zu geringe Wassertiefe vorhanden ist. In diesem Falle würde sich für die Schraube ein zu kleiner Durchmesser ergeben, auch muss dieselbe, wenn sie gehörig wirken soll, mit den äussersten Theilen noch etwa 0m,5 tief unter Wasser bleiben. — Eine zweite Ausnahme von jener Regel findet statt, wenn es sich um die Beförderung von Reisenden handelt. Alle Dampfboote sind, wie die Locomotiven, gewissen störenden Bewegungen unterworfen, insbesondere auch dem sog. Schlingern, bei Raddampfern tritt aber das Schlingern weniger empfindlich auf, als bei Schraubendampfern, die Fahrt auf ersteren ist somit angenehmer, als die Fahrt auf letzteren.

Nachstehend sind diejenigen Dimensionen einiger Rheindampfer für Personenverkehr vermerkt, welche bei wasserbaulichen Anlagen in Frage kommen können.³⁹)

Bezeichnung des Schiffes.

Länge

Breite

über

Deck.

in der Wasserlinie.

zwischen den Radkasten.

Höhe über die bis unter Radkasten.

Tief-

Deck.

gang.

Bemerkungen.

Der Hohenzoller .    .    .    .

Loreley.......

Neue eiserne Rheinsclmell-dampfer der Düsseldorf-Cölner Dampfschiffahrts-Gesellscliaft . . .    .

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73

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(normaler Tiefgang).

mit Wasser im Kessel und 13 T. Kohlen an Bord.

Breite in der Wasserlinie.

7,6

0,92

Der im Vorstehenden für Anwendung von Raddampfern zuletzt angegebene Grund fällt weg, sobald es sieb um Güterbeförderung bandelt, es werden desshalb in diesem Falle vorzugsweise Schraubendampfer benutzt und zwar entweder in der Weise, dass das Fahrzeug selbst die Ladung aufnimmt oder so, dass hinter einem Schlepper (Remorqueur) ein Schilfszug aus gewöhnlichen Schiffen gebildet wird. Diese Arten der Beförderung sind auf grösseren Flüssen seit Jahren im Gebrauch, es ist indess hier Besonderes Uber dieselben nicht zu bemerken. Angaben über die einschlägigen Betriebskosten fehlen leider.

Der Hauptquersclmitt des Scliiffsrumpfes eines eisernen Remorqueurs ist durch Fig. 10, Taf. XVII dargestellt.

Die für Güter- und Rohmaterial-Transporte benutzten Schraubendampfer der Rhein- und Schelde-Dampfschiffahrts-Gesellschaft haben 64 bis 65ra Länge, 8m,3 Breite und lm,83 Tiefgang. Dieselben laden 600 Tonnen. Der Abstand des höchsten Punktes des leer gehenden Schiffes vom Wasserspiegel (nach Niederlegung der Schornsteine und Masten) beträgt 4™.

Auf grösseren Canälen ist das Schleppen der Schilfe und auch die Anwendung von Ladung tragenden Dampfern hie und da eingeführt. Hierauf müssen wir etwas näher eingehen, weil jene Betriebsarten voraussichtlich einen grossen Einfluss auf die Gestaltung des neueren Canalbaues ausüben werden.

Die Schl epp Schiffahrt auf Canälen (wir sprechen hier zunächst nicht von der Kettenschleppschififahrt) kann mit Erfolg nur hei nicht zu geringer Wassertiefe und auf längeren Haltungen zur Ausführung kommen. Unter diesen Umständen findet dieselbe in England an einigen Orten mit Erfolg statt und es hat sich nament-

³⁹) Zeichnungen von Flussdampfern: Sammlung von Zeichnungen für die Hütte 18G0. Taf. 25 und

¹

) Vergl. Schmitt, E. Graphische Bestimmung des Wasserquantums in Strömen. Polyt. Journ. Bd. 196, S. 97. — Harlacher, A. R. Zur Hydrographie Böhmens. Techn. Bl. 1871, S. 101.

²

) Voruntersuchungen der fraglichen Art findet man u. A. in: Meitzen. Topographische Erwägungen über den Bau von Canälen in Deutschland. (Berlin. Wiegandt und Hempel).

³

) Näheres über die Geschichte der Binnenschiffahrt in: Dutems, Histoire de la nayigation inte-rieure de la France und Morceau, Histoire du flottage en trains.

⁴

) Hierüber und wegen mancherlei Einzelnheiten in Betreff Zusammensetzung der Flösse u. s. w. sind zu vergleichen:

Hagen. 'Wasserbaukunst. II. Th. 2. Bd. S. 490.

Lagrene. Navigation Interieure. II. Bd. S. 11.

⁵

) Die Rechenwände, welche schon seit langen Jahren gebräuchlich sind, haben vielleicht den ersten Anlass zur Construction der Nadel wehre gegeben.

⁶

)    Wegen sonstiger Einzelnheiten ist Pechmann, Practische Anleitung zum Flussbau, II. Band, S. 32 zu vergleichen.

⁷

)    In einem Aufsatze über die Bedeutung der forstlichen Wasserbauten (Bericht über die XIV. Versammlung deutscher Architecten und Ingenieure, S. 122) wird angegeben, dass die Reparatur eines Theils des Halleiner Rechens etwa 400000 M. gekostet hat und dass der Rechen zu Grossreifling (in Nord-Steier-mark), wenn er jetzt gebaut werden sollte, mindestens 1500000 M. kosten würde. — Auch die Anlagen für das Triften, welche sich bei München finden, sind ziemlich ausgedehnt.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

⁸

) Die Flusshäfen werden im § 13 des IX. Capitels dieses Bandes besprochen. — Ein grosser Floss-hafen befindet sich u. A. bei Mannheim. S. Allg. Bauz. 1871. Bl. 70.

⁹

n) S. Hagen. Wasserbaukunst II. Th. 2. Bd. S. 401,

¹⁰

) Diese Angaben sind aus: Hogrewe. Baukunst schiffbarer Canäle (S. 187) entnommen. Vergl. auch: Behrens. Topographie des Stecknitzcanals (Hamburg. 1818). Die allgemeine Anordnung der oben erwähnten Bauwerke wird im § 5 dieses Capitels besprochen werden.

¹¹

) Lagrene. Navigation interieure. II. Bd. S. 19. — Man vergl. auch Etudes statistiques sur la navigation de la riviere d’Yonne. Ann. des ponts et chaussees. 1851, I. Sem. S. 334.

¹²

)    Frankreich besass im Jahre 1873 3272Km Schiffahrtscanäle, 299Km canalisirte und 6769Km nicht canalisirte schiffbare Flüsse. Eine übersichtliche Zusammenstellung der deutschen schiffbaren Flüsse u. s. w. findet man in: „Heidemann. Die Wasserstrassen in Deutschland. (Berlin. Wagner, 1862.)“ und ferner eingehende und genaue Nachrichten in: Statistik des deutschen Reiches. Herausgegeben von dem Kaiserlich statistischen Amt. Band XV. Die deutschen Wasserstrassen.

¹³

)    Angaben über lokale Benennungen der Fahrzeuge auf den deutschen Wasserstrassen und deren

¹⁴

)    Man vergl. Hess. Bemerkungen über die Feststellung der Normaldimensionen für Schiffahrts-canäle; Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Ver. für Hannover. 1874, S. 527 und Verhandlungen des von dem Ausschuss des Central-Vereins für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffahrt berufenen Techniker-Con-gresses (Berlin 1873, Heiberg).

¹⁵

)    Siehe: „Zur Frage über die Ausbildung der Wasserstrassen“; Deutsche. Bauz. 1874, S. 161.

¹⁶

)    Man vergl.: „Was können wir vom Erie-Canal lernen“ (Berlin. Seydel. 1875) und Malezieux. Travaux publics des etats-unis d’Amerique en 1870, S. 359.

¹⁷

)    Ueber die Anschaffungs- und Unterhaltungskosten der Canalschiffe sind die einschlägigen Ermittelungen von Michaelis (Rhein-Weser-Canal, S. 27), auch: Etudes statistiques sur Ja navigation de la riviere d’Yonne. Ann. des ponts et. chaussees 1851, 1. Sem. zu vergleichen.

¹⁸

)    Siehe Michaelis. Emscher-Canal. S. 4.

¹⁹

)    Aus: Franzius. Der Wasserbau, siehe deutsches Bauhandbuch; III. Baukunde des Ingenieurs, S. 76.

²⁰

)    Rühlmann. Ueber den Widerstand der Schiffe bei ihrem Fortlauf im Wasser und über die Grösse der Dampfmaschinen zur Ueberwindung der betreffenden widerstehenden Arbeiten; Mitth. d. Gewerbv. f. Hannover 1871, S. 273.

Rühlmann. Allgemeine Maschinenlehre. 4. Bd. S. 294. — Engineer. März 1864.

De Cuverville. La Science de la construction du navire. (Paris 1872).

²¹

)    Man vergl. Des Ingenieurs Taschenbuch herausgegeben von dem Verein „Die Hütte‘‘, Hydrodynamik. Stoss des unbegrenzten Wassers.

Eine graphische Darstellung der Widerstände, welche bei den Schleppern der österr. Donau-Dampf-schiffahrts-Gesellschaft beobachtet sind, findet man in Pichler. Die Bergfahrt durch den Struden bei Grein. (Wien. Lehmann und Wentzel).

²²

)    Näheres siehe Lagrene. Navigation interieure. 2. Bd. S. 94. — Eine Geschwindigkeit von 1 Knoten ist einer Geschwindigkeit von 0m,514 für die Secunde gleich zu setzen.

²³

)    Man vergl. Ann. des ponts et chauss^es. 1868 S. 358. und über die im Folgenden erwähnten Erscheinungen: Vuigner. Riviere et canal de l’Oarq. (Paris. Dunod. 1869) S. XXXV.

²⁴

)    Vergl. Lahrousse. Traite de touage. S. 55.

²⁵

) Man vergl.: Ann. des ponts et chaussßes. 1. Sem. S. 362 und Molinos. La navigation int($-rieure de la France. (Paris. Baudry.) S. 90.

1863. Taf. 30.

Uhl and. Der practische Maschinen-Constructeur. 1875. Taf. 93.

lieh herausgestellt, dass die Canalböschungen durch die Stauwellen nicht allzustark beschädigt werden, sobald man den Abstand zwischen den Schleppern und dem ersten geschleppten Schiff nicht zu gering (also etwa auf 12 bis 15m) bemisst. Es ist sogar insofern eine dem Canal günstige Einwirkung beobachtet worden, als in Folge der Bewegung des Wassers Ansammlungen von Schlamm nicht mehr stattfinden, deren Beseitigung sonst Schwierigkeiten macht¹). — Dass das Schleppen unter Umständen eine erhebliche Verringerung der Transportkosten im Gefolge hat, weist Michaelis aus Erfahrungen, welche auf dem Aire-Calder-Canal gemacht sind, nach.²)

Es wird indess nur bei entwickelten Verkehrsverhältnissen und auf Canälen, welche wenig oder gar keine Schleusen haben, rentabel sein, Schlepper für eigentliche Schiffszüge (sage von 6 bis 8 Schiffen) anzuwenden, während geeignet gebaute, lasttragende Schraubendampfer, denen unter Umständen noch ein einzelner Kahn angehängt werden kann, vielleicht einer weitergehenden Anwendung fähig sind. Derartige Dampfer fahren bereits seit dem Jahre 1862 in beschränkter Zahl auf dem Rhein-Marne Canale bis Varangueville bei Nancy. Dieselben tragen durchschnittlich eine Ladung von 75 Tonnen und legen stündlich 4Kra in kurzen und 5 bis 5,5Km in längeren Haltungen zurück. Ferner sollen auch auf den schwedischen Canälen lasttragende Dampfer von 150 bis 200 Tonnen Tragfähigkeit schon seit Jahrzehnten mit Erfolg Anwendung finden. Die Geschwindigkeit wird in diesem Falle als sehr gross (14,5 bis 16Km in der Stunde) bezeichnet.³)

Sodann sind auf dem Erie-Canale interessante Erfahrungen in Betreff der Anwendbarkeit der genannten Betriebsart gemacht.

Bevor wir auf diese Erfahrungen näher eingehen, muss bemerkt werden, dass der genannte Canal, welcher den Erie-See mit dem Hudson-Flusse und somit westliche Tlieile der vereinigten Staaten mit dem Hafen der Stadt New York verbindet, 563Km lang ist. Derselbe wurde ursprünglich mit einer Wassertiefe von lm,22 und einer Sohlenbreite von 8m,5 angelegt, die Bedürfnisse der Schiffahrt veranlassten jedoch, dass nach und nach eine Wassertiefe von 2m,13 und eine Sohlcnbreite von 17m hergestellt wurde. Da nun der Canal auch in dieser Gestalt den Anforderungen des Verkehrs nicht genügte, so setzte der Staat New York im Jahre 1871 einen Preis von 450000 M. (100000 Dollars) aus für eine in öconomischer Hinsicht vortheilhafte Einführung der Dampfkraft zur Bewegung von Canalfahrzeugen.

Im Einzelnen wurde verlangt:

eine Tragfähigkeit des Fahrzeuges von mindestens 200 T.,

eine Geschwindigkeit von mindestens 4,80Kra in der Stunde (d. i. etwa das Einundeinhalbfache der Geschwindigkeit von Pferden gezogener Kähne),

Verringerung der Transportkosten im Vergleich mit dem Betrieb durch Pferde, endlich

Schonung der Sohle und der Ufer des Canals.

Dies Preisausschreiben rief nun in den Jahren 1872 und 1873 mancherlei neue Constructionen hervor, über welche das Nähere an den unten vermerkten Stellen zu finden ist⁴), und der ausgesetzte Preis wurde scliliesslicli dem Ingenieur W. Baxter, vorläufig) jedoch nur zur Hälfte, ertlieilt. Das von demselben construirte Fahrzeug ist ein flachbodiger Schraubendampfer von etwa 30m Länge, 5m,33 Breite und lm,83 Tiefgang. Der grösste eingetauchte Querschnitt verhält sich somit zum Wasserprofil des Canals etwa wie 1:4,2. Das Schiff wird durch eine Woolf’sche Maschine mit Ober-flächen-Condensation bewegt und soll bei einer Netto-Ladung von etwa 220 T. auf der 805Km langen Strecke von New York nach Buffalo nur 3500k Kohlen verbrauchen. Die Schraube hat lm,72 Durchmesser bei 0m,26 Schaufelhöhe. Der Wirkungsgrad der Maschine ist erheblich grösser als bei gewöhnlichen Schraubendampfern.⁵)

Das Baxter-Boot kann mit 10Km Geschwindigkeit fahren, ohne eine den Canalböschungen schädliche Wellenbildung zu erzeugen, bei der gewöhnlichen Geschwindigkeit von 8Km soll weder am Bug noch am Stern eine Wellenbildung bemerklicli sein. Es wird ferner gerühmt, dass jedes Boot einen Kahn alter Construction in’s Schlepptau nehmen könne und dass auf diese Weise auch eine Ausnutzung vorhandener Kähne ermöglicht werde.

Die beschriebene Construction hat von verschiedenen Seiten eine recht günstige Beurtheilung erfahren, es ergiebt sich indess aus neueren Nachrichten, dass die Baxter-Boote die Concurrenz der gewöhnlichen, auf dem Erie-Canale mit Maulthieren gezogenen Kähne bislang nicht mit Erfolg bekämpfen konnten. Hierbei kommen namentlich die nicht geringen Anschaffungskosten in Betracht, sowie der Umstand, dass bei einem Baxter-Boote die Nutzladung um etwa 31 T. geringer ist, als bei einem gewöhnlichen Kahn von gleicher Grösse. Es wird sogar berichtet, dass die Baxter-Boot-Gesellschaft bankerott geworden sei.⁶)

Man wird desshalb weitere Erfahrungen abzuwarten haben, bevor man über die erwähnte Construction und über die wichtige Frage, welche Betriebsart auf Canälen mit langen Haltungen vorzugsweise in Aussicht zu nehmen ist, ein sicheres Urtheil abgeben kann.

§ 10. Ketten- und SeilscMeppschiffahrt. — Rückblick auf die verschiedenen Arten des Schiffahrtsbetriebcs. Das Characteristische der Ketten-und Seilschleppschiffahrt (auch wohl Kettenschiffahrt, bezw. Tauerei, im Französischen Touage genannt) besteht bekanntlich darin, dass ein auf dem Schiffe befindlicher Motor sich mit einer in der Wasserstrasse niedergelegten und an ihren Enden befestigten Kette, bezw. mit einem derartig angebrachten Seile paart.

Die ersten in grösserem Maasstabe angestellten Versuche Schiffe mit Hülfe eines auf demselben befindlichen Göpels fortzubewegen, datiren aus dem Jahre 1820. Unter Anwendung besonderer durch Dampf betriebenen Schlepper ist die Kettenschiffahrt auf der Seine im Jahre 1854 eingeführt. Der erste deutsche Kettenschlepper trat im Jahre 1866 auf der Elbe zwischen Buck an und Magdeburg in Thätigkeit. ⁷)

Die Anordnung eines Kettenschleppers ist durch die Figuren 11 und 12 auf Taf. XVII dargestellt, diejenige eines Seilschleppers durch die Figuren 14 und 15.

Bei den Seilschleppern tritt eine Fowler’sche Klappenscheibe, welche an der Seite des Schiffes befestigt werden kann, an die Stelle der Kettentrommel. Der Tiefgang der Schlepper beträgt 0,25 bis lm. Auf die Beschreibung der Einzelnheiten und auf die Streitfrage, ob Kette oder Seil vorzuziehen sei, können wir hier nicht eingehen. Die technischen Zeitschriften sind in den letzten Jahren so reich an einschlägigen Mittheilungen gewesen, dass wir auf dieselben verweisen können.⁸) Dagegen muss die Anwendbarkeit der Kettenschiffahrt einer näheren Besprechung unterzogen werden. Diese Sache gestaltet sich verschieden, je nachdem es sich um einen Fluss, um eine canalisirte Flusstrecke oder um einen Schiffahrtscanal handelt.

Im erstgenannten Falle kommen bekanntlich Trommeln zur Anwendung, um welche die Kette drei- bis viermal geschlungen ist und ferner bewegliche Ausleger (s. Fig. 13, Taf. XVII), welche eine angemessene Leitung der Kette in den Krümmungen des Flusses vermitteln.

Für die Bergfahrt auf Flüssen sind die Ketten- und Seilschlepper den freifahrenden Dampfschiffen ohne Frage überlegen und zwar um so mehr, je grösser die Stromgeschwindigkeit ist. Das Gleiten der freifahrenden Dampfer steigert sich fast in demselben Maasse, in welchem die relative Geschwindigkeit von Schiff und Wasser zunimmt. Wenn die letztere doppelt so gross, als die Schilfsgeschwindigkeit wird, so ist bei einem gewöhnlichen Dampfer die Schaufelgeschwindigkeit 3 bis 4mal so gross als die Schiffsgeschwindigkeit, während der Kettenschlepper hei einer Umdrehung der Trommel einen Weg zurücklegt, welcher nahezu ebenso gross ist als der Trommelumfang.

Die Ketten- und Seilschlepper leisten somit namentlich zur Ueberwindung von Stromschnellen gute Dienste.⁹)

47)

Es findet indess auch bei diesen Motoren ein nicht unbedeutender Effectverlust statt und zwar zum Theil in Folge der Widerstände, welche aus der Ketten- und Seilbiegung entspringen, zum Theil in Folge der Vergrösserung der Eintauchung der Schleppschiffe, welche durch die Spannung der Kette hervorgebracht wird, zum Theil in Folge des Umstandes, dass die Kette erheblich länger sein muss, als der zurückgelegte Weg. Der Schlepper legt nämlich die Kette in der Regel nicht wieder an dieselbe Stelle, von welcher er sie aufgenommen hat und auch nicht nach einer geraden Linie nieder.—Der gesammte Effectverlust kann auf 10 bis 15 °/o der von der Trommelachse übertragenen Arbeit angeschlagen werden.

Die Abweichung zwischen den Lagen der Kette vor und nach Passiren des Schiffszuges ist um so grösser, je zahlreicher und je stärker die Krümmungen des Flusses sind. Da indess die Schlepper in der Regel leer zurückfahren, so bringen sie hierbei die Kette leicht wieder in ihre richtige Lage. Im Uebrigen bereiten die Krümmungen der Flüsse keine Schwierigkeiten, selbst wenn dieselben 200,u und weniger Radius haben.

Die Fahrgeschwindigkeit für die Bergfahrt beträgt auf der Elbe im Sächsischen (bei einem durchschnittlichen Gefälle von 1:3000) etwa 6Km pro Stunde. Verschiedener Aufenthalte wegen werden indess daselbst oft nur 35 und selten mehr als 75Km täglich zurückgelegt.

Bei grösseren Zügen befinden sich je zwei Kähne nebeneinander und es muss bei jedem ein Mann am Steuer und mindestens ein Mann an der Kaffe thätig sein. Aus jener Stellung der Kähne ergiebt sich eine ziemliche Breite für den Schiffszug ' und ferner, dass derselbe an Flössen nicht so leicht vorbeipassirt, wie ein einzelnes Schiff. Flösserei und Kettenschiffahrt vertragen sich desshalb schlecht miteinander.

Bei grösserer Tiefe des Fahrwassers (etwa von 3m an) wird das Auffischen der Kette so schwierig und es werden bei der gleichzeitig eintretenden grösseren Breite des Wassers die Einwirkungen des Seitenwindes mitunter so fühlbar, dass man unter derartigen Verhältnissen von der Anwendung der Kettenschlepper ganz absehen muss. In Strommündungen findet man desshalb dieselben nicht.

Auf canalisirten Flusstrecken findet eine erfolgreiche Anwendung der Kettenschiffahrt statt, sobald die Bauwerke unter besonderer Berücksichtigung der Schleppschiffahrt construirt sind und wenn der Betrieb den Anforderungen derselben entsprechend organisirt ist.

Die Schleusen werden in diesem Falle mit sehr grossen Kammern ausgeführt (diejenigen der oberen Seine haben 12m lichte Weite und 180ra nutzbare Länge), damit der Schlepper mit der Hälfte des Zuges geschleust werden kann. Bei lebhaftem Verkehr, welcher mit häufigen und regelmässigen Fahrten der Schlepper Hand in Hand geht, kann man dann Einrichtung treffen, dass die Kähne, welche ein Schlepper A nicht sofort mit durch die Schleuse nehmen kann, von einem Schlepper B nebst der vorderen Hälfte des eigenen Zuges befördert werden u. s. f.

Durch die Flusschleusen, bei denen auf die Grösse des Wasserverbrauchs besondere Rücksicht nicht zu nehmen ist, kann die Kette in der Weise geführt werden, dass man am unteren Theile der Schlagsäulen einen Schlitz von 3 bis 4cm Weite herstellt.¹⁰)

Wenn die Schleusen nur eine geringe Anzahl von Schiffen aufnehmen können, so sind die sog. Toueurs porteurs am Platze. Dieselben nehmen selbst Ladung und können 2 bis 3 Kähne schleppen. Auch in diesem Falle ist es zweckmässig, wenn der Schlepper die von seinem Vorgänger ange-

brachten Kähne weiter befördert. — Alle derartige Einrichtungen setzen indess einen entwickelten Verkehr voraus.

Ob die Kettenschiffahrt sich in den auf Flüssen herausgebildeten Formen für den Betrieb von Schiffahrtscanälen eignet, erscheint uns fraglich und zwar aus folgenden Gründen:

1.    In ruhendem Wasser weist ein Kettenschlepper nicht viel mehr Nutzeffect auf wie ein freifahrender Dampfer.

2.    Ein Schiffszug erfordert aller Wahrscheinlichkeit nach ein grösseres Wasserprofil des Canales als ein einzeln fahrendes Schiff.

3.    Canalschleusen kann man im Allgemeinen nicht in der Weise, wie die Schleusen canalisirter Flussstrecken mit sehr langen Kammern versehen, weil das zur Verfügung stehende Speisewasser solches nicht zu gestatten pflegt. Man wird die Länge derselben höchstens für zwei Kähne bemessen.

4.    Die Kettenschiffahrt lässt sich auf Canälen nur für diejenigen Strecken einrichten, welche wenig Schleusen haben, in der Regel also nicht für die ganze Erstreckung des Canals, falls derselbe in üblicher Weise angelegt ist. Ein Wechsel der Betriebsart bedingt aber grossen Zeitverlust.

Es ist indess auf Schiffahrtscanälen die Schiffahrt an der Kette und namentlich am Seil, welches im vorliegenden Falle wohl ohne Frage den Vorzug verdient, bei verschiedenen Gelegenheiten mit Erfolg zur Ausführung gekommen und es lassen sich die Bedingungen für eine weitergehende Anwendung derselben leicht bezeichnen.

In erstgenannter Beziehung ist zu bemerken, dass während der Herstellung des Suez-Canals auf dem Siisswasser-Canale zwischen dem Nil und Ismailia Seilschiffahrt für Materialtransporte mit Erfolg eingerichtet war, dass man auf dem Brid-gewater-Canale, welcher bei 60Km Länge 10 Schleusen hat, dieselbe einführte und dass auf der Scheitelstrecke des Canals St. Quentin, der die Schelde mit der Somme verbindet, insbesondere beim Passiren des dortigen Canaltunnels mit der Seilschiffahrt sehr günstige Erfahrungen gemacht sind.¹¹)

Die Bedingungen für eine weitergehende Anwendung der Seilschiffahrt auf Canälen, bezw. die für die Canäle zu wählenden Formen derselben dürften folgende sein:

1.    Herstellung langer Haltungen, somit Concentrirung der Gefälle, soweit nur immer möglich.

2.    Ausbildung des s. g. Systems Bouquie für den Canalbetrieb. Bei demselben wird bekanntlich der Motor transportabel angeordnet und auf dem Canalschiff nach Bedarf befestigt. Die Beförderung der Schiffe findet einzeln oder wohl besser zu je zweien statt, so dass ein Schiff geschleppt wird.

3.    Auslegung zweier Seile in den Canal, von denen das eine bei der Hinfahrt, das andere bei der Rückfahrt dient.

Wenn bei einer neuen Canalanlage die Anordnungen so getroffen werden könnten, dass an keiner Stelle Leinenzug benutzt zu werden brauchte, so wäre aller Wahrscheinlichkeit nach von der Seilschiffahrt ein durchschlagender Erfolg zu erwarten.

Hinsichtlich der Kosten des Betriebes der Kettenschiffahrt verweisen wir auf die betreffenden Mittheilungen: Deutsche Bauzeitung 1871, S. 4- daselbst 1877, S. 222.

— Rühlmann. Allg\ Maschinenlehre. IV. Bd. S. 187. — Lagrene. Navigation interieure. II. Bd. S. 215.⁵¹)

Ein Rückblick auf die verschiedenen in den Paragraphen 8, 9 und 10 besprochenen Betriebsarten bestätigt die bereits oben gemachte Bemerkung, dass in vielen Fällen die Eigenthümlichkeiten der Wasserstrasse und die zu wählende Art des Schiffahrtsbetriebes mit einander Hand in Hand gehen und dass in extremen Fällen die letztere durch die ersteren genau vorgezeichnet sind. Als solche extreme Fälle erscheinen u. A. die Schleusentreppen eines Canals im Hügellande, für welche kaum eine andere Betriebsart, als der Leinenzug in Betracht kommen kann, und die stark geneigten Strecken eines freien Stromes mit lebhaftem Verkehr, für welche kräftige Kettenschlepper mit grossen Schiffszügen am Platze sind. In anderen Fällen können verschiedene Betriebsarten mit einander concurriren und es folgt weiter, dass kein Project für die Verbesserung oder die Neuherstellung einer Wasserstrasse ohne eingehende Berücksichtigung der in Betracht kommenden Betriebsarten ausgearbeitet werden sollte.

Von besonderem Interesse sind die Kosten der Zugkraft bei den verschiedenen Arten des Schiffahrtsbetriebes. Wir nehmen desshalb hier eine Zusammenstellung aus der Broschüre „Topogr. Erwägungen über den Bau von Canälen in Deutschland, von Meitzen“ auf:

A. Kosten des Pferdezuges für 350 Tonnen Nutzladung.

Gespann von 3 Pferden einschliesslich Führer der Tag 12 M., auf 19Km Hin- und 19Km Rückfahrt 24 M. Volle Hinfracht, V⁵ Rückfracht, belastet 420 T. auf 19Km mit 24 M. oder auf den Kilometer mit 1,263 M., die Tonne also mit 0,301 Pf.

Desgl. des Pferdezuges für 200 Tonnen Nutzladung.

Gespann von 2 Pferden und Führer der Tag 10 M., belastet 240 T. auf l9Km mit 20 M. oder auf dem Kilometer mit 1,053 M., die Tonne also mit 0,439 Pf.

B. Kosten der Dampf schlepp er ei.

Ein Schleppdampfer kostet bei 36 P. S. jährlich 12000 M. oder in 200 Arbeitstagen (leere Rückfahrt mit schwachem Dampf im Verhältniss zu ⁴/s abgezogen) täglich 60 M. Er zieht 8 Böte zu 200 T. oder 5 Böte zu 350 T. mit der Geschwindigkeit von 7,5Rm die Stunde.

Am Tage 38Km Weg ergiebt auf rund 1500 T. Fracht für den Kilometer 1,579 M. oder auf die Tonne 0,106 Pf.

C. Kosten der Dampfschlepperei mit Anwendung des Drahtseiles.

Das Drahtseil kostet auf die Meile 19800 M. und nutzt sich in 10 Jahren ab. Schiff und Maschine aber sind verhältnissmässig sehr klein. Die Maschine erspart nach den bezüglichen Angaben Reuleaux’ 60 bis 70°/o am Kohlenverbrauch, schont die Canalwände in hohem Grade und lässt das Wegfallen der Leinpfade wenigstens auf einer Seite des Canales zu. Die Ersparnis (gegenüber den unter B. nachgewiesenen Kosten) kann auf Vs angeschlagen werden. — Also stellt sich Tonne und Kilometer auf 0,085 Pf.

Wir geben die vorstehenden Zahlen „mit aller Reserve.“ Es wäre gewiss erwünscht, wenn dieselben auf Grund neuer Beobachtungen einer Prüfung unterzogen würden.⁵²)

⁵¹) Lagrene setzt grosse Hoffnungen auf die allgemeine Einführung der Kettenschiffahrt und verlangt gelegentlich einer Zusammenstellung der zur Hebung der Binnenschiffahrt empfehlenswerthen Maassregeln, dass die Kette als ein ergänzender Theil der Wasserstrassen betrachtet und dementsprechend vom Staate beschafft und unterhalten werde (s. die Einleitung zum III. Bd. der Navigation interieure. S. IV.)

s2) Eingehendere Untersuchungen über sämmtliche Kosten des Betriebs der Binnenschiffahrt findet man ausser in der bereits namhaft gemachten Arbeit von Michaelis, an folgenden Stellen:

Lamarle. Du concours des canaux et des chemins de fer. Ann. des ponts et chaussees. 1859.

(6. Heft.)

Malezieux. Travaux publics des etats-unis d’Amerique en 1870 (Paris. Dunod). S. 374. Molinos. La navigation interieure de la France (Paris. Baudry). S. 133.

A. Mayer. Der Donau-Oder-Canal als Actienunternehmen (Wien. Waldheim).

§ 11. Sonstige Arten des Scliiftalirtsbetriehes. — Kleine Schiffalirts-anlagen. Ausser den im Vorstehenden besprochenen Hauptarten giebt es mancherlei aussergewöhnliche Arten des Schiffahrtsbetriebes, welche jedoch kaum über das Stadium der Versuche hinausgekommen sind. Namentlich hat die Aufgabe, die Dampfschiffahrt auf den Canälen einzuführen, zu einer ganzen Reihe zum Theil wunderlicher Constructionen Veranlassung gegeben. Wir beschränken uns darauf, unten einige hierhergehörige Literatur-Notizen zu geben, bemerken indess, dass die Schiffe mit „Grappins“, bei denen der Angriff des Motors auf der Sohle des Wasserlaufs stattfindet, auf der Rhone immerhin ein Feld gewonnen zu haben scheinen, welches sich vielleicht noch erweitern wird.⁵³)

Mehr Beachtung verdienen die auslitilfs weise vor ko mm enden Betriebsarten der Binnenschiffahrt, zu denen namentlich das Segeln, das Schieben der Schiffe (unter Anwendung von Stangen) und das Rudern zu rechnen sind.

Eine aushülfsweise Benutzung der Segel erweist sich auf Flüssen sowohl bei der Bergfahrt, wie bei der Thalfahrt nützlich. Im erstgenannten Falle wird durch Aufsetzen der Segel die Anstrengung der Pferde oft merklich vermindert, im zweiten Falle wird die Geschwindigkeit des treibenden Schiffes vergrüssert. Bei der Benutzung kleinerer Fahrzeuge, beispielsweise von Booten, welche für den Zolldicnst u. s. w. bestimmt sind, findet eine ausgedehntere Anwendung des Segelns statt; auf Landseen und in Strommündungen aber tritt dasselbe bekanntlich als eine Hauptbetriebsart auf.⁵⁴)

Das Schieben mit Stangen kommt sowohl bei der Thalfahrt, wie bei der Bergfahrt vor, im letztgenannten Falle an Stelle des durch Menschen ausgeübten Leinenzuges, jedoch nur bei massiger Wassertiefe. Die Elb- und Oderkähne sind in Rücksicht auf das fragliche Verfahren mit sog. Gangborden und zum Theil auch mit hohen und weitvortretenden Kaffen versehen. Die Geschwindigkeit der zu Berge fahrenden Schiffe ist beim Schieben eine sehr geringe und selten grösser als 0ra,3, man findet desslialb und aus anderen naheliegenden Gründen für grössere Strecken die Stangen nicht oft in Benutzung. Bei dem Bau von Schleusen u. s. w. hat man indess darauf Rücksicht zu nehmen, dass die Schiffer gern zu den Stangen greifen, wenn es sich darum handelt, kürzere Wege zurückzulegen und dass somit aus Holz hergestellte Hauptconstructionstheile gegen Beschädigungen durch die eisernen Spitzen der Stangen geschützt werden müssen.

Verhandlungen des von dem Ausschüsse des Centralvereins für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffahrt berufenen Techniker-Congresses. S. 126.

Gr. Meyer. Neue Methode der Anlage und des Betriebes geneigter Ebenen für Schiffstransporte (Berlin. Ernst und Korn). S. 9.

⁵³)    Canalboote durch Locomobilen in Bewegung gesetzt; Engineer 1872. 27. Dec. — Scientific American. 1872. 10. Aug. — Engng. 1873. 23. Mai.

Neue Methode der Fortschaffung von Canalbooten; Scientific American. 1872. 19. Oct. — Annales industrielles.' 1874. 27. Sept.

Die Wasserlocomotive von Hu et. (Broschüre. 3. Aufl. Gravenhage. van Langenhuysen. 1876.). Referat s. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. f. Hannover. 1872. S. 639.

Schiffe piit Grappins. Ann. des ponts et chaussees. VI. 1863. S. 229. und

Molinos. Navigation interieure de la France. S. 117.

Sonstige Literatur s. v. Kaven. Vorträge über Ingenieurwissenschaften. Abth. I. S. 46.

⁵⁴)    Eine eingehende Auseinandersetzung über das Segeln auf Binnengewässern giebt Lagrene. Navigation interieure. II. Bd. S. 127,

Die Ruder, welche in ihrer gewöhnlichen und allbekannten Gestalt vom Schiffer „Riemen“ genannt werden, benutzt man zur Bewegung von Nachen und dergl., aushilfsweise auch wohl hei der Thalfahrt grösserer Fahrzeuge. Die Hauptanwendung aber finden die Ruder beim Steuern der Schiffe und zwar gewöhnlich am Hin-tertheil des Schiffes eingehängt, oft aber auch als sog. Streichruder. Die Letzteren haben die Gestalt grosser Riemen und werden ähnlich wie diese gebraucht. Ihre Wirkung ist kräftiger, als die der eingehängten Ruder.

Unter schwierigen Verhältnissen sind indess die Ruder, selbst wenn man mit Stangen nachhilft, nicht ausreichend, um die Fahrzeuge sicher zu lenken. Auf einzelnen Flüssen (namentlich der Saar und der Mosel) wird desshalb zu genanntem Zweck wohl noch von den Schur bäumen Gebrauch gemacht, d. h. von starken, kurzen Stangen, welche an der Seite des Schiffes schräg auf die Flussohle eingestellt und an ihren oberen Enden zeitweilig mit dem Schiffe in Verbindung gebracht werden. Das vorwärts fahrende Schiff hebt sich dann ein wenig, wird aber gleichzeitig kräftig zur Seite gedrängt. In ähnlicher Weise werden bei den Elbflössen die sog. Schrickpfähle gebraucht, welche, vorn und hinten durch eine scharnierartige Vorrichtung mit dem Flosse verbunden, dasselbe in geeigneter Stellung wie eine Sperrstange wirkend zum Stehen bringen..

Im gedachten Falle werden häufig auch die Taue benutzt, indem man dieselben auf dem Lande oder an Ankern (auch wohl an nachschleppenden, vierarmigen Ankern: „Draggern“) befestigt, während das andre Ende einigemal um einen „Poller“ ' geschlungen und nach Bedarf „gefiert“, d. h. nachgelassen wird.¹²)

Die Manöver, welche auf diese und auf andere Weise ausgeführt werden, wenn Schiffe durch enge Pässe mit starker Strömung fahren, — wenn dieselben zeitweilig im Strome oder auf die Dauer am Lande anlegen u. s. w., sind von Hagen (Wasserbaukunst II. Th. 2. Bd., S. 405 ff.) ausführlicher besprochen, als an dieser Stelle geschehen kann.

Für die Zwecke mancher wasserbaulicher Anlagen, u. A. für die Bestimmung der Richtung von Hafeneinfahrten, würde es immerhin förderlich sein, wenn man über die Bahnen, welche die Fahrzeuge unter Einwirkung der zu ihrer Drehbewegung benutzten Hülfsmittel bei verschiedenen Stromverhältnissen durchlaufen, Näheres durch geeignete Messungen ermittelte.

Im Anschluss an Obiges sind nun einige kleinere Anlagen zu erwähnen, welche zur Erleichterung des Schiffahrtsbetriebes hergestellt zu werden pflegen.

Die Halt pfähle oder Schiffshalter sind kurze, starke Pfähle, deren oberer Theil cylindrisch mit halbkugelförmigem Abschluss bearbeitet ist (s. Fig. 18 Taf. XVI). Sie werden an den Ufern namentlich da gesetzt, wo die Fahrzeuge anlegen, weil das Aussetzen von Ankern auf das Land so viel wie möglich vermieden werden muss. Auch bei Stromschnellen pflegen dergleichen Pfähle gesetzt zu werden, damit die Zugleine befestigt werden kann, während die ermatteten Pferde sich ausruhen.

Wenn die Ufer felsig sind, so treten gut befestigte eiserne Ringe an die Stelle der Haltepfähle. Dergleichen Ringe kommen auch zur Anwendung, wenn das Vorhandensein einer Mauer (namentlich einer Kaimauer) eine Verankerung der Ringe oder die Anwendung der an ihre Stelle tretenden Kreuzbügel ermöglicht.

Bei Haltpfählen, welche sich zwischen dem Leinpfade und dem Flusse befinden, sind die sog. Streichhölzer, (s. Fig. 17 Taf. XVI) anzubringen, damit die Leine nicht an ihnen hängen bleibt. Dieselbe Vorsichtsmaassregel ist überall am Platze, wo sich im Bereiche der Leine vorspringende Gegenstände befinden, welche sich nicht beseitigen lassen.

Unter Umständen macht der Leinenzug auch die Aufstellung von Leitrollen (siehe Fig. 29, Taf. XVI) erforderlich. Dieselben haben den Zweck, die Richtung zu verbessern, welche die Leine ohne besondere Vorkehrungen bei stark gekrümmten Stellen des Flusses annehmen würde. Der Durchmesser der Leitrollen beträgt ca. 0m,25 ihre Höhe 2 bis 3m.

Rollen von grösserem Durchmesser und geringerer Höhe oder starke Seilscheiben werden auf dem Kopfe von gut verstrebten Pfählen in der Nähe der Lan-dungs- und Liegeplätze der Schiffe angebracht, falls es nicht thunlich ist, die Leinpfade über jene Plätze zu führen. Um in diesem Falle das Schiff mittelst des Leinenzuges in unmittelbare Nähe des Landungsplatzes zu bringen, legt man die Leine um die Rolle herum und lässt die Pferde, welche alsdann am besten in zwei Gruppen und an zwei Leinen arbeiten, eine Strecke auf dem Leinpfade rückwärts gehen.

Endlich sind noch die Mastenkrahne, die Schiffahrtszeichen und die Landungsbrücken zu erwähnen.

Die Mastenkrahne (Mastenrichter) werden benutzt, um am Ende und beim Beginn der Fahrt, ferner aber auch beim Passiren von festen Brücken mit tief liegenden Trägern die Masten niederzulegen und wieder aufzurichten, falls nicht die Schiffe für diese Arbeit eingerichtet sind. Dieselben werden am Ufer aufgestellt und müssen sich, falls sie nicht transportabel sind, über dem höchsten schiffbaren Wasserstande befinden. Wegen der Einzelheiten verweisen wir auf die unten vermerkten Mittheilungen.¹³)

Die Schiffahrtszeichen dienen bekanntlich zum Markiren des Fahrwassers. Die hierher gehörigen vergleichsweise wenig bedeutenden Anlagen, welche für die Zwecke der Flusschiffalirt ausgeführt werden, sollen im IX. Capitel dieses Bandes besprochen werden.

Landungsbrücken sind da zu erbauen, woselbst der Uebergang eines ansehnlichen Personenverkehrs auf das Schiff stattfindet, während einzelne Personen bekanntlich mit Nachen an Bord gebracht zu werden pflegen. Ucber die Construction der Landungsbrücken ist das VIII. Capitel des zweiten Bandes unseres Handbuchs zu vergleichen.

§ 12. Fähren. Fähren nennt man bekanntlich alle Fahrzeuge, welche den durch einen Fluss unterbrochenen Landverkehr quer über den Fluss leiten. Dieselben dienen entweder dem Personenverkehr oder diesem und ausserdem noch dem Güterverkehr. Fähranstalten für Eisenbahnwagen heissen gewöhnlich Trajectanstalten

Als Motoren wirken bei den Fähren hauptsächlich die Schwerkraft und die Kraft des Dampfes, aushülfsweise kommt auch Menschenkraft zur Anwendung. Eine andere Eintheilung ergiebt sich aus den Einzelheiten der Construction, indem man freifahrende Fähren,

und die betreffenden Fähren Trajectschiffe. Eine Eigenthümlichkeit sämmtlicher Fähren besteht darin, dass sie sowohl der Länge, wie der Quere nach symmetrisch gebaut sind.

Ketten- oder Seilfähren und

fliegende Fähren zu unterscheiden hat.

Die freifahrenden

Freifahrende Fähren kommen als von Menschenhand durch Eiemen bewegte Nachen nur beim Uebersetzen von Personen vor, während freifahrende Dampffähren für alle Zwecke, auch für die Zwecke der Trajectanstalten verwendbar sind. Dieselben haben den Vortheil, dass sie den sonstigen Wasserverkehr nur wenig hindern, die Betriebskosten sind jedoch nicht unbedeutend, weil das Fälirboot einen Theil seines Weges mit dem Strome kämpfend zurücklegen muss. —

Dampffähren sind namentlich in Amerika mit Sorgfalt ausgebildet.

Seil- oder Kettenfähren sind theuerer hinsichtlich der Anlage, aber billiger im Betriebe, auch widerstandsfähiger gegen Wind und Eisgang, so dass bei ihnen Unterbrechungen des Betriebes weniger häufig sind, als bei freifahrenden Fähren. Die Einzelheiten der Anlage gestalten sich sehr verschieden, je nachdem die Strömung des Flusses (also die Schwerkraft) oder der Dampf zur Bewegung verwendet wird. Im erstgenannten Falle werden ausschliesslich Seile, am besten Drahtseile benutzt, welche quer über den Fluss gespannt entweder in das Wasser versenkt sind oder höher als der Wasserspiegel liegen. Die Enden des Seiles werden an Windevorrichtungen befestigt, weil die zu nutzende Länge desselben vom Wasserstande abhängig ist. Bei kleinen Anlagen kann man dann das Fährboot von Hand überführen, sobald indess die Strömung bedeutender ist, wird die Fähre durch Laufrollen mit dem Seile in Verbindung gebracht. Wenn man zwischen denselben und dem Fahrzeuge Ketten anbringt, so pflegen dergleichen sowohl am Vordertlieil, wie am Hinter-theile der Fähre vorhanden zu sein. Sobald man nun die eine Kette mehr anzieht, als die andere, so „giert“ die Fähre d. h. ihre Längsachse nimmt eine gegen den Strom geneigte Richtung an und eine Seitenkraft bewirkt die Bewegung ohne sonstige Hülfe. — Eine andere Anordnung bestellt darin, dass man Laufrollen am Vordertlieil und am Hintertheil des Fährbootes befestigt und eine Seilscheibe in der Mitte desselben anbringt, sämmtlich mit verticalen Achsen. Das Gieren erfolgt, sobald das Seil an der Scheibe und an einer der Laufrollen liegt.

Mit Dampf betriebene Fähren fahren als Seil- und als Kettenfähren, ähnlich wie die im § 10 dieses Capitels besprochenen Kettenschlepper und gewöhnlich an einem auf die Sohle des Flusses versenkten Seile, bezw. an einer Kette. In diesem Falle ist indess das Seil zugleich Haltseil und Zugseil und es treten ähnliche Uebel-stände ein, wie bei den älteren Seilebenen der Eisenbahnen. Die Anwendung eines besonderen Haltseiles und besonderer Zugseile, wie solche zum erstenmale für die Trajectanstalt der Rheinischen Bahnen bei Rheinhausen zur Ausführung gekommen ist, erscheint desshalb nicht weniger als ein Fortschritt, wie die verwandten Con-structionen Agudio’s für den Betrieb von Seilebenen.

Die Seilfähren bereiten der Flösserei und der Schiffahrt mit freifahrenden Fahrzeugen nur dann keine Unbequemlichkeiten, wenn das Seil auf die Sohle des Flusses

niedergelassen ist. Dies muss desslialb beim Passiren eines jeden Schiffes geschehen, wenn anders jene tiefe Lage nicht von vornherein als die normale gewählt wurde. Anders liegt die Sache in Betreff der Kettenschiffahrt. Die .Kettenschlepper können die Stellen, woselbst sich Seilfähren befinden, nur nach Verlassen der Kette und wenn sie mit einer Hülfsschraube versehen sind, passiren. Gewöhnlich hat indess die Einführung der Kettenschiffahrt eine Umänderung der Seilfähren in fliegende Fähren auf der Flusstrecke im Gefolge.

Die fliegenden Fähren (fliegenden Nähen) sind in der Mitte der einen Langseite an einer langen Kette befestigt, deren anderes Ende oberhalb der Fälir-stelle im Bette des Flusses verankert ist. Von der Hauptkette gehen zunächst der Fähre zwei kürzere Ketten (die sog. Br ittelketten) aus. Mittelst zweier am vorderen und hinteren Ende aufgestellter Winden, welche die Brittelketten aufnehmen, kann man die Länge derselben so reguliren, dass die Fähre zum Gieren gebracht wird. Dieselbe treibt somit einen Bogen beschreibend von einem Ufer zum anderen. Die Hauptkette wird durch eine Anzahl Nachen (Gier- oder Bucht-Nachen) über Wasser unterstützt oder (besser) „verbobert“ d. h. unter dem Wasserspiegel an eine Beihe von Schwimmern (Bobern d. li. Körpern, welche oben — plattdeutsch „hoben“ — bleiben) gehängt.

Eine Abart der fliegenden Fähren sind die fliegenden Brücken, bei welchen zwei Pontons ein Plateau tragen, dessen Construction derjenigen der Fahrbahnen der Schiffbrücken ähnlich ist. Die Gierkette ist an der stromaufwärts liegenden Seite des Plateaus und in der Mitte desselben befestigt. Das Gieren der fliegenden Brücke wird durch geeignete Benutzung der an den Pontons befindlichen Steuerruder bewerkstelligt. Einzelnheiten findet man in der unten citirten Quelle. ⁵⁷j

Zürn Fährbetriebe können nur solche Stellen eines Flusses benutzt werden, welche eine ziemlich gleichmässige Wassertiefe haben und bei denen durch Kegulirung dafür gesorgt ist, dass störende Ablagerungen von Sinkstoffen nicht eintreten. Hierbei ist zu beachten, dass grössere Seil- und fliegende Fähren beladen gegen lm tief gehen.

Ferner sind geeignete Landevorrichtungen herzustellen. Bei einfachen Anlagen genügt eine landeinwärts eingeschnittene Uferrampe mit einer Fahrbahn, deren Breite aus naheliegenden Gründen grösser sein muss, als diejenige des Fährboots. — Bei grösseren Anlagen kommen besondere Werke zum Schutz der am Ufer anlegenden Fähre vor, nicht selten auch Landungsbrücken u. dergl.

Eigenthümlich sind die Landungsvorrichtungen einiger grosser Dampffähren bei New-York construirt, welche Malezieux an der in der Anmerkung 57 angegebenen Stelle beschreibt. Bei denselben gehen von den Ecken der Landungsbrücken lange Reihen eingerammter und verholmter Pfähle aus, im Grundriss einen Bogen mit grossem Radius bildend. Das anfahrende Boot trifft eine dieser Pfahlreihen unter einem spitzen Winkel und es erfolgt hierdurch, während sich die Pfähle seitwärts biegen, ein kräftiges Bremsen, so dass das Boot mit Präcision und ohne Zeitverlust zum Anlegen gebracht wird.

⁶⁷) Literatur über Fähren:

Becker. Ueber fliegende Brücken (namentlich über diejenige bei Alt-Breisach nebst einer Theorie der fliegenden Brücken); Allg. Bauz. 1847, S. 251.

Beschreibung der fliegenden Fähre bei Speyer; daselbst. 1851, S. 7.

Eine neue Einrichtung zur Fortbewegung von Seilfähren; Zeitsclir. d. Arch.- und Ing.-Ver. für Hannover. 1856, S. 63.

Note sur le bac de Courceroy; Ann. des ponts et chaussees. 1868. II, Sem. S. 328.

Ferry-boats ou bacs des etats-unis; Malezieux. Travaux publics des etats-unis d’Amerique en 1870 (Paris, Dunod) S. 327.

Wegen der Literatur über Trajectanstalten verweisen wir auf:

Handbuch der speciellen Eisenbalmtechnik (Leipzig, Engelmann) I. Bd. XVIII. Cap. und Rühlmann. Allg. Maschinenlehre. IV. Bd. S. 187.

Schliesslich mag noch bemerkt werden, dass hei Wahl der Stellen für die Anlage von Fähren auch auf leichtes Bergen des Fährboots während der Winterzeit Rücksicht zu nehmen ist. *

§ 13. Transport der Schilfe auf Seilebenen. — Schiffsschleusen mit beweglichen Kammern. Bei ansehnlichen Höhenunterschieden zwischen den Spiegeln zweier benachbarter Wasserstrassen ist die Herstellung von Kammerschleusen nicht immer anräthlicli und zwar namentlich dann nicht, wenn Wasser zum Speisen der Schleusen nur in beschränkter Menge vorhanden ist. In solchen und in verwandten Fällen kann man entweder geneigte Ebenen, auf denen die Schiffe gefördert werden, anlegen oder die Einrichtungen der Art treffen, dass dieselben in ver-ticaler Richtung gehoben und gesenkt werden. Hierbei werden die Schiffe bald aus dem Wasser genommen, bald in grossen mit Wasser gefüllten Kästen transportirt. In letztgenanntem Falle werden die betreffenden Bauwerke Schleusen mit beweglichen Kammern genannt.

Die Anfänge der fraglichen Arten des Transports finden sich in den sog. Rollbrücken, welche in den Niederlanden seit langer Zeit gebräuchlich sind. Bei den Rollbrücken (s. Fig. 1 und 2, Taf. XVIII) kommen indess nur massige Höhendifferenzen zwischen den Wasserspiegeln der benachbarten Canalstrecken vor. Trotzdem verzichtet man auch in solchen Fällen, wenn es sich anders um den Transport kleiner Fahrzeuge handelt, nicht selten auf die Erbauung von Schleusen, theils um an Kosten zu sparen, theils um wichtige Rückdeiche nicht durch Schleusen zu unterbrechen. — Die oben bezeichneten Figuren erklären die fragliche Construction und die Handhabung derselben ohne Weiteres; hinzuzufügen wäre etwa nur, dass die Förderung der Schiffe mit Treträdern (wie in der Zeichnung dargestellt) oder mit verwandten Hülfsmitteln erfolgt und dass man mitunter das Schiff auch auf Bohlenbahnen oder auf einer schlüpfrigen Ebene von feuchtem Thon gleiten lässt, dasselbe somit nicht durch langgestreckte Rollen, wie die Zeichnung angiebt, unterstützt.

Die weitere Ausbildung der fraglichen Constructionen hat gegen Ende des vergangenen Jahrhunderts, fast gleichzeitig mit der Entwickelung des Eisenbahnbaues begonnen.

Bei sämmtlichen Anlagen zum Transport von Schiffen auf Seilebenen befindet sich zwischen den Wasserstrassen, welche mit einander in Verbindung gesetzt werden sollen, eine ziemlich steile geneigte, gewöhnlich zweigleisige Eisenbahn, welche sich in das Unterwasser hinein fortsetzt. Die Schiffe werden einem grossen Wagen anvertraut, welcher an Seilen hinabgelassen wird, während gleichzeitig ein zweites Schiff bergauf gefördert werden kann. Das Triebwerk ist in der Regel mit einem Wasserrade in Verbindung gesetzt.

Die älteren Anlagen haben die Eigenthümlichkeit, dass der obere Canallauf mit einer Kammer abschliesst, in welche Schiff und Wagen hineingeführt werden. Beispiele dieser Art sind die Seilebenen der Hüttenwerke bei Ketley und diejenigen des Morris-Canales (in ihrer älteren Anordnung), welche Hagen ausführlich beschreibt.⁵³)

Bei neueren Ausführungen hat man jene Kammer dadurch beseitigt, dass man die geneigte Ebene fortsetzt, bis ihr Scheitel über dem Wasserspiegel des oberen Canales liegt. Der Wagen mit dem Schiff läuft nun auf einer vom Scheitel nach dem Oberwasser zu fallenden Bahn in letzteres ein. Diese Anordnung ist an verschiedenen Orten und u. A. auch bei den Seilebenen des Elbing-Oberländisclien Canales getroffen worden. ¹⁴

Die Figuren 3 bis 9, Taf. XVIII führen die zuletzt erwähnte Anlage vor. Die Seilebenen (vier an der Zahl) befinden sich zwischen dem Pinnau-Se e und dem Draus en-S ee (s. Fig. 3 u. 4). Die Höhenunterschiede zwischen Ober- und Unterwasser betragen bezw. 20,4; 18,8; 24,5 und 22m, die Neigungen 1:12, in dem obersten und dem untersten Theile jedoch 1:24. Grundriss und Längenprofil dieser Theile sind durch die Figuren 8 und 9 dargestellt, aus welchen auch die Lage des Triebwerks, die Lage der Seilscheiben S und die Situation des Abflussgrabens ersichtlich sind. Letzterer dient theils zur Ableitung des von dem rückenschlächtigen Wasserrade 11 verbrauchten Wassers, tlieils zur Zuleitung von Speisewasser in die unteren Canalstrecken. Von dem Rade wird die Bewegung zunächst auf eine 3m,77 im Durchmesser haltende Trommel T übertragen, die sich je nach der Bewegungsrichtung, welche dem Seile gegeben werden soll, links oder rechts dreht. Die Figuren 5, 6 und 9 zeigen das Triebwerk und die Seilscheiben in grösserem Maasstabe. Der Querschnitt des mit einem Schiffe befrachteten Wagens W (Fig. 8 und 9, Taf. XVIII) ist durch Fig. 18, Taf. XVII dargestellt, das Gesammtgewicht des letzteren nebst einem vollbefrachteten Schiff beträgt 84 T. Wegen sonstiger Einzelnlieiten, namentlich auch wegen der Anordnungen, welche es ermöglichen, dass das Wagenplateau im Oberwasser und im Unterwasser eine horizontale Stellung annimmt, verweisen wir auf: „Der Elbing-Oberländische Canal“, Zeitschr. f. Bauw. 1861. S. 149.

Die fraglichen Seilebenen sind seit dem Jahre 1860 im Betriebe und haben sich bewährt. Eine Fahrt nimmt durchschnittlich 10 Minuten in Anspruch. Eine neuerdings vorgenommene Verbesserung besteht darin, dass man die Schwellen der Eisenbahnen durch Betonkörper, welche die Form abgestumpfter vierseitiger Pyramiden haben, ersetzt.¹⁵)

Dass die Schiffe bei der im Vorstehenden besprochenen Anordnung¹ während des Transports auf den Wagen nur an einzelnen Puncten unterstützt sind, ist jedenfalls ein Nachtheil, indess sind die Ansichten darüber getheilt, oh dieser Nachtheil hoch anzuschlagen ist. Derselbe lässt sich vermeiden, wenn man den Wagen mit einem Wasserkasten von Blech versieht, der die Schiffe aufnimmt. Die Anwendung eines solchen Kastens ist bei kleinen Schiffen wohl eher entbehrlich als bei grossen. Derartige Schleusen mit beweglichen Kammern sind soviel bekannt zuerst auf dem Monkland-Canale zur Ausführung gekommen, welcher sich in der Nähe von Glasgow an den Forth und Clyde Canal anschliesst. Hagen giebt eine Beschreibung der Einzelnlieiten der Construction.¹⁶) Auch die „Dodge-Schleuse“ des Cheasepeak-Oh io-Ca n als ist nach dem in Rede stehenden Princip, welches u. A. von Stevenson in „Canal and River Engineering“ als das allein richtige bezeichnet wird, erbaut. Die Bassins, welche die Schiffe aufnehmen, sind daselbst 4m,5 breit und 30m lang, die Neigung der Seilebene beträgt 83°/'oo.

Die in Rede stehenden Vorrichtungen haben in neuester Zeit eine erhöhte Bedeutung gewonnen, weil die Anlage von Schleusentreppen mit der Einführung der Seilschiffahrt auf Canälen unvereinbar ist. Jene Vorrichtungen werden aber auch aller Wahrscheinlichkeit nach andere Formen annehmen, als bislang üblich waren, sobald ansehnliche Höhendifferenzen zu überwinden sind. Bei dem Project des Elbe-Spree-Canales handelt es sich beispielsweise um eine Höhendifferenz von mehr als 60m und es würde in diesem und in ähnlichen Fällen wohl nicht zweckmässig sein, eine Gruppe von Seilebenen, wie beim Elbing-Oberländischen Canale, anzulegen, weil man die kurzen, für die Seilschiffahrt nicht geeigneten Haltungen zwischen den einzelnen Seilebenen heutzutage vermeiden muss. Dagegen steht wohl Nichts im Wege, bei geeigneten Terrainverhältnissen geneigte Ebenen mit Locomotivbetrieb und mässigen Neigungsverhältnissen zur Ausführung zu bringen. Vorschläge über die alsdann zu wählenden Einzelnlieiten der Construction findet man in „G. Meyer. Neue Methode der Anlage und des Betriebs geneigter Ebenen für Schiffstransporte. (Berlin. Ernst und Korn).“

Förderung der Schiffe in verticaler Richtung. — Die Vorkehrungen, um Schiffe bei concentrirtem Gefälle in verticaler Richtung zu heben und zu senken, lialben ihre Vorläufer in jenen vereinzelt vorkommenden Ausführungen, bei denen das Schiff aus dem Wasser genommen und mit Winden gefördert wird. Eine solche Einrichtung ist u. A. bei Er eiberg für kleine Schiffe getroffen und möglicherweise noch im Betriebe.⁶¹)

Bei grösseren Ausführungen wendet man im vorliegenden Falle stets mit Wasser gefüllte Kästen an, in welche das Schiff geleitet wird.

Von den hierhergehörigen Constructionen sind (mit Uebergeliung der nur versuchsweise zur Ausführung gelangten) namentlich eine Schleuse mit beweglichen Kammern zu nennen, welche für den Grand-Western-Canal erbaut ist. Wegen der Beschreibung dieses interessanten Bauwerks ist wiederum auf Hagen’s Wasserbaukunst (II. Th. 3. Bd. S. 344) zu verweisen. Eine grössere Zeichnung findet man in dem Buche über Wasserbau von Chiolieh Löwensberg.

Neuerdings hat man auch die Principien der hydraulischen Hebevorrichtungen für den in Iiede stehenden Zweck nutzbar gemacht und es ist namentlich bei Anderton zur Verbindung des Flusses Weaver mit einem Schiffalirtscanale ein „Hydraulic-Canal-Lift“ zur Ausführung gekommen. •— In diesem Falle werden die Bassins, welche die Schiffe aufnehmen, nicht wie bei dem erwähnten Bauwerke des Grand-Western-Canals mit Ketten, die über Scheiben geleitet sind, gefördert, sondern jene Bassins ruhen auf Presskolben von 0,915ra Durchmesser, welche sich in Presscylindern bewegen, die in den Boden versenkt sind.

Die Hebevorrichtung befindet sich an dem über dem Flusse liegenden Ende eines 49,4m langen Aquaducts, welcher vom Canale nach dem Flusse abgezweigt ist. Die Wasserkästen sind 4,72ra breit, 22,7m lang und für 1,53™ Wassertiefe construirt. Die Schifte werden, soweit sich aus der vorliegenden Beschreibung der Anlage ermitteln lässt, 80 bis 100 T. Tragfähigkeit haben. Das zu hebende Gewicht beträgt excl. des Gewichts des Presskolbens 235 T., die Höhendifferenz zwischen Ober- und Unterwasser 15,4™.

Es wird stets ein Kasten gehoben, während der andere gesenkt wird, wobei das Wasser von einem Presscylinder in den anderen übergeht. Eine kleine Dampfmaschine mit Accumulator sorgt für die Ergänzung des Druckwassers. Zum einmaligen Heben und Senken sind 8 Minuten erforderlich, während man bei Anlage von Schleusen F/2 Stunden brauchen würde. Dabei wird nur eine Wassermenge vom Querschnitt der Kästen und von 0,15™ Höhe verbraucht, also viel weniger, als eine Schleusentreppe gebrauchen würde.

Näheres findet man: Engineer 1876. I. Sem. S. 215.

⁶¹) S. Hagen. Wasserbaukunst. II. Th. 3. Bd. S. 352.

Literatur.

Die Literatur der im vorstehenden Capitel besprochenen Gegenstände ist, ivie aus den bereits gemachten Nachiveisen hervorgeht, hauptsächlich in Zeitschriften enthalten. Zusammenhängende Besprechungen findet man in den mehrfach citirten Werfen von Hagen, Franzius (im deutschen Bauhandbuche), Lagrene und Bühlmann (Allg. Maschinenlehre. 4. Bd.).

lieber Schiffahrt s or dnung en vergl. man: Verhandlungen des von dem Ausschuss des Centralvereins für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffahrt berufenen Techniken- Con-gresses. S. 95.

VII. Capitel.

Stauwerke.

Bearbeitet von

K. Pestalozzi,

Professor am Polytechnikum zu Zürich.

(Hierzu Tafel XIX bis XXIY und 26 Holzschnitte.)

Nutzen und Naclitlieile derselben. Ein

§ 1. Zweck der Stauwerke.

Stauwerk ist ein Einbau in dem Bette oder dem Thale eines Wasserlaufs, welcher mittelst Verengung des Durcliflussprofiles desselben Erhöhungen des Oberwassers bewirkt. Eine derartige Erhöhung oder Anstauung des Wassers findet zu mancherlei Zwecken statt und es hat sich im Verlauf unserer Besprechungen bereits zu wiederholten Malen Gelegenheit gefunden, hieraufhinzuweisen. Namentlich war dies der Fall:

1.    Bei den Untersuchungen über die Reservoire (siehe die §§ 12, 13 und 16 des II. Capitels dieses Bandes). — Daselbst ist erörtert, wie in Bachthälern durch Anlage von Staudämmen Massenreservoire hergestellt werden und dass dieselben in verschiedener Weise (bei der Wasserversorgung, für industrielle Zwecke, für Verkehrszwecke u. s. w.) Verwendung finden.

2.    Bei der Besprechung der Anlagen zur Leitung des Wassers, insbesondere der Werkcanäle (siehe § 6 des III. Capitels). — Bei Herstellung derartiger Canäle erbaut man Stauwerke einerseits in dem natürlichen Wasserlauf, um mit Hülfe des gewonnenen stärkeren Gefälles die Räder von Fabriken und Mühlen zu treiben, andererseits auch im oberen Theile der Canäle, um die letzteren nach Bedarf ausschalten zu können u. s. w. Wehre für industrielle Zwecke treten aber bekanntlich auch als selbstständige Anlagen nicht selten auf.

3.    Bei der Erörterung der Flössereianlagen und der Schiffahrtsanlagen zur Ueberwindung starker Gefälle (siehe § 3 und § 5 des VI. Capitels). — An gedachter Stelle ist die Verwendung der Wasserstuben und der Triftklausen, ferner aber auch der Zweck und die allgemeine Anordnung von Floss- und Schiffsdurchlässen, sowie von schiffbaren Stauschleusen besprochen worden. Nicht minder ist daselbst hervorgehoben, in welcher Weise man die Stauwerke für die Zwecke der Schiffahrt auf Schwellungen verwendet. v

Die Stauwerke finden ferner, wie in den Capiteln VIII, IX und XII näher begründet werden wird, Anwendung:

4.    Beim Bau von Schiffahrtscanälen, so u. A. als Einlasschleusen für das Speisewasser, als Auslasschleusen für das überflüssige Wasser u. s. w., auch als Abschlusswerke der Speisebassins.

22

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

5.    Bei der Canalisinnig der Flüsse. In diesem Falle bilden Stauwerke in Verbindung mit Kammerschleusen den wichtigsten Theil der ganzen Anlage und es hat eine besondere Art von Stauwerken, die sog. beweglichen Wehre, ihre. Ausbildung in Folge der Fluss-Canalisirung erst erhalten.

6.    Bei Herstellung von Bewässerungsanlagen, für welche die Stauwerke gleichfalls von grosser Bedeutung sind, denn sie treten nicht allein da auf, wo sich der Bewässerungscanal an den das Wasser liefernden Fluss oder Bach anschliesst, sondern auch bei allen Abzweigungen kleinerer Gräben von grösseren.

Sonstige Verwendungen von Stauwerken kommen vor: bei der Entnahme des Wassers für die Zwecke der Wasserversorgung, bei der Wassermessung (siehe § 27 des V. Capitels), bei der FortificationJ), für gewisse Zwecke des Fischfanges, endlich auch bei Entwässerungsanlagen, denn es sind u. A. die sog. Ebbethore, nicht minder aber auch die Fluththore der Entwässerungssiele nichts anderes als Stauwerke. Selbst eine Keihe der bei Stromregulirungen vorkommenden Ausführungen (Grundschwellen, seitliche Einbaue u. s. w.) kann man zu den Stauwerken rechnen und schliesslich wirken auch alle Brückenpfeiler als Stauwerke. Die Construction und Wirkung der bei der Stromregulirung vorkommenden Anlagen ist aber eigentümlicher Art, so dass es sich empfiehlt, dieselben bei den vorliegenden Besprechungen von vornherein auszuscheiden.

Aus Obigem erhellt, dass es sich um Ausführungen handelt, welche sich durch Vielseitigkeit der Verwendung vor allen anderen wasserbaulichen Anlagen auszeichnen und welche somit grossen Nutzen schaffen. Wenn dies nun auch der Fall ist, so darf man doch andererseits nicht verkennen, dass die Anlage von Stauwerken häufig auch erhebliche Nachtheile im Gefolge hat. In dieser Beziehung ist u. A. Nachstehendes hervorzuheben:

1.    Bei den Abschlusswerken der Sammelteiche ist die Gefahr eines Durchbrechens der gestauten Wassermassen stets in gewissem Grade vorhanden. Derartige Ereignisse kommen tatsächlich von Zeit zu Zeit vor, dieselben verlaufen nie ohne erhebliche Beschädigung von Eigenthum und selten ohne Verlust von Menschenleben.

2.    Eine Stauung des Wassers beeinträchtigt oft die Entwässerung der oberhalb des Stauwerks belegenen Grundstücke und führt unter Umständen sogar eine Versumpfung derselben herbei.

3.    Die Anlage eines Stauwerks kann nachtheilig werden, wenn oberhalb desselben das Gefälle des Wasserlaufs zur Gewinnung von Wasserkraft benutzt ist. In diesem Falle ist zu untersuchen, ob der „Rückstau“ die Leistung des oberhalb liegenden Motors vermindert oder nicht.

4.    Stauwerke, welche vom Wasser überströmt werden, erzeugen häufig im Unterwasser Unregelmässigkeiten an der Flussohle und an den Ufern, im Oberwasser aber Geschiebeablagerungen. Von Letzteren wird im § 3 dieses Capitels ausführlicher die Rede sein.

Weil es nun ungemein schwierig ist, alle Folgen, welche die Anlage eines Stauwerks hat, im Voraus zu ermessen und weil manche jener Folgen erst im Laufe der Zeit hervortreten, so ist es leicht erklärlich, dass über die Anlage von Stauwerken sehr häufig Streitigkeiten und Rechtshändel entstehen.

') Eine Besprechung der militärischen Zwecken dienenden Stauwerke findet man: Roffiaen. Traite des constrnctions hydrauliques. (Paris. Tanera. 1863.) III. Bd. S. 37.

§ 2. Die Anordnung der Stauwerke im Allgemeinen. — Die Stauwerke lassen sich in zwei Gruppen eintheilen, je nachdem sie für ein Ueberstürzen des Wassers eingerichtet sind oder nicht. Falls das Wasser über ein Stauwerk stürzt, so wird oberhalb des Stauwerks die Geschwindigkeit desselben zwar ermässigt, aber nicht ganz aufgehoben; in diesem Falle nennt man das Stauwerk ein Wehr. Die von einem nicht überströmten Stauwerke aufgehaltenen Wassermassen haben dagegen gar keine oder doch nur eine ganz geringe Geschwindigkeit, letzteres wenn sich ein Wehr neben einem Stauwerke der fraglichen Art befindet. Für diese Art von Stauwerken, welche in verschiedenen Formen auftreten (vergl. § 5 dieses Capitels), giebt es keinen gemeinsamen kurzen Namen.

Fig. 1.

Bei Wehren, welche das Wasser überstürzen lassen, kommen zwei verschiedene Höhenlagen der Krone gegen das Unterwasser vor. Wenn die Krone des Wehres höher liegt, als das Unterwasser, so wird das Wehr ein Ueberfallswehr (auch „Streichwehr“) genannt, wenn aber der Unterwasserspiegel in höherer Lage sich befindet, als die Wehrkrone, so heisst das Wehr ein Grund wehr. Ein und dasselbe Wehr kann zeitweilig ein Ueberfallswehr oder ein Grundwehr sein, je nach den Wasserständen und Abflussmengen. — Unvollkommenes Wehr wird dasjenige genannt, welches nicht die ganze Flussbreite einnimmt, s. nebenstehende Fig. 1, a und b. Die Anordnung a wird da angewandt, wo das Wehr zur Ableitung des Wassers in einen Canal c dient. Die Anordnung b ist vorzuziehen, wenn die Stauung lediglich zum Zwecke der Schiffahrt stattfindet.

Die Wehre werden in gerader, in gekrümmter oder in gebrochener Linie angelegt.

Fig. 2. Fig. 3.

Fig. 4. Fig. 5.

Gerades Wehr, s. nebenstehende Fig. 2, wird dasjenige genannt, welches senkrecht auf die Richtung des Flusses angelegt ist. Ein Wehr (s. Fig. 3), welches die Flussrichtung unter spitzem Winkel schneidend in gerader Linie gebaut ist, nennt man schiefes Wehr. Gekrümmt (Fig. 4) oder in gebrochener Linie (Fig. 5) legt man meistens die Wehre da an, wo aussergewöhnliche Festigkeit nothwendig ist. Die Krümmung muss nach dem Oberwasser zu convex sein.

Fig. 6.

Nebenstehende Fig. 6 zeigt die hei der Canalisirung von Flüssen vorkommende Verbindung eines Wehres mit einer Kammerschleuse.

Die nicht überströmten Stauwerke pflegen im Grossen und Ganzen normal zur Richtung des gestauten Wasserlaufs angelegt zu werden. Bei ihnen erhebt sich die Krone nicht selten bis zu einer ansehnlichen Höhe, so dass das Werk sich an die Lehne des Thaies anschliesst. Die Wehre dagegen pflegen in die Fluss- oder Bachbetten eingebaut zu werden.

Es sollen nun zunächst die Wirkung der Stauwerke und die Theorie des Staues untersucht werden, sodann gelangen (in den §§ 6 bis 15) die Constructionen der Wehre und im § 16 die Construction der nicht überströmten Stauwerke zur Besprechung.

§ 3. Wirkung der Stauwerke. Jedes Stauwerk bildet eine Beschränkung des Flussprofiles, welche entweder die ganze Breite oder einen Theil derselben ein

22*

nimmt. Damit die erforderliche Wassermenge durch die verkleinerte Oeffnung ab-fliessen kann, ist ein gewisser Druck nothwendig, der von selbst durch Erhöhung des Wasserspiegels sich bildet; ebenso wenn das Wehr die ganze Flussbreite einnimmt und das Wasser überstürzen muss. Man nennt die Erhöhung über den ursprünglichen Wasserspiegel Stauhöhe.

Die oberhalb des Wehres stattfindende Vergrösserung des Flussprofils bedingt eine Verzögerung der Strömung, welche nach oben zurückwirkt, so dass auch in der Richtung flussaufwärts ein Aufstau stattfindet. Weil die neuen Geschwindigkeiten kleiner sind, so müssen auch die Gefälle kleiner sein als die ursprünglichen, und die Linie des aufgestauten Wassers muss sich demnach derjenigen, welche der frühere Wasserspiegel angenommen hatte, nähern, ohne sie je zu erreichen; doch giebt es eine Stelle, an welcher die Stauhöhe so klein wird, dass man sie nicht mehr bemerken kann, weil die Höhendifferenz kleiner ist als die Schwankungen im Wasserspiegel, welche die Strömung verursacht. Die Entfernung vom Wehr bis zu diesem Punkte nennt man die Stauweite. An dieser Stelle bleibt auch das Flussgefäll annähernd unverändert, ist demnach grösser als bei dem Wehr. Der Uebergang von diesem stärkeren Gefälle zu schwächeren ist ein allmälicher, so dass die Gefällslinie des aufgestauten Wassers, welche man Staucurve nennt, nach oben concav gekrümmt ist.

Die Verhältnisse gestalten sich, wie oben beschrieben wurde, wenn die Ge-sammtwassermenge im Flusse bleibt; meistens baut man aber die Wehre, um für einen Canal das Wasser lierauszunehmen. Wenn das geschieht, dann sind Stauhöhe und Stauweite nicht nur von der Gestalt und Grösse des Wehres, sondern auch von dem Gefälle und dem Querschnitte des Canales abhängig.

Es ist früher angedeutet worden, dass der Aufstau des Wassers verschiedene Nachtheile verursachen kann und dass in Folge dessen je nach den Local Verhältnissen Stauhöhe und Stauweite auf ein gewisses Maass beschränkt werden müssen. Diese Beschränkung kann je nach den Wasserständen eine verschiedene sein. Es passen demnach unter Umständen diejenigen Dimensionen eines Wehres, welches bei Niederwasser die gewünschte Stauhöhe verursacht, bei höheren Wasserständen nicht mehr. Meistens gestalten sich die Verhältnisse so, dass bei Hochwasser am Wehr mehr Durchflussöffnung erforderlich ist, als bei Niederwasser. Um in diesem Falle die Einrichtungen den Bedürfnissen entsprechend zu treffen, kann man am Wehr ver-schliessbare Oeffnungen anbringen, welche Grundablässe genannt werden, oder man macht die Höhe veränderlich, indem das Wehr aus zwei Theilen hergestellt wird, von denen der untere fest, der obere beweglich ist. Es kommt zuweilen vor, dass bei Hochwasser das ganze Wehr beseitigt und dementsprechend construirt werden muss.

Das Wasser bedarf zur Weiterbeförderung der Sinkstoffe, welche der Fluss führt, einer bestimmten Geschwindigkeit und demnach eines entsprechenden Gefälles. Wenn letzteres abnimmt, so bleiben die Sinkstoffe liegen. Es ist früher gezeigt worden, dass die Anlage eines Wehrs oberhalb Gefällsabnahme zur Folge hat und es finden daher im Oberwasser Sinkstoffablagerungen statt. Diese Erhöhung der Flussohle kann bis auf die Höhe der Wehrkrone ansteigen und die Oeffnungen der Grundablässe verlegen. Der Nachtheil ist übrigens in den meisten Fällen nicht gross, weil bei geöffneten Grundablässen eine starke Strömung entsteht, welche die Sinkstoffe an den betreffenden Stellen wegspült.

Wenn das Wehr einem Canale dient, dann kann die Oeffnung desselben durch die Sinkstoffablagerung beschränkt werden. Letztere kann sogar bis in den Canal

liineindringen. Dadurch wird die zufliessende Wassermenge vermindert. Um diesem Uebelstande zu begegnen, muss man die Sinkstoffe beseitigen. Das geschieht an vielen Orten durch Handarbeit, kann aber, wenn der Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwasser dazu genügend ist, mit Hülfe einer am Canale anzubringenden Spülschleuse besorgt werden.¹⁷)

§ 4. Theorie des Staues. Es wurde früher gezeigt, dass es nothwendig ist, vor Erbauung eines Wehres seine Wirkung zu kennen, welche je nach der Form der Construction eine andere ist.

Bei Bestimmung der Stauhöhe sind folgende Fälle in Betracht zu ziehen: Ueberfallswehr, Grundwehr, unvollkommenes Wehr und Wirkung der Grundablässe. Die Berechnungen müssen für verschiedene Wasserstände vorgenommen werden, auf jeden Fall für den kleinsten und für den grössten. Vor Allem ist es nothwendig, für diese beiden extremen Wasserstände die vom Flusse abgeführte und vom Wehre abzuführende Wassermenge zu kennen. Ist ein Canal vorhanden, so fällt die Wassermenge, welche durch denselben abfliesst, in Abzug, wenn die Stauhöhe berechnet wird. Bei Bestimmung der nothwendigen Grundablässe, darf man auf die Canalwassermenge keine Rücksicht nehmen 5 denn es kann der Fall eintreten, dass der Canal bei hohen Wasserständen für Reparaturen oder sonst aus irgend einem Grunde verschlossen bleiben muss und demnach die ganze Wassermenge des Flusses vom Wehr abzuführen ist. Die Grundablässe müssen auch für diesen Fall genügen und bleiben folglich auch bei den höchsten Wasserständen theilweise verschlossen, um die erlaubte Stauhöhe zu erreichen, wenn durch den Canal Wasser bezogen wird.

Bei einem Ueberfallswehr (s. nebenstehende Fig. 7) wird der Theil h der Fig. 7.

SOL

E.

Stauhöhe in Berücksichtigung der starken Senkung des Wasserspiegels etwas rückwärts von der Krone gemessen. Al3 ist der ursprüngliche Wasserspiegel, CD derjenige des aufgestauten Was-J'. sers, folglich die Totalstauhöhe = a -f- h.

j?

Wenn man für die Rechnungen nachbenannte Zeichen einsetzt: Q Wassermenge im Flusse,

F benetzte Flussquerschnittsfläche oben am Wehr bei 0, u Geschwindigkeit des Wassers oben am Wehr bei C,

Je Geschwindigkeitshöhe von u oder Je —

u¹⁷

so erhält man:

g = 9”',81,

b Länge des Wehres (Breite des Ueberfalls), cp ein Erfalirungscoefficient,

2g

<!

u¹⁷

2g

Q = T <p & \! 2 g [(Ä + k) yJh-}-k — Je }Jje.]

2.

und

(s. Weisbach. Ingenieur- u. Maschinen-Mechanik. 2. Band. § 132.)

Dabei kann man setzen <p = 0,80 bis 0,85.

Wenn der Ueberfall breit ist und wenn die Wehrkrone eine ausgedehnte glatte Fläche bildet, dann ist es wohl erlaubt, den grössten Werth für 9 anzunehmen; um-

gekehrt bei einem kleinen Wehr, welches nur eine dünne Wand bildet. In den meisten Fällen wird man wTohl mit dem Mittelwerthe <p = 0,83 das Richtige treffen.

Wenn für eine bestimmte Stauhöhe die Höhe des Wehres berechnet werden muss, dann stellt sich die Aufgabe wie folgt:

Die Wasserspiegelhöhe AB (Fig. 7, S. 341) wird direct beobachtet, die durch-fliessende Wassermenge Q bestimmt, durch die Localverhältnisse ist die Höhe CD, in welche gestaut werden darf, gegeben, und es muss die Wehrhöhe, welche dem Aufstau von AB bis CD entspricht, berechnet werden.

Wenn EF die Flussohle ist, dann ist EC diejenige Wassertiefe, für welche oberhalb dem Wehr der benetzte Querschnitt F berechnet wird.

Der Werth von u = (Gleichung 1.) ist demnach gegeben und da nach Ausweis der Fig. 7, Seite 341

Wehrhöhe = Wassertiefe EC—h,

so ist die Aufgabe durch die Berechnung von h für die Wassermenge Q gelöst. Man erhält aus Gleichung 2.:    ₂

,T

/*=(-\ cp

3.

— 0

¹~7=r -|- k‘

b V 2 g

Oft sind Wehrhöhe und die Linie CD, bis in welche gestaut werden darf, gleichzeitig gegeben. Dieser Fall tritt namentlich dann ein, wenn bei einem kleinen Wasserstande der ganze Fluss unter Benutzung einer bestimmten Stauhöhe in einen Canal abgeleitet wird und demnach kein Wasser über das Wehr stürzen darf. Für diesen Wasserstand wird dann h = o. Treten höhere Wasserstände ein, dann wird wohl eine andere Stauhöhe erlaubt und durch die Verhältnisse die Linie CD und die Druckhöhe h gegeben sein. Für diesen höheren Wasserstand ist auch die Wassermenge Q zu bestimmen, welche über das Wehr fliessen muss. Ist das Wehr gerade, demnach der Ueberfall gleich der Flussbreite, dann kann nur eine bestimmte Wassermenge überstürzen, welche möglicher Weise kleiner ist als Q. Die Differenz muss durch Grundablässe ausgeglichen werden, wenn man es nicht vorzieht, die Breite b des Ueberfalles durch Erstellung eines schiefen Wehres zu vergrössern. Für letzteres findet sich die einer Wassermenge Q entsprechende Wehrlänge aus Gleichung 2.

(h -f- k) \]h -f- k — Ä: \/& ]

Hierbei muss die Geschwindigkeit u, aus welcher die Geschwindigkeitshöhe k zu berechnen ist, auf die zum Wehr senkrechte Linie bezogen und demnach aus der mittleren Flussgeschwindigkeit v berechnet werden wie folgt:

4.

Fig. 8.

aus

dem benetzten Querschnitt F m AB (s. nebenstehende Fig. 8) erhält man die mittlere Flussgeschwindigkeit v = —

J3

Wenn der Winkel, welchen das Wehr mit der Flussrichtung bildet, gleich a ist, so erhält man durch Zerlegung der Geschwindigkeit v nach der Richtung des Wehres und senkrecht auf dieselbe:

5.

Q

u = v sm a = -pp . sm a.

Wenn die flussaufwärts gerichtete Begrenzung des Wehres eine flache Wand bildet, dann hat die Strömung das Bestreben sich derselben anzuschliessen, so dass eine weitere Reduction von u in Rechnung gebracht werden sollte, für welche die

nöthigen Anhaltspunkte fehlen, weil bis jetzt keine genügenden Versuchsresultate hierüber vorliegen. Die Reduction wird einerseits abhängig sein von der Grösse des Winkels a, andererseits von dem Verhältniss der überstürzenden Wassermenge zu derjenigen, welche durch den Canal abfliesst. Ist der Winkel a klein und die Wassermenge, welche durch den Canal abfliesst, im Verhältniss zu der überstürzenden gross, so wird man bei der Berechnung von b gut thun u = o zu setzen. Die Stauhöhe wird dann etwas kleiner als die erlaubte, kann aber leicht durch einen Aufsatz auf einem Theil des Wehres nach Vollendung des Baues in das richtige Maass gebracht werden.

Bei einem Grundwehre (s. nebenstehende Fig. 9) wird der ursprüngliche Wasserspiegel AB in die Höhe CD gestaut.

Um die überstürzende Wassermenge Q zu bestimmen muss man das Profil in zwei Lamellen von C bis A und von A bis G ein-theilen. Die obere Lamelle CA ist als freier Ueberfall zu betrachten. Der Abfluss in der unteren Lamelle GA, von der Wehrkrone bis zum ursprünglichen Wasserspiegel gemessen, ist von der Druckhöhe h abhängig und ausserdem wegen der Gegenströmungen aufwärts, welche das Wehr verursacht, einer starken Contraction unterworfen.

Fig. 9.

l»l ea

------

Der Coefficient 9 in der oberen Lamelle CA. kann gleich 0,85 gesetzt werden; derjenige in der unteren Lamelle A G (cp,) ist von der Form und Grösse des Wehres abhängig, doch wird man mit dem Werth vL = 0,62 in den meisten Fällen von der Wahrheit nicht stark ab weichen.

Setzt man in die Rechnungen nachbenannte Zeichen:

Q{ Wassermenge der oberen Lamelle,

Q., Wassermenge der unteren Lamelle,

Q, -j- Q₂ = Q = der Gesammtwassermenge, welche über das Grundwehr stürzt,

h Stauhöhe,

a Tiefe der Wehrkrone unter dem ursprünglichen Wasserspiegel, cp Erfahrungscoefficient für die obere Lamelle —0,85, cp, Erfahrungscoefficient für die untere Lamelle = 0,62, k Geschwindigkeitshöhe der mittleren Geschwindigkeit des ankommenden Wassers,

F benetzter Querschnitt des Flusses am Grundwehr, der Tiefe CF entsprechend,

so erhält man:

6.

Qi = t 9 b \!²9 [(A -j- k) \Jh + k — Je \Jk ].....

7.

Q₂ = <Pib a\/ 2 g (JiJe)........

Q=Qi+ Q* = b v^0[(t 9h + T +?i«)v/(/i + Ä:)“l <phyjk] . . 8.

Die Geschwindigkeitshöhe k wird bestimmt wie früher.

Nach Gleichung 1. ist nämlich die Geschwindigkeit des ankommenden Wassers

U — rr

und folglich k =

In den vorhergehenden Formeln kommt die Höhe des Grundwehres nur bei Bestimmung der Geschwindigkeit des ankommenden Wassers in Betracht. Die Gleichungen haben demnach auch Gültigkeit, wenn die Höhe des Grundwehres = 0 gesetzt

wird und passen für die Bestimmung’ der Wassermenge, welche durch Grün dablässe und Schiffsdurchlässe fliesst. Nur der Erfahrungscoefficient rpL erleidet dabei eine Aenderung, weil nicht mehr, wie heim Grundwehr, Gegenströmung aufwärts stattfindet und in Folge dessen die Contraction weniger bedeutend ist. Man darf für Grundablässe in Gleichung 8.

9 == <p, == 0,80 bis 0,85

setzen und wird in den meisten Fällen mit dem Werthe tp — y, — 0,88 das Richtige treffen, wenn Pfeiler oder Säulen so gestellt werden, dass mehrere Grundablässe neben einander kommen.

Die Durchflussöffnungen an einer Brücke verhalten sich wie die Grundablässe. Dabei sind die Pfeiler als Wehre zu betrachten, welche keinen Ueber-sturz gestatten.

Fig. 10.

Wenn AD FL (Fig. 10) den Querschnitt eines Flusses bedeutet, in welchem ein Wehr eingebaut worden ist, so dass in ADEK Grundablässe bleiben und es bedeutet ferner KI die Summe

~K

der Wehrbreite und der Zwischenpfeiler der Grundablässe, so kann die Stauhöhe von dem ursprünglichen Wasserspiegel 0 G zu dem neuen DII nach Gleichung 8. be-

rechnet werden, wenn man folgende Werthe eingesetzt: Stauhöhe CB = GH=h,

Summe der Grundablassbreiten = D E — d,

Wassermenge pro Secunde = Q,

Erfalirungscoefficienten <p, = <p, benetzter Querschnitt oben am Wehr = F, ursprüngliche Flusstiefe G D — ci,

Geschwindigkeitshöhe des ankommenden Wassers = k.

Man sollte damit beginnen wie früher die Geschwindigkeitshöhe des ankom-

menden Wassers zu bestimmen nach der Formel u — ^

u2

und k — —— : allein

2 g ¹

der benetzte Querschnitt F ist von der Höhe des Wasserspiegels B H, welche man ausmitteln will, abhängig; und eine directe Bestimmung der Stauhöhe ist desshalb nur dann möglich, wenn die Regelmässigkeit des Flussprofils gestattet, F als Function von li darzustellen. Nun ist aber meistens das Flussprofil oben an einem Wehr unregelmässig und es muss desshalb für die Rechnung dieser allgemeine Fall in’s Auge gefasst werden. Es kann hierbei ein Annäherungsverfahren in folgender Weise stattfinden.

Man setzt zuerst k — o und findet damit aus Gleichung 8. einen Werth für //, welcher zu gross ist. Es sei derselbe gleich /?,. Hierauf wird hl in die Gleichung 8. gesetzt und unter Berücksichtigung der ihm zugehörenden Geschwindigkeitshöhe des ankommenden Wassers die entsprechend zu grosse Wassermenge Qhl berechnet. In gleicher Weise wird mit einem zweiten, wo möglich zu kleinen Werthe von h und nachher ebenso mit einem oder mehreren Zwischenwerthen verfahren, so dass man

Qjl2

Qh3 u. s. f.

erhält. Durch Interpolation auf graphischem Wege kann hieraus mit genügender Genauigkeit die Stauhöhe h, welche der wahren Wassermenge Q entspricht, bestimmt werden, wie folgt:

für h, die Wassermenge Qhl für 7^₂ „ für h₃ „

Fig. 11.

Man stellt die Wassermengen Q, Qhl, Qh2, Qh3, Q,n u. s. w. in Längenmaass dar und trägt diese Längen vom Punkte C (Fig. 11) aus auf gerader Linie als Altseissen auf. An den so bestimmten Endpunkten werden in dazu geeignetem reducirten Maasstabe die entsprechenden hl} Jh, Jh, lh u. s. w. als Ordinalen aufgetragen. Die durch diese Coordinaten bestimmten Punkte 2, 3, 4, 1 werden durch eine Curve verbunden, welche in B auf der am Ende von Q in A gezogenen

fl h L fr

¹

)    Man vergl. Stevenson. The principles and practice of canal and river engineering (Edinburgh. Black. 1872). Die daselbst mitgetheilten Erfahrungen beziehen sich allerdings auf einen meistentheils von Seeschiffen befahrenen Canal.

²

)    Siehe Michaelis: Rhein-Weser-Canal. S. 30.

³

)    Man vergl.: Canals and canal conveyance in Civ. eng. and arch. journ. 1858, Oct. und Hess. Der Rhein-Marne Canal in Allg. Bauz. 1871, S. 147.

21*

⁴

)    Vergl.: Die Jahrgänge 1872 bis 1874 der Zeitschrift: „Scientific American“, ferner (über das Dampfboot von Maine) Engineering. 1871. Oct. und Mechanics Magazine 1871. Mai. S. 345, welche Artikel, ebenso wie die Mittbeilungen in den Nonw. ann. de la const. 1868. S. 70 überhaupt auch die Anwendung der Dampfkraft auf Schiffahrtscanälen behandeln.

⁵

)    Ausführlichere Mittheilungen findet man in der Broschüre: „Was können wir vom Erie-Canal lernen“ (Berlin. Polytechn. Buchhandlung. 1875) und Deutsche Bauzeitung. 1875, S. 161.

⁶

)    Man vergl. Engineer. 1876. Oct. S. 253.

⁷

)    Lieber die Geschichte der Kettenschleppschiffahrt sind nähere Mittheilungen enthalten in: Rühl-mann. Allgem. Maschinenlehre. IV. Bd. S. 180, und Lagrene. Navigation interieure, II. Bd. S. 126.

⁸

eratur.

Ueber Kettenschiffahrt auf dem Rheine; Romberg’s Zeitschr. f. pract. Bauk. 1864, S. 247.

Ueber Schleppschiffahrt auf der oberen Seine; Portefeuille econ. des mach. 1865, S. 97.

Kettenschiffahrt auf der Elbe in Sachsen; Deutsche Industrie-Zeitung. 1870, S. 256.

Schiffahrt auf der Seine; Engng. 1872. 29. März.

Kettenschiffahrt auf der sächsischen Oberelbe; Deutsche Bauz. 1872. 25. April.

Kettenschiffahrt auf der Elbe; Zeitschr. des Ver. Deutsch. Ing. XI. S. 205.

Seilschiffahrt auf d. Oder; daselbst 1873. 29. Nov.

Kettenschiffahrt auf dem Bridgewater-Canale; Ann. industr. 1874. 1. Febr.

Ketten- und Drahtseilschiffahrt; Techn. Bl. 1873. I. u. II. Heft.

Gutachten über d. Einführung d. Schleppschiffahrt; Mitth. d. Gewerbe-Ver. f. Hannover. 1874, S. 185. Kettenschiffahrt auf der Saale; Hann. Wochenbl. f. Handel u. Gew. 1874. 15. Aug. Drahtseilschleppschiffahrt; Engng. 1874. 25. Sept.

Drahtseil-Tauerei auf Canälen; Engng. 1874. 14. Aug.

Kettenschleppschiffahrt auf dem St. Lorenz-Strom; Engng. 1874. 18. Sept.

Max Eyth. Ueber Kettenschiffahrt. Artizan. 1869. Sept.

(Vergleich zwischen Kette und Seil) Verhandlungen der Generalversammlung des Centralvereins für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffahrt. 1871, S. 13.

Ueber die Kettenschiffahrt auf der Elbe. Deutsche Bauz. 1877, S. 191.

⁴⁸) Auf der Maas geht zwischen Lüttich und Seraing ein Seilschlepper mit 400 Tonnen angehängter Last noch bei Wasserständen gegen den Strom, bei welchen selbst ein Personendampfer die Strömung nicht mehr überwinden kann.

⁹

Ueber die Vortheile der Kettenschiffahrt in dem oben angegebenen Falle sind namentlich zu vergleichen: Kettenschiffahrt auf der Elbe; Deutsche Bauz. 1867, S. 308. Ueber Ketten- und Seilschiffahrt in Rücksicht auf die Versuche zu Lüttich i. J. 1869 ; Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1869, S. 737, Theoretisches über Tauschiffahrt daselbst 1870, S. 241.

¹⁰

) Näheres s. Lag re ne. Navigation interieure. II. Bd. S. 121.

¹¹

) Vergl. Ann, des ponts et chaussees. 18G3, S. 328.

¹²

) Poller nennt man die nach oben vorspringenden Enden der Inhölzer des Schiffes.

Bei dieser Gelegenheit ist zu bemerken, dass die mancherlei Kunstausdrücke des Schiffers und des Schiffszimmermanns von Interesse für den Wasserbau-Ingenieur sind, weil er sich ohne einige Kenntniss derselben jenen nicht verständlich machen kann. Man findet eine Zusammenstellung der wichtigen seemännischen Fachausdrücke in „Der Weltverkehr und seine Mittel“ 2. Aufl. (Leipzig. Spamer.) S. 281. Eine Vervollständigung dieser Zusammenstellung durch Hinzufügung verschiedener, nur bei der Binnenschiffahrt vorkommenden Ausdrücke wäre wünschenswerth.

¹³

) S. Deutsches Bauhandbuch III, Baukunde des Ingenieurs S. 52 und: Die Schiffahrtseinrichtungen an den Oderbrücken zu Dyrenfurth, Steinau und Deutsch-Nettkow der Breslau-Schweidnitz-Freiburger Eisenbahn. Deutsche Bauz. 1876, S. 283.

¹⁴

) s. Hagen. Wasserbaukunst. II. Th. 3. Bd. S. 360.

Die Seilebenen des Morris-Canales haben im Laufe der Zeit mancherlei Verbesserungen erfahren. Man hat die Maschinenhäuser in halber Höhe der geneigten Ebenen aufgestellt, liegende Seilscheiben statt stehender gewählt u. s. w. Die zu transportirenden Fahrzeuge sind in zwei Theile zerlegbar, welche nach Passiren der Seilebenen durch Klammern mit einander verbunden werden.

¹⁵

   yergp Deutsche Bauz. 1872, S. 319 und (wegen sonstiger Literaturangaben) v. Kaven, Vorträge über Ingenieurwissenschaften. Abth. I. S. 46.

¹⁶

⁶⁰)    Neuere Nachrichten über die oben erwähnte Anlage findet man: Ann. des ponts et chaussees. 1877. 1. Sem. S. 361.

¹⁷

) Ueber die Anwendung der sog. Spiegelschleusen zur Ereihaltung der Werkcanäle von Geschieben und Sintstoffen ist der § 3 des VI. Capitels zu vergleichen.

s V \ \

Senkrechten die gesuchte Länge AB=h abschneidet. In der Regel wird das Resultat genau genug sein, wenn man zur Einzeichnung der Curven drei Punkte bestimmt.

Für Berechnung des Aufstaues, den neu zu erstellende Brückenpfeiler verursachen werden, kann man dasselbe Verfahren anwenden; wenn man sich in Fig. 10, S. 344 in D F die ursprüngliche Flussbreite, in E F die Summe der projectirten Pfeilerbreiten und in 1) E die Summe der Brückenöffnungen denkt und so die Rechnung mit derjenigen für Ausmittelung des Aufstaues an einem Wehre, welches keinen Ueber-fall gestattet und mit Grundablässen versehen ist, in Uebereinstimmung bringt.

Steigt an einem Wehr mit offenen Grundablässen der Wasserspiegel Fig. 10, S. 344 bis in die Höhe M N, so dass gleichzeitig Ueberfall stattfindet, so ist die auf der Breite D E durch die Grundablässe fliessende Wassermenge Qg nach Formel 9., die auf der Breite E F über das Wehr stürzende Wassermenge Qw nach Formel 2. zu berechnen. Ist das Wehr ein Grund wehr, so tritt in der Rechnung die entsprechende Modification ein.

Wenn die Höhe des Wasserspiegels M N gegeben ist, dann müssen die Dimensionen des Wehrs und der Grundablässe so gewählt werden, dass die im Flusse befindliche Wassermenge Q durcMiessen kann, demnach Q(J Qw= Q ist.

Meistens .ist durch die Verhältnisse nicht nur die Höhe des Staues, sondern auch die Höhe des Wehres gegeben, so dass die Breite der Grundablässe der Wasser-menge entsprechend ausgemittelt werden muss. Man findet die richtige Grösse durch Probiren unter Benutzung der Interpolationscurve auf ganz gleiche Weise wie früher; indem man zu den Wassermengen, welche als Abscissen dargestellt sind, die Grundablassbreiten als Ordinaten aufträgt. Der Umstand, dass mit den Grundablassbreiten auch die Wehrüberfallsmengen wechseln, ändert Nichts am Verfahren; nur muss dann das auf graphischem Wege erhaltene Resultat zum Schluss noch durch Rechnung con-trolirt werden.

Es kann Vorkommen, dass die verschiedenen Abflussarten combinirt werden müssen; dann ist für eine bestimmte Wasserspiegelhöhe für jede Abflussart die ab-fliessende Wassermenge zu bestimmen. Es sei z. B.

die seitwärts in einen Canal abfliessende Wassermenge .    ... Q

Qd

ein Thcil des Wehres sei Ueberfallswehr mit der Wassermenge . Qu und ein anderer Tlieil Grundwehr

die Wassermenge der Grundablässe sei

Qi1 7

dann muss die Summe dieser Wassermengen gleich der Gesammtwassermenge Q im Flusse sein.

Ist diese Summe Qc -f- Qu -f- Qa -j- Qg grösser oder kleiner als Q, dann muss durch Veränderung der Abflussverhältnisse, z. B. wenn die abfliessende Wassermenge zu klein ist, durch Vergrösserung des Gefälles des Canals oder seines Querprofiles, oder durch Verkleinerung der Wehrhöhe oder endlich durch Vergrösserung der Grundablassbreite geholfen werden. Wenn mehrere dieser Abhülfsmittel gleichzeitig in An-

Die Grundablässe sind gewöhnlich so eingerichtet, dass sie bis in die Höhe des Wehres geöffnet werden können; doch kommen sie zuweilen auch als Oeffnungen vor, die in ihrer -B ganzen Ausdehnung unter dem Oberwasserspiegel (s. neben-■F stehende Fig. 12) sich befinden.

Wendung gebracht werden sollen, so macht das für die Rechnungen, welche in allen Fällen successive durchzuführen sind, keine weiteren Schwierigkeiten.

Fig. 12.

JE_

In diesem Falle ist die durclifüessende Wassermenge in ähnlicher Weise zu bestimmen, wie für das Grundwehr, indem man das Profil wieder in zwei Lamellen G A und IIA theilt, wenn die Höhe der Grundablassöffnung G II und die Höhe des ursprünglichen Wasserspiegels (somit auch des Unterwassers) A B ist und der Stau bis in die Höhe C D stattgefunden hat.

In der Rechnung sind (siehe Fig. 12) nachbenannte Zeichen einzusetzen:

Qx Wassermenge der oberen Lamelle IIA,

Q₂ Wassermenge der unteren Lamelle A G,

Qi-\-Q~2~Q Gesammtwassermenge, welche durch den Grundablass fliesst, h{ -)- a Tiefe des unteren Randes der Grundablassöffnung unter dem Oberwasserspiegel,

hx Tiefe des UnterwasserSpiegels unter dem Oberwasserspiegel, li₂ Tiefe des oberen Randes der Grundablassöffnung unter dem Oberwasserspiegel,

a Breite des Grundablasses, cp Erfahrungscoefficient,

k Geschwindigkeitshöhe des ankommenden Wassers (nach Gleichung 1. zu bestimmen); dann findet sich:

Qi — -j cp 5 'j^ g \(Jh + k)² — (/i₂ + k)² ]

Q₂ = cp b a \l2g Qi, -f k)

Q — Qi 4~ Qi ⁼ ^>^ \j£ g [ (y hi~\~ y k a) \Jhx -j- k

Die Versuche von Lebros, Poncelet, Weisbacli u. A., welche für Bestimmung von Contractionscoefficienten gemacht worden sind, beziehen sich auf kleinere Oeffnungen als diejenigen, welche bei Wehren gewöhnlich Vorkommen. Eine sichere Annahme für die Werthe von <p lässt sich daraus nicht herleiten; doch wird man wohl nicht stark fehlen, bei den Dimensionen, welche den Grundablässen gewöhnlich gegeben werden, wenn man cp = 0,60 setzt, sofern die untere Kante der Oeffnung höher liegt als die Flussolile und auf cp = 0,65 bis 0,70 geht, wenn die Sohle des Grundablasses mit der Flussolile zusammenfällt.

Mit Bezug auf die Durchflussverhältnisse erscheinen die beweglichen Wehre in zwei Hauptformen; nämlich als solche, die in der Höhe und als solche, die in der Breite veränderlich sind. Erstere sind meistens Aufsätze auf festen Wehren.

Wenn die Wirkung der Höhen Veränderung eines Wehres zu berechnen ist, so muss vor Allem untersucht werden, ob dasselbe Ueberfallswelir bleibt oder Grundwehr wird oder umgekehrt. Unter allen Umständen handelt es sich nur um eine Aen-derung der Höhe der Wehrkrone; wenn diese einmal festgesetzt ist, dann können die sachbezüglichen Rechnungen entweder mit Hülfe der Gleichung 2. oder der Gleichung 8. gelöst werden.

Bei einem beweglichen Wehr, welches in der Breite veränderlich ist, kann man den geöffneten Theil als offenen Grundablass betrachten und demnach bei der Berechnung der Abflussverhältnisse nach Anleitung der Fig. 10, S. 344 verfahren. Fig. 13.

Wenn (siehe nebenstehende Fig. 13) im Längenprofil eines Flusses E F die Sohle A E den Wasserspiegel bedeutet und es wird in o ein Wehr gebaut, so dass die Stauhöhe h beträgt, dann wird der Wasserspiegel erhöht und nimmt die Linie 0 12 3 4 ein.

.F

Die Erhöhung des Wasserspiegels bei 0 wirkt aufwärts und bedingt demnach auch eine Verzögerung, damit eine Vergrösserung des benetzten Querprofiles, folglich auch eine Erhöhung des Wasserspiegels bei 1. Die so entstandene Verzögerung wirkt auch nach 2 hinauf u. s. f. Man kann sich demnach die Erhöhung des Wasserspiegels in’s Unendliche fortgesetzt denken.

Da die benetzten Profile grösser werden, so muss auch die Geschwindigkeit, demnach das Gefälle des Wasserspiegels kleiner sein. Die Stücke 0 1, 12, 2 3 u. s. w. des erhöhten Wasserspiegels müssen folglich mit den entsprechenden Stücken des ursprünglichen Wasserspiegels B A convergiren. Die beiden vorhergehenden Betrachtungen lehren, dass die Staucurve 0 1 2 3 4 bis in’s Unendliche höher bleibt, als die ursprüngliche Wasserspiegellinie B A, sich derselben aber auch bis in’s Unendliche nähert; folglich ist B A eine Asymptote zu der Staucurve 0 1 2 3 4.

Mit der Flusstiefe ändert sich nicht nur die Grösse des Flussquerprofiles, sondern auch das Verhältniss zwischen dessen Inhalte und dem benetzten Umfange; damit auch der Erfahrungscoefficient, welcher bei der Berechnung des veränderten Gefälles eingesetzt werden muss. Eine Gleichung für die Staucurve kann desshalb nur dann aufgestellt werden, wenn oben am Wehre das Flussbett so regelmässig ist, dass Querschnittsdimensionen und Erfahrungscoefficienten als Funktion der Flusstiefe dargestellt werden können. Diese Regelmässigkeit kommt aber nicht vor und desshalb ist man darauf angewiesen, die Staucurve in jedem einzelnen Falle durch ein Annäherungsverfahren voraus zu bestimmen.

Die Stauweite ist, wie oben (§ 3) bereits bemerkt wurde, streng genommen als unendlich gross zu betrachten; in Wirklichkeit aber findet die Annäherung in der Weise statt, dass schon in verhältnissmässig kurzer Entfernung vom Wehre die örtlichen Schwankungen im ursprünglichen Wasserspiegel grösser sind, als die Erhebung der berechneten Staucurve über demselben. An dieser Stelle kann folglich die Stauung des Wasserspiegels nicht mehr nachgewiesen werden und sie bildet den Anhaltspunkt für Bestimmung der Stauweite. Die Stärke jener Schwankungen beträgt in der Regel 0,005 bis 0'n,010, kann aber viel grösser werden.

Wenn die Geschwindigkeit des ankommenden Wassers sehr gross und die Wassertiefe klein ist, demnach am Wehr ein starker Gefällsbruch stattfindet, dann bildet der aufgestaute Wasserspiegel einen Sprung oder eine Schwelle, hinter welchem unmittelbar ein Anschluss an den ursprünglichen Wasserspiegel stattfindet; so dass in diesem Falle die Stauweite eine beschränkte Grösse ist. (vergl. Weisbacli Ingenieur- und Maschinen-Mechanik 2. Theil § 135). Dieser Fall tritt aber bei Flüssen, in welchen Stauwerke gebaut werden, nie und auch in kleinen Bächen nur in so ausserordentlicher Weise ein, dass er hier wohl ganz ausser Acht gelassen werden kann.

Aus Gründen, die oben angedeutet worden sind, muss man auf Entwickelung einer Gleichung für die Staucurve verzichten; denn dieselbe könnte nur in denjenigen

Ausnahmsfällen, in denen das angenommene regelmässige Flussquerprofil vorhanden wäre, dienen. Besser ist es, Punkte der neuen Wasserspiegelhöhen in bestimmten Profildistanzen durch Berechnung der Gefälle auszumitteln. Dabei wird (siehe nebenstehende Fig. 14) von der unterhalb befindlichen bekannten Höhe C ausgegangen und durch Berechnung des Gefälles von B bis C (nämlich A G=h) die Höhe von B bestimmt. Hierauf wird von B aus die Höhe von E durch Berechnung des Gefälles B D ausgemittelt u. s. f.

Um den Höhenunterschied li zu berechnen müssen in Fig. 14 folgende Benennungen eingeführt werden:

h gesuchter Höhenunterschied A C, l Entfernung B A der beiden Profile, v₂ mittlere Geschwindigkeit im oberen Profile B, mittlere Geschwindigkeit im unteren Profile C, p₂ benetzter Umfang im oberen Profile B, pl benetzter Umfang im unteren Profile C,

F,j Inhalt des benetzten Querschnittes im oberen Profile B,

Ft Inhalt des benetzten Querschnittes im unteren Profile C,

C Erfahrungscoefficient, 2 g = 19™,62.

Dann ist nach Gleichung 5. des V. Capitels (S. 266)

Vi v₂ l f p,

Fig. 14.

JE

2>

Ta

v\

v\

2g

FC

lh

2 g 2\F\

F₂

io.

2g

Wenn die im Flusse vorhandene Wassermenge Q ist, so kann man v, bestimmen: denn es ist v, = ~ .

-TI

v.₂ dagegen kann nicht unmittelbar berechnet werden, denn diese Geschwindigkeit ist von der Flusstiefe im Profile B, die noch nicht bekannt ist, abhängig. Man muss durch Probiren, in dem man zuerst einen Werth für h durch annähernde Schätzung annimmt, Vorgehen. So erhält man für F₂ und p₂, demnach auch für h einen Annäherungswerth, welcher durch Fortsetzung des Verfahrens berichtigt wird.

Der Erfahrungscoefficient C ist schon in unveränderlichem Profile vom benetzten Umfange und Querschnitte abhängig; so dass beim Uebergange von ~ zu C als veränderlich zu betrachten ist.

Man muss sich hier mit einem Mittelwerthe begnügen, der um so genauere Resultate giebt, je kleiner die Entfernung l der beiden Profile von einander ange- » nommen wird. Uebrigens fehlen für diese Coefficienten für alle Fälle brauchbare Erfahrungsresultate. Die Erfahrungscoefficientcn von Eytelwein, Prony u. A. geben für Flüsse, welche Geschiebe führen, zu kleine Gefälle. Am besten wird es sein, wenn Zeit und Mittel cs erlauben, durch Geschwindigkeitsmessungen und Nivellements an denjenigen Flüssen, für welche die Staucurve zu berechnen ist, die Werthe für C zu bestimmen.

Man muss hierzu mehrere Flusstrecken wählen, in denen die Verhältnisse, so gut es angeht, mit denjenigen übereinstimmen, welche sich in Zukunft im aufgestauten Wasser zeigen und gleichzeitig diesen in jeder Strecke Geschwindigkeit und Profil nicht allzustark wechseln; so dass man am Mittelwerthe einsetzen, demnach der Gleichung 10. folgende Form geben kann:

v² P

2g F

oder

. . 11.

Wenn man die Gefälle innerhalb derjenigen Unterschiede beobachtet, welche bei den Staucurven gewöhnlich Vorkommen, dann wird eine merkliche Aenderung von C nur bei einem Wechsel des Werthes von ~ eintreten und zwar annähernd in derjenigen Form, welche durch die Gleichung

c=«+64-

12.

bestimmt ist.

Fig. 15.

Für Bestimmung der Mittelwertlie bietet das in nebenstehender Fig. 15. angedeutete Verfahren genügende Genauigkeit. Es sind dabei von 0 aus die gefundeneil Werthe von £ als Abscissen und die dazu gehörigen Werthe von ~ als Or-dinaten aufgetragen. Zwischen den gefundenen Punkten 1, 2, 3, 4 u. s. w. wird eine gerade Linie so hineingezogen, dass die gesuchten Mittelwerthe der Gleichung 12. entsprechend durch sie bestimmt sind.

Sind Zeit und Mittel zur Bestimmung der Werthe von C nicht vorhanden, so ist wohl in den meisten Fällen für Berechnung der Staucurve genügende Genauigkeit erreicht, wenn man, gestützt auf die Zusammenstellung von Kutter für gescliiebe-

c = 0,008 4- 0,014 ^

setzt. (Dabei sind alle Maasse in Meter auszudrücken).

X-

?3

führende Flüsse

13,

Fig. 16.

4ar -

3I94jL.'b?30__

iJ

11

Ei w

■fj«.

ik

ul

Beispiel. In einem Flusse (s. nebenstehende Fig. 16), dessen Wasserspiegel Ci Bi Ai ist, soll ein Wehr iv gebaut werden, welches einen Stau Ai Ai = 0m,30 verursacht.

Höhenzahl Q des bestehenden Wasserspiegels oben an der Baustelle für das Wehr = 3m,915, demnach Höhenzahl des aufgestauten Wasserspiegels Qi daselbst = 4™,215.

Zur Vorausberechnung der Staucurve werden die Flussprofile in II, C u. s. w. in Entfernungen von 30»* betrachtet.

Die Flussquerprofile sind zwar unregelmässig, jedoch die Uferböschungen vom bestehenden Wasserspiegel an aufwärts Damalig so, dass für ein Steigen des Wassers um tm Querschnitt und Umfang des aufgestauten Wassers berechnet werden können wie folgt:

Fa Querschnitt des bestehenden Profils,

„ aufgestauten Profils, pa Umfang des bestehenden Profils,

„ aufgestauten Profils,

F,

Pn

b Wasserspiegelbreite des bestehenden Profils, t Stauhöhe.

F« — F a -f- {b -f- 1,5 t) t Pn Pa H⁻ 3,6 t .

Der bestehende Querschnitt im Profile A ist = 65,8 □"*. Der Umfang daselbst = 70»»,5. Die Wasserspiegelbreite = 75»»,0 und man findet daher die in Gleichung 10. einzusetzenden Werthe für die Stauhöhe 0»»*,30.

Dann ist

und

Fi = 65,8 + (75,0 + 1,5.0,3) 0,3 = 88,6 □” pi = 70,5 + 3,6.0,3 = 77m,6.

Die Wassermenge ist = 07,5 kbm pro Secunde und hiermit erhält man Vi

67,5

88,6

Om,762.

Fi, pi und vi können nicht ohne Weiteres bestimmt werden, weil die Stauhöhe Bi Bi im

Profile B noch nicht bekannt ist. Man muss sich auf eine vorläufige Schätzung beschränken wie folgt. Das bestehende Gefälle von Ai nach Bi ist durch Nivellements bekannt.

Es ist nämlich die Wasserspiegelhöhenzahl in A — 3,915, diejenige in B = 3,948, folglich das Gefälle Bi A — 3,94S — 3,915 — 0,033. Das Gefälle des aufgestauten Wassers Bi Ai muss kleiner sein. Angenommen es sei = 0,03, dann findet sich die Wasserspiegelhöhenzahl Bi — 4,215 + 0,03 = 4,245

und hieraus die Stauhöhe in B = 4,245 — 3,948 — 0,297. Diesem Werthe für die Stauhöhe entsprechend kann nun F2, p2 und V2 berechnet werden.

Der Inhalt des bestehenden Querprofils in B ist = 69,4 nm, der Umfang desselben = 7Om,5 und die Wasserspiegelbreite = 69 m,3, und man findet demnach

F2 = 69,4 + (i69,3 + 1,5.0,297) 0,297 = 90,1 □">, p₂ = 70,5 + 3,6.0,297 = 71,6,

Es ist ferner:

Fi

77,6

*' = m = 0m’⁷⁴⁹-

71,6

= 0,795, endlich j- [f- + f-] = 0,836.

0,876 und =

Dieser Werth, in Gleichung 13. eingesetzt, giebt:

C = 0,008 + 0,014.0,836 = 0,02.

Obige Grössen in Gleichung 10. geben das Gefälle der Staucurve von Bi bis A2

88,6

90,1

[0,749* — 0,762² + 0,749.0,762.0,836.30] = 0,0136.

Das Gefälle ist demnach viel kleiner als angenommen war und die Werthe von F2 und pi sind zu gross geworden; sie müssen desshalb mit dem Näherungswerth von Ji= 0,0136 neu bestimmt werden.

A2 — A2 = h

Mit demselben findet man die Höhenzahl der Staucurve bei B = 4,215 + 0,0136 = 4,229. Demnach die Stauhöhe bei B — 4,229 — 3,948 = 0,281.

Hieraus erhält man

F2 = 69,4 + [69,3 + 1,5.0,281] 0,281 = 88,9, pi = 70,5 + 3,6 . 0281 = 71,5,

0,759, f- =

C = 0,008 + 0,014.0,840 = 0,02.

Obige Werthe nebst den unveränderten pi, Fi und vi, in die Gleichung 10. eingesetzt, geben: li = ^-₃ [0,759² — 0,762² + 0,02.0,759.0,762.0,840.30] = 0,0146.

Dieses Gefäll des gestauten Wassers von B2 bis A2, zu der Höhenzahl der Staucurve bei A addirt, giebt die Höhenzahl der Staucurve bei B — 4,215 + 0,0146 — 4,230 und die Stauhöhe bei B = 4,230 — 3,948 — 0,282. Dieses Resultat darf schon als richtig betrachtet werden; denn 1 Aenderung der Stauhöhe übt keinen merklichen Einfluss auf die Werthe von F2, pi und V2 aus.

Nun kann man in gleicher Weise von B aus gegen C vorgelien und dort die Stauhöhe bestimmen u. s. w., bis zu einem Werthe, der vernachlässigt werden darf, so dass die Entfernung des betreffenden Profiles vom Wehre als Stauweite betrachtet werden kann.

Nicht selten ist die Stau weite vorgeschrieben und es wird die Aufgabe gestellt mit derselben die Stauhöhe beim Wehr zu berechnen. Diese Aufgabe muss durch Probiren gelöst werden, indem man zuerst willkürlich einen Werth für die Stauhöhe beim Wehr annimmt. Für diese wird nach gegebener Anleitung die Stau-weite berechnet. Letztere wird entweder zu gross oder zu klein ausfallen. Ist sie zu gross, so ist daraus der Schluss zu ziehen, dass auch die Stauhöhe zu gross angenommen war. Man wird desshalb von einer andern, diessmal W9 möglich zu kleinen Höhe ausgehend, die Stauweite berechnen und ein drittes Mal ebenso, um einen Zwischenwerth zu bekommen. Diese drei Resultate benützt man, um auf graphischem Wege die richtige Stauhöhe annähernd zu erhalten, wie folgt:

Es sei die gegebene Stauweite w die angenommenen Stauhöhen sind Sv, S₂, S₃, die dazu gehörigen Stau weiten w1} w₂, w₃.

Von dem Punkte 0 aus (Fig. 17) werden S1} S₂, S₃ als Ab-scissen auf OB aufgetragen und dazu als Ordinaten die Differenzen zwischen der richtigen Stauweite und den gefundenen I 6 falschen in einem beliebigen für die Zeichnung bequemen Maassstabe und zwar so, dass die Ordinaten abwärts gehen, wenn die gefundenen Stauweiten zu klein und aufwärts, wenn sie zu gross

Fig. 17.

g-ft—4.

V2 —

67,5

88,9

71,5

88,9

waren. Die so gefundenen Punkte CI) E werden durch eine Curve verbunden, welche die Linie 0 Jß in A schneidet. Die Entfernung 0 A gibt annähernd den richtigen Werth für h.

Auf Grundlage der so gefundenen Stauhöhe wird die Stauweite noch einmal berechnet. In den meisten Fällen wird das Resultat der Rechnung zeigen, dass obiges Verfahren genügende Genauigkeit gab. Wenn das nicht der Fall wäre, dann könnte durch Wiederholung innerhalb engerer Grenzen und Zeichnung in einem grossem Maasstabe die Genauigkeit beliebig weit getrieben werden.

§ 5. Verschiedene Arten von Stauwerken. Es ist früher gezeigt worden, dass Wehre in gewissen Fällen bei allen Wasserständen keinen Schaden verursachen, dass aber auch der Fall eintreten kann, in welchem ein Wehr für Niederwasser nützlich ist, dagegen bei höheren Wasserständen einen schädlichen Stau verursachen würde und daher bei eintretendem Hochwasser ganz oder tlieilweise beseitigt werden muss. Man unterscheidet desshalb mit Bezug auf die Construction feste Wehre, bewegliche Wehre und Wehre, welche tlieilweise fest, tlieilweise beweglich sind.

Letztere können auf zwei verschiedene Arten combinirt werden; nämlich so, dass der feste Tlieil mit einem beweglichen Aufsätze versehen ist oder so, dass fester und beweglicher Theil nelien einander gestellt werden.

Die festen Wehre werden entweder aus Holz gebaut oder man verbindet Holz und Steinconstruetionen mit einander, oder sie werden ganz aus Steinen hergestellt. Bei den beweglichen Wehren kommt ausser diesen Materialien noch das Eisen zur Verwendung.

Die Constructionen der festen Wehre unterscheidet man hauptsächlich nach den verwendeten Baumaterialien; diejenigen der beweglichen Wehre aber mehr nach der Art der Vorrichtungen, welche für Aufstellung und Beseitigung derselben in Anwendung kommen.

Dem entsprechend sind diese Wehre in folgender Weise eingetheilt:

I. Feste Wehre.

a)    Hölzerne Wehre.

b)    Wehre aus Holz und Stein zusammengesetzt.

c)    Steinerne Wehre.

Bei allen festen Wehren muss die Krone (bei hölzernen der „Fachbaum“), so dauerhaft wie möglich hergestellt werden, weil sie von der grössten Bedeutung für das Wehr und den stärksten Angriffen ausgesetzt sind.

II. Bewegliche Wehre.

a) Schleusenwehre, lager, Zwischenpfeiler oder Pfosten angelehnt, aus horizontalen Bohlen oder Balken oder auch aus Eisenplatten hergestellt werden. Diese Verschlüsse kann man entweder als Ganzes aufziehen oder in einzelne Tlieile zerlegt wegnehmen oder auch als Tliore öffnen.

Diese bestehen aus Verschlüssen, welche, an Wider-

b) Nadel wehre. Der Verschluss derselben besteht aus einzelnen dünnen Hölzern, welche in annähernd senkrechter Stellung durch geeignete Constructionen als eine einzige dichte Wand zusammengehalten werden. Diese Hölzer, Nadeln genannt, können nach Belieben eingesetzt und wieder weggenommen werden. Diejenigen Theile, welche zum Halten der Nadeln bestimmt sind, construirt man zuweilen fest, oft aber so beweglich, dass das ganze Wehr tlieilweise beseitigt, tlieilweise in den Fluss niedergelegt werden kann.

c)    Klappen wehre. Bei diesen wird der Verschluss mit um horizontale Achse drehbaren Klappen aus Holz oder Eisen oder aus beiden Materialien zusammengesetzt besorgt.

d)    Selb st wirkende Wehre. Da man bewegliche Wehre im Allgemeinen an solchen Orten anbringt, wo heim Eintreten eines gewissen Wasserstandes die Durchflussöffnung vermehrt werden muss, so hält man es zuweilen für nothwendig, um sicher zu sein, dass rechtzeitig geöffnet werde, die Constructionen so anzuordnen, dass um horizontale Achsen drehbare Klappen oder um verticale Achsen bewegliche Thore heim Ueberschreiten einer bestimmten Wasserspiegelhöhe sich von selbst öffnen.

e)    Wehre, welche unter Benützung des Wasserdruckes aufgestellt und nieder gelegt werden können. Diese Wehre unterscheiden sich von den unter d) bezeichneten, welche nur unter bestimmten Verhältnissen dem Wasserdrücke folgen, dadurch, dass bei einem beliebigen Wasserstande der Wasserdruck für das Verschlüssen oder für das Oeffnen willkürlich benutzt werden kann.

Eine andere Eintheilung der Wehre ergiebt sich, wenn man nicht sowohl ihre Construction als vielmehr ihre Verwendung ins Auge fasst. — Insofern es sich um die Verwendung der Wehre für industrielle Zwecke handelt, unterscheidet man namentlich die Anlagen, welche das Wasser den Rädern zuführen, von denjenigen, welche dem überflüssigen und dem Hochwasser Abfluss gewähren und nennt die letzteren nicht selten Fr ei ar dien. Für Wehre, welche zum Zwecke der Bewässerung angelegt werden, gebraucht man häufig das Wort Schleuse und unterscheidet dann Stauschleusen, Einlasschleusen, Auslasschleusen u. s. w. Von den Bezeichnungen, welche die für die Zwecke der Flösserei und der Schiffahrt hergestellten Wehre tragen, ist im V. Capitel (§ 3 und 5) bereits die Rede gewesen.

Die im Vorstehenden erwähnte Art der Eintheilung kommt aber hier nicht weiter in Betracht, weil es sich bei den nachstehenden Besprechungen ausschliesslich um die Specialconstructionen der Wehre handelt. Ueber die allgemeine Anordnung der Wehre für Flusscanalisirung und für Bewässerungsanlagen sind deshalb, wie hier nochmals hervorgehoben werden muss, das IX. Capitel (Abth. B.) und das XII. Capitel dieses Bandes zu Rathe zu ziehen.

Ausser den Wehren bestehen als zweite Haupttlieilung der Stauwerke diejenigen, welche nicht überströmt werden. Auch diese kann man eintheilen:

1) Nach der Art ihrer Verwendung. Alsdann bezeichnet man sie als Abschlusswerke von Mühlweihern, von Speisebassins, von Reservoiren u. s. w. und giebt ihnen, falls sie für die Zwecke der Flösserei gebraucht werden, den Namen Triftklausen.

2) Nach dem bei ihrer Construction hauptsächlich verwendeten Baumaterial: Erde, Holz und Stein. Die Triftklausen kann man indess nicht als Erddämme hersteilen, weil in ihnen sehr grosse Abflussöffnungen vorhanden sein müssen.

§ 6. Feste hölzerne Wehre. An jedem festen Wehre müssen zwei Haupt-theile unterschieden werden: der Wehrkörper und die Widerlager (Wangen). Der Wehrkörper wird, wenn Grundablässe damit verbunden sind, durch dieselben nur ausnahmsweise in zwei Theile getrennt, in der Regel schliessen sich die Grundablässe einerseits an das Wehr, anderseits an das eine der Widerlager an. Wenn aus dem Flusse das Wasser oben am Wehre in einen Canal geleitet wird, dann ist es zweckmässig die Grundablässe an demjenigen Ufer, welches seiner Mündung entgegengesetzt liegt, anzuschliessen, weil bei offenen Grundablässen in deren unmittelbarer Nähe eine Senkung des Oberwasserspiegels im Flusse das nutzbare Canal-gefäll beeinträchtigt. Wenn man Spülschleusen am Wehr anbringen muss, dann gehören dieselben auf die Canalseite. Diese Erfordernisse führen zu einer allgemeinen Wehranlage, wie sie in Fig. 2, Taf. XIX dargestellt ist. An das Widerlager a scliliesst sich ein Grundablass e mit Schütze n einerseits und anderseits an das feste Wehr k an. Ebenso ist die Spülschleuse / mit ihrem Schütz i an das rechtseitige Widerlager b und an das Wehr k angelehnt. Am Widerlager b ist die Canalötfnung c angebracht. Dieselbe kann je nach der Breite durch eine oder mehrere Schutzen d beliebig geöffnet oder geschlossen werden. Zur Reinigung des Canaleinlaufes dient eine zweite Spülschleuse g mit ihrem Schütz h. In der Richtung c dh g m ist das Gefäll ausgeglichen; so dass die Spundwand o nach oben einen senkrechten Abschluss bildet, nach unten dagegen mit ihrer Oberkante an das annähernd mit dem Wasserspiegel parallel ausgeglichene Gefäll der Canalsohle sich anschliesst.

Fig. 1, Taf. XIX zeigt die Ansicht des linkseitigen Widerlagers mit einem Schnitte durchs Wehr. Um unten an letzterem den Boden gegen Ausspülen durch das überfallende Wasser zu sichern, ist ein Sturzbett l (Fig. 2) angebracht.

Vorsichtsmassregeln gegen das Ausspülen oben am Wehre sind in der Regel nicht nothwendig; nur wenn daselbst bei geöffneten Spülschleusen und Grundablässen Seitenströmungen entstehen, muss unter Umständen zur Befestigung der Flussolile eine Vorbettung angebracht werden.

Der Höhenunterschied zwischen Ober- und Unterwasser verursacht einen Druck auf das Wehr und den Boden, auf welchem dasselbe angebracht ist. Sind durchgehende Oefifnungen vorhanden, so entsteht in Folge dessen eine starke Strömung, welche zu Ausspülungen in so bedeutendem Maasse Anlass geben kann, dass der Bestand des Bauwerkes gefährdet ist. Diesem Uebelstande muss man durch Spundwände quer auf der Richtung des Flusses, wie in Fig. 2 angedeutet ist, begegnen. Bei Holzconstruction sind diese Spundwände theilweise Bestandtheile des Wehres.

Die Widerlager (Uferpfeiler, Wangen) müssen, so weit das Wehr geht, entweder eine senkrechte Wand oder eine solche mit schwachem Anzug gegen den Fluss hin bilden. Ist das Wehr von Holz, dann kann auch für die Widerlager Holzconstruction gewählt werden; entweder Spundwände, wie in Fig. 1 und 2, Taf. XIX, oder Pfähle mit dahinter geschobenen horizontalen Bohlen, wie in der Wehrconstruction Fig. 9, Taf. XX. Je nach der Stärke des Erddruckes beträgt die Entfernung der Pfähle 0m,80 bis lra,50.

Ist die Höhe des Widerlagers nicht gross und der Baugrund fest, dann widerstehen Spundwand oder die Pfähle der Bohlenwand dem Seitendrucke. Wo letzteres nicht der Fall ist, muss man die Stabilität durch Erdzangen vermehren. Diese, in ihrer Richtung senkrecht gegen die Wand gelegt, werden mit Bolzen an den Leitzangen der Spundwand oder an einem mit den Pfählen der Bohlenwand ebenfalls durch Bolzen zu verbindenden horizontalen Balken angeschraubt. Am andern Ende genügt ein kreuzweise iiberplatteter Klotz, um die Zange an daselbst einzuschlagenden Pfählen festzuhalten. Ist die Wand nicht hoch, dann genügt eine Zangenreihe oben. In mehreren horizontalen Reihen werden diese Befestigungsmittel erst dann angebracht, wenn die Etagenhöhen wenigstens 2 Vs“ betragen können.

Hölzerne Wehre dürfen, dauerhaftere Constructionen müssen an steinerne Widerlager angeschlossen werden. Fig. 3, Taf. XIX zeigt die Moditication der Anordnung auf der Canaleinlaufseite für diesen Fall, mit Buchstaben, welche dasselbe bedeuten

23

Handbuch d, Ingen.-Wissenscb. III.

wie in Fig. 2. Statt der Spundwand findet sich hier eine Trennungsmauer o zwischen der Spülschleuse und der Canalsohle. Man könnte (Fig. 2) auch die Spundwand gekrümmt lierstellen, um die Abschlussverhältnisse zu verbessern, allein die Vortheile sind gewöhnlich nicht bedeutend genug um die grössere Schwierigkeit in der Ausführung zu rechtfertigen.

Es versteht sich, dass das Sturzbett (Nachbettung, Stichbrücke) l und m auch mit dem steinernen Widerlager verbunden werden muss, wenn der Boden dem über das Wehr stürzenden und durch die Spülschleuse g abfliessenden Wasser nicht widerstehen kann. Bleibt die Spülschleuse g wreg, dann ist auch das Sturzbett m nicht nothwendig.

Die Construction der Grundablässe ist nur mit Bezug auf Dimensionen und Anschluss von derjenigen des Wehres abhängig. Die Sohle derselben muss so tief wie möglich, demnach anschliessend an das Sturzbett l gelegt werden. Im Uebrigen kann jede bewegliche Wehranlage als Norm für die Grundablässe dienen. In der Hegel werden die Grundablässe und auch die Spülschleuse / den Schleusenwehren, deren Beschreibung später folgt, entsprechend construirt.

Wenn das Wehr schief, gebrochen oder gekrümmt gebaut wird, so führt das zu keinen Aenderungen in der allgemeinen Anordnung.

Die Construction des Wehres ist je nach dem Zwecke und je nach der Stauhöhe bei Verwendung eines und desselben Materiales, verschieden. Wenn die Höhe nicht gross ist, dann kann ganz aus Holz construirt werden, für grössere Anlagen sind andere Materialien zuzuziehen.

Ein Gr und wehr (Stauschwelle) braucht nicht wasserdicht zu sein. In vielen Fällen kann daher eine Pfahlreihe (Fig. 4, Taf. XIX) die gewünschte Erhöhung des Wasserspiegels herbeifuhren. Zur Sicherung der Flusssohle gegen Ausspülung dient, wie in Fig. 4 angedeutet ist, ein Steinwurf; Senkfaschinen können denselben Dienst thun.

Wenn eine Pfahlreihe zu viel Wasser durchlässt, dann muss dieselbe durch eine Spundwand ersetzt werden (Fig. 5, Taf. XIX).

Ein lieber fallswehr erfordert grössere Sorgfalt in der Ausführung; gleichwohl kann unter günstigen Umständen eine Spundwand auch in diesem Falle genügen. In festen Boden eingeschlagen, würden die Spundpfähle ausweichen, es entständen Lücken zwischen denselben und das Ueberfallswehr wäre nicht genügend wasserdicht. Man muss desslialb bei Anwendung dieser Construction auf weichen Boden, der eine solide Herstellung der Spundwand und ein Sturzbett nothwendig macht, rechnen. Die in Fig. 6. Taf. XIX dargestellte Construction entspricht diesem Zwecke. Ueberfalls-wehre werden zuweilen, wenigstens theilweise, trocken gelegt und gehen, so weit Nässe und Trockenheit wechseln, schnell zu Grunde. Bildet, wie es in Fig. 4, 5 und 6 der Fall ist, der beständig unter Wasser bleibende Theil mit dem obern der Zerstörung ausgesetzten ein zusammenhängendes Ganzes, so muss er, wTenn letzterer zu Grunde gegangen ist, ebenfalls erneuert werden. In diesem Falle ist es gut, die beiden Theile so zu construiren, dass sie leicht von einander getrennt werden können (Fig, 7 und 8, Taf. XIX). Der untere beständig unter Wasser bleibende Theil bleibt Spundwand, welche in der Höhe der Flusssohle abgeschnitten ist. Auf derselben ist eine Schwelle mit Bändern und Bolzen befestigt, welche einer Bohlenwand, dem eigentlichen Wehr als Grundlage dient. Auf diese Schwelle werden in Entfernungen von 3 bis 4m von einander Pfosten mit Nuth, in welche die Bohlen einzuschieben sind, aufgezapft, ein Holm darauf gesetzt und das Ganze mit Bändern und Bolzen fest

verbunden.

Ohne Streben, welche flussabwärts gerichtet vermittelst Eisenbändern

oben mit Holm und Pfosten, unten mit dem Sturzbett solid zu verbinden sind, hätte das so construirte Wehr nicht die genügende Festigkeit um dem Wasserdrücke zu widerstehen.

Die bis jetzt beschriebenen Constructionen können nur dann Anwendung finden, wenn das Wehr nicht gross ist. Für 0,60 bis lm,00 Höbe passen sie am besten, doch kann man bei sorgfältiger Ausführung bis auf lm,50 geben, wenn der Baugrund gut und die überstürzenden Wassermassen nicht bedeutend sind.

Hölzerne Wehre in grossen Dimensionen müssen aus mehreren parallelen Wänden zusammengesetzt, durch dazwischen gestellte Pfahlreiben verstärkt und durch eine Ausfüllung zwischen den Wänden wasserdicht gemacht werden.

Das Wehr wird mit einem Bohlenbelag versehen. Zur Befestigung desselben dienen die Zangen der Spundwände und Holme, welche auf den Bohlenwänden und Pfahlreihen anzubringen sind.

Als Zwischenfüllung kann ein Lehmverschlag dienen. In Flüssen, welche trübes Wasser führen, wird mit Vortheil weniger dichtes Material verwendet, z. B. Keisig, welcher schichtenweise mit Flussgeschiebe beschwert dem Wehr grössere Festigkeit gibt, als die Lehmausfüllung. Eine Reisig- und Steinfüllung ist allerdings im Anfang nicht wasserdicht; allein dies dauert nur während einiger Zeit, der Schlamm des Flusswassers füllt allmälich die Zwischenräume aus.

Unten an einem niedrigen Wehre ist die Flussohle gegen die Zerstörungen durch das überfallende Wasser leicht zu sichern, wird dagegen der Wasserfall hoch, dann kann unter Umständen auch ein starkes Sturzbett nicht widerstehen. Diesem Uebel hilft man auf zweierlei Arten ab, entweder bringt man statt eines hohen Wasserfalles mehrere kleine nach einander an, indem man das Wehr flussabwärts stufenförmig haut, oder man lässt das Wasser über eine schiefe Ebene oder geneigte gekrümmte Fläche abfliessen, Man unterscheidet demnach hei den hölzernen Wehren solche mit senkrechtem Fall, Stufenwehre und solche mit schiefem oder gekrümmtem Abschussboden.

Ein Wehr mit senkrechtem Abfall ist in Fig. 10 und 11, Taf. XIX dargestellt. Es ist angenommen, es sei dasselbe auf Felsen gebaut, der Stein jedoch nicht widerstandsfähig gegen das herabstürzende Wasser. Es ist desshalb ein Sturzbett nothwendig, welches hier als Balkenreihe in den Felsen eingelassen construirt wird. Am Wehr ist das Sturzbett durch eine an die Pfosten mit Bolzen befestigte Saumlatte gehalten. Flussabwärts leistet eine Schiene in die Balken eingelassen und in Entfernungen von ungefähr lm mit Steinbolzen befestigt, denselben Dienst. Die Bolzen sind mit Keilen in den Felsen, so wie es durch die Fig. 12 und 13 anschaulich gemacht ist, eingesetzt.

Die Wehrpfosten nach der Flussbreitenrichtung in Entfernungen von 2 zu 2m gestellt, sind in den Felsen eingelassen und oben durch Zangen verbunden. In den Zwischenräumen halten Querbalken, an den Enden schwalbenschwanzförmig in die Zangen eingelassen, beide Wände zusammen. Ebenfalls an diesen Balkenenden sind Steinbolzen angebracht, welche das Wehr nach Anleitung der Fig. 12 und 13, Taf. XIX fest mit dem Felsen verbinden. Die Bolzen und Pfosten für sich allein können dem Wehre nicht genügende Stabilität geben; es müssen desshalb zwischen je 2 Pfosten Streben angebracht werden. Die Wände werden mit Bohlen — an die Pfosten angenagelt — hergestellt, so dass sie der Zwischenfüllung als Anlehnungen dienen.

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Ein Stufen wehr zeigt Fig. 1, Taf. XIX. Dasselbe besteht aus drei parallelen Spundwänden mit zwei dazwischen gestellten Pfahlreihen. Es ist dabei angenommen, dass eine Strebenreihe, an den Leitpfählen der oberen Spundwand oben und an der mittleren unten angebracht, genüge, um dem Wehr die nöthige Widerstandsfähigkeit gegen den Wasserdruck zu geben. Eine Verstärkung wäre möglich durch Anbringen einer zweiten Strebenreihe zwischen der mittleren und der unteren Spundwand. Eine Zwischenfüllung aus festem Material, z. B. Reisigschichten mit schweren Steinen belastet, kann die Streben ersetzen.

Die Höhe der Stufen beträgt lm bis lm,50. Hohe Stufen erfordern eine stärkere Wehrconstruction, so dass ein einziger Abfall, welcher den Wehrkörper nicht belästigt und nur das Sturzbett in Anspruch nimmt, vorzuziehen ist, weil eine solide Con-struction der letzteren weniger Schwierigkeiten bereitet. Zu niedrige Stufen vermehren die Holzverbindungen und damit werden unnöthigerweise einerseits die Baukosten vermehrt, andererseits die Festigkeit der Construction vermindert.

Ein Wehr mit geneigtem Abschussboden ist in Fig. 9, Tafel XIX dargestellt. Dasselbe besteht aus Pfahlreihen, wovon drei mit Bohlenverschalung zur Abgrenzung der Zwischenfüllung.

Man hielt früher diese Wehre für weniger gefährdet durch das überstürzende Wasser, weil die Richtung der Strömung im Unterwasser wieder mehr der Horizontalen sich nähert und glaubte demnach, durch Construction eines gekrümmten Abschussbodens das Vollkommene zu erreichen.

Das Wehr mit gekrümmtem Abschussboden ist bis zur höchsten Kante gleich construirt wie dasjenige in Fig. 9. Von dort an nähert sich der Abschussboden der Verticalen und ist nach oben concav so gekrümmt, dass er am unteren Ende in die Horizontale übergeht.

Die Strömung schliesst sich demnach im Unterwasser dem allgemeinen Fluss-gefäll an; allein sie hat — von der Höhe des Ueberfalls abhängig — eine viel grössere Geschwindigkeit angenommen, als diejenige, welche durch das natürliche Gefäll des Flusses bedingt ist. In Folge dessen sind Sohle und Ufer auf einer grossen Strecke vom Wehre abwrärts viel stärker in Anspruch genommen und bedürfen in den meisten Fällen einer künstlichen Befestigung, welche weit mehr Kosten verursacht, als das etwas verstärkte Sturzbett des senkrechten oder des Stufenwehres.

Durch das Vorhergehende ist bewiesen, dass die senkrechten Wehre und die Stufenwehre denjenigen mit geneigtem Abschussboden vorzuziehen sind. Eine einzige Ausnahme kann für den seltenen Fall zugegeben werden, in welchem die Ueberfalls-menge unter allen Umständen klein und im Unterwasser die Tiefe gross ist. Unter diesen Umständen übt die Heftigkeit des Uebersturzes auf die unterhalb befindliche grosse Wassermasse keinen die Flusssohle und Ufer gefährdenden Einfluss aus. Ein Wehr mit geneigtem Abschussboden ist demjenigen mit gekrümmtem vorzuziehen; denn letzteres besitzt die Nachtheile beider in höherem Maasse und ist dabei schwieriger auszuführen. Alle Wehrconstructionen mit Zwischenfüllung müssen zum Schutz derselben mit Bohlen belegt werden. Da wo zeitweilig kein Uebersturz stattfindet, dürfen die Oberflächen nicht horizontal gemacht werden, damit kein Wasser darauf zurück bleibt. Hierzu genügt eine Neigung von -^- bis —. Vernachlässigung dieser Maassregel hätte raschere Zerstörung des Holzes durch Fäulniss zur Folge.³)

³) Man kann auch Stangen statt des Abschussbodens verwenden. Vergl. „Ueberfallwehr in Gebirgsbächen“. Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Yer. zu Hannover 1857, S. 26G.

Die Stabilität der hölzernen Wehre mit Bezug auf den Wasserdruck wird, wie bei mehreren Constructionen angedeutet worden ist, durch Streben liergestellt. Es erscheint zweckmässig, dieselben annähernd unter 45° zu stellen. Dies bedingt bei Wehren mit Zwischenfüllung eine Dicke, welche ungefähr der Höhe gleichkommt. Man wird gut thun, auch dann, wenn die Streben weggelassen werden, weil die Zwischenfüllung genügende Festigkeit gibt, die Dicke nie kleiner zu machen; obwohl ein Umsturz in Folge des Wasserdruckes bei geringeren Dimensionen nicht zu befürchten wäre. Die Gefahren, welche bei fehlender Wasserdichtheit, in Folge des hydrostatischen Druckes Strömungen im Wehre und in dessen Untergrund verursachen könnten, rechtfertigen die Vermehrung der Sicherheit durch Ueberschuss an Wehr dicke um so mehr, weil die Vergrösserung der Baukosten nicht bedeutend ist; sie betrifft hauptsächlich die Zwischenfüllung; eine Vermehrung der Spund- oder Bohlenwände braucht man in der Begel nicht und auch für die Pfahlreihen ist der Aufwand nur in unbedeutendem Maasse grösser.

Da wo der Untergrund nicht wasserdicht und gegen die Strömung wenig widerstandsfähig ist, muss die Dicke des Wehres in erheblichem Maasse vergrössert werden. Fig. 9, Taf. XIX deutet eine Construction in diesem Sinne an. Verstärkungen kann man auch so anwenden, wie in Fig. 23 und 24, Taf. XIX gezeigt ist.

§ 7. Wehre aus Holz und Stein zusammengesetzt. Die allgemeine Anordnung ist dieselbe wie bei den hölzernen Wehren. Die Widerlager werden in der Regel aus Stein gebaut, doch finden sich ausnahmsweise auch diese Constructionen mit Holzwiderlagern verbunden.

Holz und Stein verbindet man im Wehrbau namentlich in denjenigen nicht holzarmen Gegenden, in denen Steine zwar in guter Qualität aber nicht in grossen Dimensionen zu haben sind. Der Holzbau bildet das Gerippe, welches den Zusammenhang und die Form der Construction sichert, indem er die Steine entweder als Trockenmauerwerk oder unregelmässig eingeworfen in ihrer Lage erhält. Trockenmauerwerk und Steinwurf sind an sich nicht wasserdicht, werden es aber mit der Zeit, wenn der Fluss viel Schlamm führt. Bei grosser Wehrdicke kann man die Wasserdichtheit durch Ausfüllen der Zwischenräume mit Kies und Sand genügend machen; noch besser ist die Verwendung von hydraulischem Mörtel, welche nicht auf den ganzen Wehrkörper ausgedehnt zu werden braucht. Bei Anwendung des letztgenannten Mittels kommen hauptsächlich zwei Formen vor; entweder man führt in der Mitte des Wehres eine auf die ganze Höhe abschliessende Mörtelmauer auf oder eine Pflasterung, welche die ganze Oberfläche des Wehres bedeckt, wird in Mörtel gesetzt. •

Auch bei diesen Constructionen unterscheiden wir senkrechte Wehre, Stufenwehre und Wehre mit geneigtem Abschuss.

Ein Wehr mit senkrechtem Abfall zeigt Fig. 22, Taf. XIX. Die Construction besteht aus iibereinandergelegten Schwellrosten, die mit Steinen beschwert und deren Felder auch mit Steinen ausgefüllt sind. Die Verschalungsbohlen an der hinteren und vorderen Wand und der Belag der oberen Flächen sind angenagelt.

Da man nach der Länge des Wehres mit den Stössen der Schwellen abwechseln kann, so eignet sich diese Construction sehr gut für grosse Flussbreiten. Fig. 22, Taf. XIX stellt den Querschnitt eines ausgeführten Wehres dar. Dasselbe ist Uber den Schuylkill bei Fair Mount gebaut und staut den Fluss zur Speisung der Wasserleitung von Philadelphia. Die Länge des Wehres beträgt 357m.

Ein Stufenwelir ist in Fig. 20 und 21, Taf. XIX dargestellt, Die Rostbalken sind liier aus Rundholz. Im Uebrigen ist die Construction dieselbe wie diejenige des senkrechten Wehres in Fig. 22.

An beiden Wehren, (Fig. 20, 21 und 22) sind die Hölzer nicht bündig überplattet, ²/3 der Gesammtdicke von 20 bis 35cm werden für die kreuzweise Ueber-plattung verwendet, 73 der Balkendicke steht vor. Die so entstehenden Zwischenräume werden mit Steinen oder mit Reisig ausgefüllt. Die Rostfelder müssen immer mit Steinen ausgeschlagen werden.

Wehre mit geneigtem Abschuss finden sich in den Fig. 14 bis 17, Taf. XIX. In Fig. 14 und 15 ist ein Wehr auf weichem Boden erbaut dargestellt. Fig. 16 und 17 zeigen, wie man dasselbe auf felsiger Flussohle construiren müsste.

Das Wehr auf weichem Boden wird ausser dem Balkengerippe durch Pfahlreihen gehalten. Auf Felsen können letztere keine Anwendung finden, um so fester muss man die vorhandene Ilolzconstruction mit dem Untergrund durch Steinschrauben und, wo es angeht, durch Einlassen der Pfähle und Streben mit dem Felsen verbinden.

Fig. 18 und 19, Taf. XIX ist Stufenwehr und zugleich mit geneigtem Abfall. Man sieht, dass die Stufen durch eine schiefe Ebene, nicht wie bei den früheren Constructionen durch senkrechte Flächen mit einander verbunden sind.

Die Strömung wird hier theilweise auf dem Wehre gebrochen und es ist dess-lialb diese Anordnung dem einfachen geneigten Abfalle vorzuziehen. Die Nachtheile sind zwar nicht ganz aufgehoben aber doch weniger bedeutend. Immerhin wird man gut thun, auch diese Construction nur dann anzuwenden, wenn das Unterwasser tief und die überstürzende Wassermenge nicht gross ist.

Die in Fig. 14 bis 19 dargestellten Wehre zeigen eine Zwischenfüllung aus Trockenmauerwerk. Die Grösse der Wehrdicken und die Festigkeit der Holzcon-structionen würden auch die Anwendung unregelmässig eingeworfener Steine gestatten. In allen Fällen muss die Pflasterung an der Oberfläche sorgfältig ausgeführt werden. So lange diese unbeschädigt bleibt, wird auch ein Steinwurfwehr, nach Anleitung der vorliegenden Zeichnungen ausgeführt, der stärksten Strömung widerstehen. Die Anwendung von Mörtel ist nur dann nothwendig, wenn man auf die Pflasterung rechnen muss um das Wehr wasserdicht zu machen.

Die Widerstandsfähigkeit einer gut ausgeführten Pflasterung rechtfertigt für Constructionen, bei welchen Stein und Holz gleichzeitig verwendet werden muss, die Form mit geneigtem Abfall einfach oder zur Verbindung einer oder mehrerer Stufen. Senkrechte Mauern würden, um fest zu sein, grössere Steine erfordern und wo diese zu haben sind, verwendet man sie allein, ohne Vermischung mit Holzconstructionen.

Da wo die Holzconstruction vorherrschend ist, wie bei den in Fig. 20 bis 22, Taf. XIX dargestellten Wehren genügt eine Dicke, welche 1 bis 1 a/2 Mal der Höhe entspricht. Da wo die Steinschüttungen bedeutend sind, wie in Fig. 14 bis 19, Taf. XIX, muss die Dicke der Anlage verhältnissmässig noch grösser werden. Diese Wehre haben noch weniger inneren Zusammenhang als die hölzernen und es ist deshalb ihre Dicke so gross zu nehmen, dass trotz der Beweglichkeit der einzelnen Theile keine Zerstörung durch überstürzende Hochwasser erfolgt. Die Bestimmung des richtigen Maasses entzieht sich der Rechnung und ist allein durch Erfahrungsresultate begründet.

§ 8. Steinerne Wehre. Sind die Dimensionen eines steinernen Wehres nicht gross, so stellt man dasselbe ganz aus Quadern her. Bei grossen Dimensionen und

wo es ohne Schaden für die Widerstandsfähigkeit der Construction geschehen kann, wird Bruchsteinhintermauerung angebracht und man beschränkt die Quader auf die Gesichtsfläche.

Beton findet hauptsächlich in den Fundamenten Anwendung; doch kann man dieses Material, wenn die Cementsorten gut sind, auch zur Herstellung des ganzen Wehrkörpers benützen. Unter Umständen eignen sich weniger gute Cemente zur Betonbereitung für den Wehrbau, wenn man diejenigen Theile, welche der Strömung ausgesetzt sind, mit Quadern verkleidet. Namentlich ist die Verwendung von Beton statt der Bruchsteinhintermauerung da zu empfehlen, wo für den Wasserbau geeignete Mauersteine schwer erhältlich sind.

Es ist leicht aus Mauer werk den Wehrkörper so herzustellen, dass kein Wasser durchdringt, denn fast immer bedient man sich des Mörtels. Grössere Sorgfalt erfordert die Sicherung des Untergrundes; denn für regelrecht gemauerte Wehre ist eine Unterspülung ungleich gefährlicher als an den vorhin beschriebenen aus loser Steinpackung construirten Wehren. Selbst auf einer Fundamentsohle in Felsen durchströmendes Wasser wirkt nachtheilig durch Ausspülen des Mörtels im darüber befindlichen Mauerwerke.

Für Felsen ist ein Betonfundament (Fig. 4, Taf. XX) am besten geeignet. Die Sohle sollte zwar sorgfältig abgeebnet werden, allein es ist nicht möglich, alle Unregelmässigkeiten zu beseitigen und es entstehen zwischen Sohle und Quader oder Bruchsteinmauerwerk Lücken, welche Zusammenhängen und so durchgehende Oeff-nungen bilden können. Beton dagegen schliesst sich allen Unebenheiten an und bildet einen sicheren Wasserabschluss.

Ein steinernes Wehr auf Erde, selbst wenn der Boden zum Tragen des Bauwerkes genügend widerstandsfähig ist, wird um so eher unterspült, je leichter das Wasser durchdringen kann und je grösser der Höhenunterschied zwischen Oberund Unterwasserspiegel ist. Um unter diesen Verhältnissen das Bauwerk gegen Unterwaschung zu sichern, muss man wenigstens oben am Wehr quer auf der ganzen Flussbreite eine Spundwand anbringen; besser noch ist es, wenn auch unten am Wehr dasselbe geschieht. Die Spundwände müssen sorgfältig an das Fundamentmauerwerk angeschlossen werden, wie in Fig. 1, 2, 3, 5, 7, und 8 Taf. XX angedeutet ist.

Auf weichem Untergründe muss das Wehr mit Pfahlrost fundirt werden. Da wo das Fundament beständig unter Wasser bleibt, wie es bei den Wehren meistens vorkommt, ist die Verwendung von Holz am Platze. Dass hier eine ganz sorgfältige Ausführung der Spundwände empfohlen werden muss, versteht sich von selbst. Zu grösserer Sicherheit wird zuweilen eine dritte Spundwand unter der Mitte des Wehres angebracht.

Man kann auch bei den steinernen Wehren wie bei den in §§ 6 und 7 beschriebenen Construetionen nach der äusseren Form unterscheiden:

Wehre mit gekrümmtem Abschuss werden bei Verwendung von Quadern denjenigen mit geradlinig geneigtem Abschuss vorgezogen, weil diese Form verhält-nissmässig leichter herzustellen ist, als bei Holz mit oder ohne Verbindung mit Steinen und weil an der irrigen Vorraussetzung, es sei zweckmässig die Richtung der Strömung in die Horizontale übergehen zu lassen, festgehalten wird. Der Uebergang in die Horizontale bedingt im Wehrquerschnitte eine S förmige Curve, welche, wie in Fig. 1, 2 und 4, Taf. XX, aus Kreisbogen zusammengesetzt wird. Diese Form kann

nicht auf eine kleine Breite beschränkt werden; sie führt zu einer Wehrdicke, welche gewöhnlich grösser als die Höhe und ganz unnütz ist. Für Quadermauerwerk kann eine viel kleinere Dicke genügen und für gekrümmten Abschuss passt desshalb besser Beton oder Bruchsteinmauerwerk mit Quaderverkleidung (Fig. 1 und 4, Taf. XX). Die in Fig. 1, 2 und 4, Taf. XX dargestellten Formen geben für den inneren aus Bruchsteinen hergestellten Theil mit der Quaderverkleidung einen schlechten Verband und rechtfertigen damit den Ueberschuss an Wehr dicke.

Aus Gründen, die früher mitgetheilt wurden, ist es notliwendig, das Sturzbett bei einem Wehr mit so gekrümmtem Abschuss, dass die Strömung in die Horizontale übergeht, als Sohlen Versicherung vom Wehr weit stromabwärts auszudehnen, (Fig. 1, Taf. XX), wenn nicht das Unterwasser so tief und die überstürzende Wassermenge so klein ist, dass durch die Strömung des letzteren die Flussohle und die Ufer nur in unbedeutendem Maasse in Anspruch genommen werden.

Die Anordnung in Fig. 2, Taf. XX ist derjenigen in Fig. 1 vorzuziehen. Bei letzterer geht die Strömung in die Horizontale über, in Fig. 2 dagegen ist das untere Ende des Wehres c aufwärts gerichtet. Man kann die Strecke b c als gekrümmtes Sturzbett und streng genommen nur a b als eigentliche Wehrdicke betrachten.

In der Krümmung b c stösst sich die Strömung und erleidet damit eine Verzögerung, welche noch durch den Umstand vermehrt wird, dass das Wasser an die glatte Fläche sich anzuschliessen das Bestreben hat. Dieser Anschluss des Wassers an die Sohle muss auch unten am Wehre begünstigt werden, b c darf desshalb nicht allzustark im Punkte b aufwärts gekrümmt sein; weil sonst von da aus das Wasser in einem Sprunge weiter geht, welcher die Flusssohle mehr beschädigt, als ein sanfterer Anschluss der Strömung an dieselbe.

Für Stufenwehre passen die Quader noch weniger als für die oben beschriebenen Formen. Die nothwendige Mauermasse für gleiche Widerstandsfähigkeit wird noch grösser und weil die Stufen sowohl in der Oberfläche als auch in den senkrechten Abfällen solid aus Quadern hergestellt werden müssen, so entsteht eine Beschränkung der Bruchsteinliintermauerung und damit eine Vermehrung der Anlagekosten.

Hohe Stufen müssen auch breit gemacht werden; denn sonst stürzt das Wasser über dieselben weg und greift den Boden unten am Wehr ebenso an, wie wenn dasselbe senkrecht wäre. Breite Stufen vermehren unnöthiger Weise den Cubikinhalt des Mauerwerkes.

Sind die Stufen niedrig, dann fliesst das Wasser ohne erhebliche Unterbrechung fast ebenso über dieselben weg, wie wenn eine geneigte Abfallfläche vorhanden wäre.

Quaderconstructionen, bei welchen auf dem Wehr selbst die Strömung gebrochen wird, kommen desshalb selten vor. In Fig. 3, Taf. XX ist eine solche dargestellt, welche bei Saltersford auf dem Weaver durch Telford ausgeführt worden ist.

Streng genommen kann auch das in Fig. 4, Taf. XX dargestellte als Stufenwehr betrachtet werden, wenn der Unterwasserspiegel tiefer als der Punkt c fällt. Die obere Stufe bildet die Strecke a b, die untere die Strecke b c d. Ein Wehr, diesem Querschnitte entsprechend, ist in der Tarn bei Villemur gebaut worden.

Senkrechte Wehre. — Wenn Quader vorhanden sind, und es kann dieses Material auch für die Xachbettung, welche als Bestandteil des Wehres zu construiren ist, verwendet werden, um bei einem hohen Absturz die Flusssohle gegen Ausspü-

hingen zu sichern- dann ist das senkrechte Wehr allen anderen Steine Instructionen vorzuziehen. Dasselbe erfordert zwar ein sehr starkes Sturzbett, aber dasselbe braucht nicht weit stromabwärts ausgedehnt zu werden, weil die Heftigkeit der Strömung-unmittelbar am Absturz gebrochen wird.

Die Dicke der senkrechten Mauer, welche das Wehr bildet, ist vom Wasserdrücke abhängig; allein, da es sich hier nicht um einen ruhigen Wasserdruck handelt, im Gegentheil das Bauwerk sehr starken Erschütterungen ausgesetzt ist, so muss man bei der Bestimmung der Wehrdicke grosse Sicherheit annehmen. Fig. 5, Taf. XX zeigt den Querschnitt eines senkrechten Wehres. Die oberste Steinschichte, wie es hier der Fall ist, vorstehen zu lassen, ist zwecklos, vermehrt nur die Anlagekosten; dagegen ist es zweckmässig die vordere Kante abzurunden weil eine scharfe Ecke durch feste Gegenstände, welche das überstürzende Wasser mit sich führt, beschädigt und dadurch unschön gemacht wird.

Wenn der vorderen Fläche Anzug (Anlauf) gegeben wird, so erhält man gleiche Widerstandsfähigkeit mit geringerem Materialaufwand. Obwohl man aus Gründen, die früher mitgetheilt worden sind, grossen Ueberseliuss an Stärke gibt, so darf man doch auf Materialersparniss, Avenn sie ohne der Festigkeit zu schaden stattfinden kann, nicht verzichten, um so weniger, da mit der Rückwärtsneigung der Vorderfläche des Wehres ein anderweitiger Vortheil verbunden ist, wenn die Form so gewählt wird, dass das herabstürzende Wasser an diese Fläche sich anscliliesst, wie in Fig. 7, Taf. XX. Dieser Anschluss und Absturz unmittelbar am Wehr ist ruhiger, giebt weniger Strömungen und Wirbel als ein Wasserfall, der weit hinausgeworfen wird, und greift desslialb die Ufer und das Sturzbett weniger an.

Zu sehr darf man die Vorderfläche des Wehres nicht rückwärts neigen, weil dann die Nachtheile des schiefen Abfalles eintreten. Man muss so weit der Senkrechten sich nähern, dass die Strömung gerade noch sich anscliliesst mit ein wenig Ueberseliuss an Neigung. Dieser Zweck wird erreicht, wenn man im Querschnitt der Vorderfläche die Form einer Parabel giebt, welche von der Geschwindigkeit der grössten überstürzenden Wassermenge abhängt. Die Stärke des Anschlusses in diesem extremen Falle ist dem Luftwiderstände entsprechend und bei kleineren Wassermengen, folglich kleineren Geschwindigkeiten noch grösser.

Zur Bestimmung der Parabel dient Folgendes. Es bezeichnen: v Geschwindigkeit des Wassers auf der Wehrkrone, h Ueberfallsköhe,

Q Wassermenge pro Secunde, b Breite des Ueberfalles.

und nach Gleichung 2.

Q = <p b \J2 (j [(/^ -j~ k) \Jh -f- k — k \Jk J folglich v = -g- \j % g -j- k) \Jh -}~ k— k \Jk J . .

Dann ist:

bh

v =

03 CO

. . 14.

Die Fallzeit bis zu einem beliebigen Punkte der Parabel sei t. Dann sind die Coordinaten dieses Punktes, wenn der Coordinatenmittelpunkt in der Wehrkrone

angenommen wird:

nt²

X = ——

Beispiel. In Fig. 7, Taf. XX ist angenommen worden:

= lm. Die Geschwindigkeit des ankommenden Wassers = 0,80, folglich nach Gleichung 1.

0,0326.

äff

Der Erfahrungscoefficient <p = 0,83; g ist = 9,81.

Diese Werthe in die Gleichung 14. eingesetzt geben: v = 2,56 und folglich erhält man nach Gleichung 15. für Bestimmung der Parabel: yn- == 1,34 . x .

Die so gefundene Form ist nicht nur mit Bezug auf die Abflussverhältnisse eine günstige; sie entspricht auch einer zweckmässigen Vertheil ung des Materials zu derjenigen Zeit, in welcher das Wehr dem stärksten Wasserdrücke ausgesetzt ist, wie aus nachfolgender Untersuchung hervorgeht.

Bestimmung der Drucklinie. — Um die Drucklinie zu bestimmen, muss das Verhältniss des Wasserdruckes zum Gewichte des Mauerwerkes ermittelt werden.

Das Gewicht eines kbm Mauerwerk ist = 2500k „ Wasser

Das Wehr wird auf lm Länge    in Betracht gezogen; dann ist in der    Tiefe    d der Druck    auf

eine horizontale Mauerlamelle von der    Dicke Acl — 1. d . A d . 1000 k.

Wenn die Wehrdicke an der    betreffenden Stelle a ist, dann erhält    man    das Gewicht    der

Mauerlamelle = a . A d. 2500*-.

(Die Werthe a und Ad sind in Fig. 6, Taf. XX in der 4. Lamelle eingeschrieben.)

Es ist aus der Fig. 6 ersichtlich, dass der Flächeninhalt der Mauerlamelle — a. Ad. ist.

Wir wollen nun den Wasserdruck in gleicher Weise durch eine Fläche darstellen und zwar so, dass er für gleiche Lamelleneintlieilung auf Mauergewicht reducirt erscheint und es muss demnach z. B. in der 4. Lamelle Fig. 6, Taf. XX z so bestimmt werden, dass

z . A d . 2500 = d . A d. 1000 ist. z — 0,4 d

Die Hinterwand des Wehrs ist im Querschnitt Fig. 6, Taf. XX als verticale gerade Linie angenommen. Demnach müssen, wie aus obiger Gleichung hervorgeht, auch die Endpunkte der z in eine gerade Linie fallen, welche durch den Schnittpunkt der Wasserspiegellinie mit derjenigen der hinteren Wehreswand geht; denn es ist für d = 0 auch z — 0.

Die Hinterwand des Wehres ist vertical und es sind demnach die Linien des Wasserdruckes

77

77

„ = 1000k.

Hiermit erhält man:

16,

horizontal.

In jeder horizontalen Lamelle ist der Wasserdruck, wenn die Maasse in Meter ausgedrückt werden: = 1. z. A d . 2500 und das Gewicht des Mauerwerkes

Wasserdruck Gewicht des Mauerwerks

Will man die Kräfte als Linien zusammensetzen, so kann man z und a oder Tlieile davon statt der Kräfte setzen.

Im Kräftepolygon AOB Fig. 6, Taf. XX sind in der Verticalen OB für die Lamellen 1 bis 5 die Mauergewichte als Vs « und dem entsprechend ist in der Horizontalen 0 A für jede der Lamellen 1 bis 5 der Wasserdruck als V3 z aufgetragen.

Die unteren Begrenzungen der Lamellen sind als Fugen betrachtet, und es ist durch Bestimmung der Mittelkräfte aus Mauerstück 1 und Wasserdruck 1 Summe der Mauerstücke 1.2 1.2.

1.2. .4 1.2. .4.5

die Stabilität der betreffenden Abtheilungen des Wehres untersucht worden. Die Verbindungslinie der Fusspunkte der Mittelkräfte auf den angenommenen Fugen hat man als Drucklinie zu betrachten.

Das Seilpolygon oben hat dazu gedient, die Schwerlinien der Mauerstücke 1.2, 1.2.3 u. s. w. und ebenso das Seilpolygon links, um die Angriffspunkte des Wasserdruckes von 1.2, 1.2.3 u. s. w. zu bestimmen.

= l.a. Ad. 2500;

es ist

demnach

77

77

77

und Wasserdruck 1.2

77

77

7?

77

77

7?

CO CO CO

77

77

77

7?

57

77

1.2.

1.2. .4 1.2. .4.5

CO CO CO

Die Drucklinie weicht so stark von der Verticalen ab, dass es nicht als passend erscheint, die Lagerfugen horizontal zu legen. In Fig. 7, Taf. XX ist der Steinschnitt unter Annahme von Lagerfugen, welche die Drucklinie unter rechtem Winkel schneiden, eingezeichnet und man sieht, dass der Druck bei dieser Anordnung ziemlich gleiclimässig im Wehrkörper vertheilt ist.

Auf gleiche Weise ist auch für das in Fig. 2, Taf. XX dargestellte Wehr die Drucklinie bestimmt und in Fig. 8, Taf. XX eingezeichnet worden. Zieht man auch hier die Lagerfugen senkrecht auf die Drucklinie, so erhält man einen etwas modificirten Steinschnitt, der einen günstigeren Verband des Innern mit den Quadern der Gesichtsfläche bildet und schon desshalb der gewöhnlichen Anordnung mit horizontalen Fugen vorzuziehen ist.

§ 9. Schleusenwehre. Die Schleusenwehre sind bewegliche Wehre, welche angebracht werden, um nach Bedürfniss das Wasser im Flusse mehr oder weniger oder gar nicht zu stauen. Die beweglichen Verschlussvorrichtungen,’ gewöhnlich Schütze (oder „Fallen“), sind so construirt, dass sie ganz oder theilweise geöffnet werden können. Ausserdem ist meistens die Anordnung so getroffen, dass mehrere Verschlüsse neben einander sind, so dass auch durch Verschlossenhalten der einen und Oeffnen der anderen die Durchflussmengen regulirt werden. Die Nothwendigkeit, mehrere Schutze an einem und demselben grösseren Wehre anzubringen, beruht sowohl in der leichteren Construction als auch in der besseren Handhabung.

Die allgemeine Anordnung eines Schleusenwehres ist dieselbe, wie diejenige eines festen Wehres Fig. 2 u. 3, Taf. XIX. Die Widerlager können auch von Stein oder von Holz sein. Die Schütze lehnen sich entweder an die Widerlager oder an Zwischen-constructionen, durch welche die einzelnen Oeffnungen von einander getrennt sind. Diese Zwischenconstructionen sind entweder Steinpfeiler (Griespfeiler) oder hölzerne Pfosten (Ständer), auch eiserne Ständer können Anwendung finden.

Die Sohle des Schleusenwehrs schliesst sich, wie für die Grundablässe angegeben worden ist, an diejenige des Flusses an und muss auch, wie dort, durch Spundwände, Vorboden und Sturzbett gegen Ausspülen gesichert werden. Für die Sohlenversicherung genügt bei gutem Baugrunde ein Schwellrost; in weniger widerstandsfähigem Boden muss ein Pfahlrost angebracht werden.

Unter allen Umständen wird eine Schwelle da angebracht, wo das geschlossene Schütz auf dem Boden aufruht, wenn nicht an der betreffenden Stelle eine Steinoder Eisenconstruction diesen Balken ersetzt.

Die Schütze sind in der Kegel zum Aufziehen eingerichtet; nur ausnahmsweise werden Einlegbalken oder Drehthore verwendet.

Die Verschluss Vorrichtung, entweder aus Bohlen oder Blechtafeln in einer Weise zusammengesetzt, die später beschrieben wird, muss sich an die Widerlager und an die Griespfeiler oder Ständer anlehnen. Da sie des Wasserdrucks wegen nicht nach oben ausweichen kann, so genügt hierzu ein Falz. Nur wenn das Schütz ganz aus dem Wasser herausgezogen wird, ist es möglich, dass es den Falz verlässt. Durch zweckmässige Befestigung an der Aufziehevorriehtung mit Bezug auf die Lage des Schwerpunktes des Schützes kann dieser wenig bedeutende Uebelstand vermieden werden.

Unter ausserordentlichen Verhältnissen kommt es vor, dass Schleusenwehre an Stellen angebracht werden müssen, an denen die Strömung einmal nach der einen, ein andermal nach der anderen Seite gerichtet ist. Bei geschlossenem Wehr ist demnach der höhere Wasserstand je nach Umständen auf der einen oder auf der anderen Seite; daun versteht es sich von selbst, dass das Schütz in einer Nutli angebracht werden muss. Zuweilen, namentlich hei Stein-Widerlagern und Pfeilern kommt es vor, dass die Nutli sich leichter herstellen lässt als der Falz. Ist das der Fall, so kann man diese Construction wohl anwenden. Als einziger Nachtheil ist dabei der Umstand zu betrachten, dass bei Reparaturen die Schütze sich nicht so leicht herausnehmen und wieder einsetzen lassen.

Obwohl die Grundsätze, nach denen die Schleusenwehre mit Schützen construirt werden, im Allgemeinen dieselben sind, so kommen doch, je nach den verwendeten Materialen und je nach der Grösse verschiedene Formen vor.

Die Verschiedenheiten an den Widerlagern, abgesehen davon, dass von Holz oder in Stein construirt werden kann, hängen nur von den Localverhältnissen lind von dem Zwecke des Stauwerks ah, fallen demnach hier ausser Betracht.

Hauptsächlich sind verschiedene Constructionsarten zu berücksichtigen: an Griespfeilern und Ständern, an den Schützen und Aufziehevorrichtungen.

Griespfeiler. — Die Griespfeiler sind so zu construiren wie Brückenpfeiler. Wie an diesen müssen Vorköpfe und Hinterköpfe angebracht werden, um Seitenströmungen und Wirbel möglichst zu vermeiden. Die Dicke muss derjenigen der Brückenpfeiler ziemlich gleich sein und nur hei ganz unbedeutenden Constructionen ist dieses durch die Erfahrung zu bestimmende Ausmaass kleiner als lm zu machen.

Die Länge des Pfeilers muss wenigstens so gross sein, dass ihn der Wasserdruck nicht Umstürzen kann. Bei Bestimmung der Stabilität muss genügende, wenigstens doppelte Sicherheit angenommen werden und ausserdem thut man gut, bei Annahme des Gewichtes und der Basis Vorköpfe und Hinterköpfe zu vernachlässigen.

Fig. 18.

/    C2.

Wenn in nebenstehender Fig. 18. B E F D der Pfeiler mit Hinweglassung von Vor- und Hinterköpfen bedeutet; wenn ferner S seinen Schwerpunkt und P sein Gewicht vorstellt, dann ist durch letzteres und die Breite H F—c die Stabilität bestimmt. Wenn ferner Q die Mittelkraft des Wasserdrucks bedeutet und die Entfernung ihre Richtungslinie F L vom Punkte F gleich h ist, so hat man für Gleichgewicht P c = Q h und hieraus

Qh

B *

Da in Vorhergehendem doppelte Sicherheit verlangt worden ist, so muss sein:

17.

c = 2^-

Im Querschnitte des Wehres zeigt sich das Schütz immer als gerade Linie, in der Regel senkrecht, zuweilen geneigt. Für Bestimmung der Kraft Q wollen wir den letzteren allgemeineren Fall annehmen.

OB (Fig 18) soll das Schütz sein; MN der Wasserspiegel, dann findet, so weit das Schütz geht, ein Ueberfall statt und nur in der Linie 0 B findet der Wasserdruck Widerstand.

Um Qi zu bestimmen, verfährt man nach Anleitung der Gleichung 16. B A, 0 C u. s. w. (Fig. 18) sind dann die z und U deren Ausgangspunkt im Wasserspiegel M N. Die Grössen d und A d sind in der Linie U 0 zu messen und die Richtung der gesuchten Kraft Qi steht senkrecht auf U 0. Unter der Voraussetzung, dass alle Maasse in Meter ausgedrückt seien, ist auf die Längeneinheit des Wehres gerechnet: der Wasserdruck = z. A d. 2500* für eine Lamelle, also für die ganze Höhe des Schützes (X A d) = S (z A d) 2500*.

£ (z A d) ist auch = Quadratinhalt des Trapezes 0 B A C; setzt man denselben = fi (in Quadratmeter), so wird der Wasserdruck auf lm Wehrlänge = fi 2500*.

Wenn die lichte Entfernung von einem Griespfeiler zum andern 2lm beträgt, so ist folglich

Q\ — 21 fi . 2500*.

Die Pfeiler müssen auch hei höchstem Wasserstande MN über das Wasser hervorragen und der Druck wird demnach auf die ganze Höhe M D ausgeübt (Fig. 18). Der Ausgangspunkt der z (D V u. s. w.) ist M und, ganz übereinstimmend mit demjenigen was für Qi angedeutet worden ist, muss man den Wasserdruck auf den Pfeiler als dargestellt durch das Dreieck VMD betrachten. Es sei dessen Inhalt in Quadratmeter = fi,- die Dicke des Pfeilers in Meter = e, dann findet sich, vollständig übereinstimmend mit dem Vorhergehenden, der Wasserdruck auf den Pfeiler

Qi = e.fi .2500*.

Die Richtung von Qi muss durch den Schwerpunkt des Trapezes O B A C Fig. 18 und von Qi durch den Schwerpunkt des Dreieckes VAID gehen.

Die Mittelkraft Q lässt sich am einfachsten graphisch bestimmen; indem man die beiden Richtungslinien in der Zeichnung durch die Schwerpunkte zieht, die Grössen <Qi und Q2 als Längen in einem beliebigen Maasse aufträgt und, sofern sie ganz oder nahezu parallel gehen, wie es meistens der Fall ist, ein Seilpolygon zu Hülfe nimmt.

Die richtige Pfeilerlänge erhält man auf dem angedeuteten Wege nur durch Probiren, indem zuerst dafür ein beliebiges Maass angenommen und dann in bekannter Weise unter Zuhülfenalime einer Fehlercurve geändert wird, bis die Grösse c Fig. 18, S. 364 der Gleichung 17. entspricht. Die Pfeilerlänge ist übrigens nicht allein von der Nothwendigkeit, dem Bauwerke die nöthige Stabilität zu geben, abhängig; es kommt ausserdem der Platz in Betracht, welchen man für Befestigung der Schützen und für die Yorrichtungen zu deren Bedienung einräumen muss. Zur Handhabung der Aufziehvorrichtungen führt längs dem Schiensenwehr ein Steg, dessen Breite allein in vielen Fällen Pfeilerdimensionen verlangt, welche die Stabilität des Bauwerkes sichern.

In die Griespfeiler und in die steinernen Widerlager werden die Schütze entweder unmittelbar eingesetzt oder mittelbar in hölzernen Pfosten. Zur Verminderung der Reibung und zum Schutz gegen Schädigungen an Schützen, Pfeilern und Pfosten dienen Eisenbeschläge, deren Beschreibung später folgt. Zuweilen werden statt der hölzernen Pfosten zur Verbindung der Schützen mit den Steinpfeilern und Widerlagern Eisenconstructionen angebracht, welche gleichzeitig als Ersatz für die oben genannten Beschläge dienen.

Hölzerne Ständer. Fig. 9 bis 12, Taf. XX zeigen ein aus Holz construirtes Schleusenwehr. So wie hier zwei Oeffnungen erscheinen, können beliebig viele neben einander gestellt werden.

Der Ständer (auch „Griessäule“ genannt) ist auf jeder Seite mit einem Falz versehen. An den Widerlagern befinden sich Pfosten, welche den Ständern entsprechen, jedoch nur auf einer Seite einen Falz brauchen.

Die Höhe der Ständer und Pfosten muss so gross sein, dass zwischen dem Schütz und der Aufziehvorrichtung genügend Raum bleibt, um mit letzterer erster es ganz aus dem Wasser herauszuziehen.

Die Grundschwelle, auf welcher das Schütz, wenn es herabgelassen ist, aufruht, muss mit dem Rost des Vor- und Abschusshodens als zusammenhängender Con-structionstlieil verbunden sein. Die Ständer und Widerlagerpfosten, entweder auf diese Schwelle oder auf andere Theile der Sohlenversicherung aufgesetzt, müssen zwar auch fest verbunden sein, aber doch so, dass sie leicht ausgewechselt werden können. Zu diesem Zwecke dienen am besten Eisenschienen mit Schrauben, die stark genug sind, um der Bewegung aufwärts, welchen der Ständer bei den meisten Constructionen an dieser Stelle unterworfen ist, zu widerstehen.

Ferner dienen für die Befestigung der Ständer und Widerlagerpfosten flussabwärts gerichtete Streben. Unten sind Letztere in die mit der Strömung parallel gerichteten Rostschwellen eingelassen. Alle Holzverbindungen müssen mit Bolzen, bei grösseren Bauten mit Bolzen und Schienen zusammengehalten werden.

Die Ständer muss man unter sich und mit den Widerlagerpfosten oben durch Kapphölzer oder Zangen verbinden. Dieser Verbindungsbalken heisst auch wohl Griesholm. In vielen Fällen wird derselbe zur Befestigung der Aufziehevorrichtung benutzt und es kommen, zu diesem Zwecke dienend, auch auf Steinpfeilern ähnliche Constructionen vor.

Abgesehen von den Befestigungsmitteln für die Aufziehevorrichtungen dient der Griesliolm dazu, die Ständer gegen das Seitwärts aus weichen zu sichern. Folglich hängt von ihm der Fortbestand der regelmässigen Breite der Schützenöffnungen ab. Damit die Ständer und Widerlagerpfosten dem Wasserdrücke nicht nachgeben

können, werden, wie früher gezeigt und in Fig. 9 und 10, Taf. XX angedeutet wurde, Streben angebracht.

Die Schleusenwehre mit beweglichen Ständern, (Losständern, Setzpfosten) können an den Widerlagern construirt werden, wie diejenigen mit festen Ständern; im Flussbette dagegen muss die Anordnung so getroffen werden, dass es möglich ist, alle Constructionstheile, welche der Strömung Widerstand leisten, zu beseitigen.

Die Setzpfosten muss man unten und oben so fest machen, dass sie leicht herausgenommen werden können und gleichwohl die Verbindungen widerstandsfähig sind.

Die Verbindung muss unter Wasser gehandhabt werden, darf desshalb nicht complicirt und auch nicht klein sein. Zapfen, Bolzen, Keile, Schrauben u. dergl. würden an dieser Stelle schlechte Dienste leisten. Das Einfachste ist hier das Beste. Eine

Oeffnung in der Flussohlenversiclierung, dem ganzen Querschnitte des Setzpfostens entsprechend, genügt als Befestigungsmittel.

Der bewegliche Pfosten muss, wenn er nicht bedeutend höher ist als die Wassertiefen, unten ohnehin stark mit Eisen beschlagen werden, damit er nicht durch den Wasserdruck in die Höhe gehoben wird, wenn man ihn einsetzen will. Die betreffenden Beschläge muss man so anordnen, dass sie zugleich den Balkenkopf schützen. Auch der Rand der Oeffnung in der Sohlenversicherung muss mit Eisenbeschlägen versichert werden. Dieselben kann man construiren, wie in Fig. 13 und 14, indem man die Schwelle des Schleusenwehres aus zwei mit einander durch Bolzen verbundenen Balken a und b herstellt. Beide zusammen sind mit zwei Reihen Rostpfählen und mit der mittleren Spundwand ebenfalls verbunden. Der untere Balken a geht über die ganze Flussbreite ununterbrochen fort, der obere b dagegen ist unterbrochen, so dass Lücken entstehen und die rechteckigen Löcher für die Ständer durch die Köpfe der Balkenstücke b und die Seiten der beiden anliegenden Rostschwellen c entstehen. In der oberen Fläche des Balkens a ist die Sohle dieser Löcher.

Oben müssen die Setzpfosten durch eine Brücke gehalten werden, welche in einer Spannung über den Fluss geht oder auch auf Zwischenjochen oder Pfeilern aufruhen darf, wenn man nur abtheilungsweise bei gewissen Wasserständen der Strömung ganz freien Durchlass gewähren will. Die Brücke muss dem durch die Setzpfosten übertragenen Wasserdrücke Widerstand im horizontalen Sinne leisten. Dem entsprechend ist die Construction zu wählen. Als Beispiel dient in Fig. 13 und 14, Taf. XX ein Schleusenwehr mit 3 Oeffnungen. Für diesen Fall passt am besten eine horizontale Sprengwerkconstruction, für eine grössere Zahl von Oeffnungen wäre ein Fachwerk vorzuziehen. Es versteht sich, dass auch eiserne Brücken zur Befestigung der Losständer eines Schleusenwehres dienen können. Weitere Details gehören nicht hierher, sondern in den Brückenbau; doch muss hier darauf aufmerksam gemacht werden, dass ebenso wie gewöhnliche Brücken im verticalen Sinne ungleichmässigen Belastungen ausgesetzt sind, so auch diejenigen, welche ein Schleusenwehr stützen, im horizontalen Sinne ungleiclimässig in Anspruch genommen werden, weil die Schütze theilweise geschlossen, theilweise offen sein können. Es muss demnach bei der Anordnung und Berechnung der horizontalen Strebensysteme auf diese veränderlichen Pressungen Rücksicht genommen werden.

Zur Befestigung der Losständer ist es am einfachsten, wenn ihrer Dicke entsprechend, mit Hinzufügung eines kleinen Spielraumes, zwei Brückenstreckbäume gelegt werden. Zwischen diesen Streckbäumen werden die Losständer heruntergeschoben und hierauf an denselben mit Bolzen befestigt. Der Spielraum dient, um allenfallsige kleinere Unregelmässigkeiten in der Lage der Streckbäume durch Klötze auszugleichen. Die Aufziehvorrichtung kann fest mit der Brücke auf einem doppelten Geländer, wie in Fig. 13, Taf. XX angedeutet ist, verbunden werden.

Die beweglichen Ständer, so angebracht, wie in Vorhergehendem gezeigt wurde, bieten nahezu ebenso grosse Sicherheit, wie die festen; weniger solid, dafür leichter aufzustellen und wegzunehmen, sind die geneigten Setzpfosten, die unten an eine Erhöhung des Sohlenrostes (Falz), oben an die Brücke einfach angelehnt werden. Ein Wehr hei Hohensathen an der Oder ist in dieser Weise ausgeführt worden.

Gewöhnlich werden die Losständer, wie die Fig. 9—14, Taf. XX zeigen, so lang gemacht, dass die Schütze, auch wenn sie aus dem Wasser herausgezogen sind, noch Anlehnung an ihnen finden. Es gibt aber Fälle, in denen man die Zwischenconstructionen nicht höher machen darf, als die Schütze, damit hei geschlossenem Wehr ein vollständig freier Ueberfall entsteht. Namentlich Eisgänge können zu dieser Anordnung Anlass gehen. Das ist z. B. der Fall, an dem im Oosbach in Baden-Baden gebauten in der Allg. Bauz. (1853) beschriebenen Schleusenwehr. Dort sind wie Fig. 15 bis 17, Taf. XX zeigen, die Ständer auf der Höhe der Oberkante der Schützen abgeschnitten. Diese ganz freistehenden Pfosten müssen um so sicherer mit dem Sohlenrost verbunden werden, was hier unter Anwendung von Gusseisenverstärkungen im flussabwärts gerichteten Winkel geschehen ist.

Eiserne Ständer. Als eiserne Ständer dienen T-Eisen und doppelte T-Eisen gegossen und gewalzt. Erstere bilden einen Falz und letztere eine Nutli. Beide Formen können mit Vortheil in Grössen verwendet werden, welche hölzernen Schlitzen entsprechend sind.

In Verbindung mit Steinpfeilern und Widerlagern passen zu eisernen Schützen sehr gut Schienen in U-Fonn (Fig. 2 und 3, Taf. XXII). Sie können auch für sich je zwei mit einander verbunden als Ständer bestehen, wenn das Schleusenwehr nicht hoch ist.

Die Schütze (Fallen) werden aus Holz oder aus Eisen construirt.

Hölzerne Schütze bestehen aus Bohlen, deren Stärke nur bei ganz unbedeutenden Constructionen kleiner als 0ni,05 angenommen wird, im Uebrigen dem Wasserdrücke entsprechend sein muss. Die Bohlen werden mit horizontaler Längsfaser aufeinander gestellt und durch Leisten und Beschläge fest mit einander verbunden (Fig. 9—14, Taf. XX). Zur Verstärkung von breiten Schützen werden auch schiefe Leisten und Beschläge angebracht (Fig. 15, Taf. XX). Die Leisten können auch ganz weggelassen werden, sind dann aber mit um so stärkeren Beschlägen zu versehen (Fig. 3, 4, 16 u. 17, Taf. XXI). — Wenn kleinere Schütze mit hölzernen Ständern und Widerlagerpfosten verbunden sind, dann sind zur Schonung des Bohlenrandes keine Beschläge nothwendig und im Falz bewegt sich Holz auf Holz. An Stein dürfen nur ganz kleine Schütze direct anlehnen; schon bei unbedeutendem Wasserdruck ist es besser, wenn die Steinoberfläche, welche in Reibung kommt, mit Eisen bedeckt wird. Wird der Wasserdruck grösser, dann muss in Holz und Stein nicht nur die innere Falzfläche, sondern auch der Bohlenrand mit Eisen beschlagen werden, damit die Reibung geringer wird. Fig. 12 u. 13, Taf. XXI zeigen die Beschläge für ein Schütz in einem Griespfeiler angebracht. Die Deckung in der steinernen Nuth ist von Gusseisen und am Schützenrand ist eine schmiedeisere Schiene mit Holzschrauben, deren Köpfe versenkt sind, befestigt.

Selir oft ist durch die Nothwendigkeit, mit einer gewissen Kraft in einer bestimmten Zeit das Schütz zu liehen, dessen Breite beschränkt, weil hei erweiterter Oeffnung und daher vermehrtem Wasserdrücke unter den angedeuteten Verhältnissen die Reibung nicht mehr überwunden werden könnte. Man sucht desshalb diesen Widerstand möglichst zu vermindern.

Ein oft angewandtes jedoch selten mit dem gewünschten Erfolg verbundenes Mittel sind die Frictionsrollen, welche an Ständern und Widerlagerpfosten so befestigt werden, wie in Fig. 14 und 15, Taf. XXI angedeutet ist. Eine an dem Schütz befestigte Schiene passt zu den Rollen so, dass zwischen dem Bohlenrand und der Falzfläche ein Spielraum entsteht. Dieser Spielraum wird bald mit Unreinigkeiten gefüllt, welche eine stärkere Reibung verursachen als diejenige zwischen zwei Eisenschienen. Die Frictionsrollen passen deshalb gar nicht zu Schleusenwehren in Flüssen, welche trübes Wasser führen und auch in klarem Wasser nur dann, wenn die Schütze oft bewegt werden.

Ein weiteres Mittel die Reibung zu vermeiden besteht darin, dass man die Schütze aus mehreren Theilen, die getrennt gehoben werden können, zusammensetzt. Der Wasserdruck auf die. einzelnen Theile ist kleiner als derjenige auf das Ganze, folglich bei gleichen Reibungscoefficienten auch der Widerstand geringer.

Die zusammengesetzten Schütze werden auf verschiedene Art construirt. — Eine einfache Anordnung besteht darin, mehrere Schütze im gleichen Falz übereinander zu setzen, so dass sie heruntergelassen stumpf auf einander stossen. An der Aufziehvorrichtung ist direct nur das oberste befestigt; mit diesem ist das zweitoberste durch zwei Ketten so verbunden, dass ersteres ganz aus dem Wasser herausgezogen werden kann, bis die Ketten gestreckt sind; hebt man nun das erste, das dem Wasserdrücke nicht mehr ausgesetzt ist, weiter in die Höhe, so folgt das zweite durch die Ketten gezogene nach, so das dritte dem zweiten u. s. f.

Um an Höhe zwischen dem Holm und dem Wasserspiegel zu sparen, kann eine zweite Vorrichtung zur Verbindung der Schützen angebracht werden, welche es möglich macht, die einzelnen Theile, wenn sie sich berühren, nach Belieben fest mit einander zu verbinden oder zu trennen. Hierzu kann man auch die Ketten benutzen, indem man sie zum Aus- und Einhängen einrichtet und damit verfährt wie folgt: das zweite Schütz wird von dem ersten, bis seine Oberkante aus dem Wasser heraustritt, weiter gezogen. Letzteres bleibt, durch den Wasserdruck gehalten, in seiner Lage, auch wenn die Ketten nicht mehr gestreckt sind; man kann daher das obere Schütz herunterlassen, die Ketten kürzer einhängen und hierauf wieder beide zugleich aufwärts ziehen. Statt die Ketten aus- und einzuhängen, kann man zu denselben auch die Verbindung der Fig. 1, Taf. XXII hinzufügen.

Diese Verbindung findet für sich allein (ohne Ketten) Anwendung, wenn nach Aufziehen des oberen Schützentheils der Wasserspiegel rasch sinkt, so dass die Oberkante des zweiten bald zugänglich wird. Man lässt dann den oberen Theil für einen Augenblick herunter, schiebt die Nägel ein, um hierauf beide Theile gleichzeitig in die Höhe zu ziehen.

Wenn man das Schütz nur in zwei Theile zerlegen will, dann kann man leicht jeden mit einer eigenen Aufziehvorrichtung versehen, wie Fig. 18 bis 22, Taf. XXI zeigen. Die beiden getrennt von einander zu handhabenden Schiitzentlieile können auf zweierlei Weise zusammengefügt werden, entweder in einem doppelten Falz (Fig. 18 und 21) oder ein Schützentheil im Falz der andere in einer Nuth gehend (Fig. 19 und 22).

Eiserne Schützen. Fig. 2 und 3, Taf. XXII zeigen ein Doppelschütz von Eisen, an welchem jeder Theil mit einer eigenen Aufziehvorrichtung versehen ist.

Die Schützentheile bestehen aus Blechplatten, welche durch aufgenietete U-Schienen versteift sind. In Griespfeilern und Widerlagern sind ebenfalls U-Schienen eingelassen, welche auf jeder Seite eine Nuth bilden. Auch in der Sohle, auf gleiche Art mit dem Mauerwerk verbunden, befindet sich eine Schiene derselben Form, in welche das heruntergelassene Schütz ein greift. Etwas entfernt von dem unteren Schütz hat das obere ganz gleiche Führung wie jenes. Die zugehörige Sohlenschiene ist am oberen Rand des unteren Schützes in einem Balken angebracht. Dieser Holz-tlieil liesse sich ganz leicht durch eine Blecliconstruction ersetzen.

Aufzieh Vorrichtungen. Kleinere Schützen, die keinem starken Wasserdruck zu widerstehen haben, werden in einem Punkte aufgehängt (Fig. 20, Taf. XXI). Sie kommen bei dieser Anordnung leicht in eine schiefe Lage und klemmen sich beim Aufziehen oder Herablassen im Falze ein. Die Befestigung in zwei Punkten ist desshalb zweckmässiger.

In der Richtung der Dicke müssen die Aufhängepunkte so gewählt werden, dass sie in derjenigen Ebene liegen, welche durch den Schwerpunkt des Schützes geht, damit dieses, ganz aus dem Wasser herausgezogen, senkrecht hängen bleibt und nicht aus dem Falze heraustritt und in der Nuth beim Aufziehen nicht unten gegen die eine und oben gegen die entgegengesetzte Seite gepresst wird. (Beispiele in Fig. 9, 13 und 17, Taf. XX und in Fig. 16, 17, 21 und 22, Taf. XXI.) Zuweilen geht man von dieser Regel ab, um die Construction der Beschläge zu vereinfachen. In einem Falze schadet diese Unregelmässigkeit nicht, so lange das Schütz dein Wasserdrücke ausgesetzt bleibt, auch ist es leicht, das aus den Falzen herausgetretene Schütz wieder in seine richtige Lage zurückzubringen. Um das oben beschriebene, in der Nuth eintretende Bewegungsliinderniss zu mildern, wurde an einem Schleusenwehr im Prater bei München die in Fig. 3 und 4, Taf. XXI dargestellte Vorrichtung angebracht. (Siehe Bauern feind, Vorlegeblätter für Wasserbaukunde.)

Die Aufzugsketten sind an den' flussabwärts gerichteten Wänden der Schützen in k befestigt. Der obere Rand wird daher beim Aufziehen an die flussaufwärts befindliche Nuthwand gedrückt. Um zurückzuhalten und Stösse zu vermindern, sind daselbst Federn aus Stahl w angebracht (Fig. 3 und 4, Taf. XXI).

Den Aufzug vermitteln Ketten oder Stangen, die, wenn sie zu zweien angebracht sind, so mit einander verbunden werden müssen, dass sie gleichzeitig angezogen werden und das Schütz durch die Wirksamkeit der Vorrichtung selbst auf beiden Seiten gleichmässig heben.

wenn

Aufzugsketten. Die einfachste Art, den Aufzug durch Ketten zu besorgen, ist in Fig. 9 und 11, Taf. XX angegeben. Die Ketten werden auf eine hölzerne Welle aufgewickelt, welche an beiden Enden durchbohrt ist, so dass sie mit Hebeln gedreht werden kann, wobei zwei Männer abwechselnd thätig sind. Muss das Schütz in einer bestimmten Höhe hängen bleiben, so wird es dadurch zurückgehalten, dass man, wie Fig. 9, Taf. XX zeigt, denjenigen Hehel, welcher für Einhaltung der betreffenden Höbe passte, an den Griesholm anlehnend stecken lässt. Zweckmässiger ist es, man zur Verhinderung des Zurückfallens des Schützes am Kopf der Welle ein Sperrad anbringt, so oder ähnlich angeordnet, wie es für eine andere Aufziehvorrichtung in Fig. 18, Taf. XX gezeigt ist.

Statt der hölzernen Welle kann eine solche von Eisen angebracht werden. Bei Verwendung dieses Materials genügt ein kleiner Durchmesser, zu klein für das Aufrollen der Kette. Für letztere muss man desshalb Aufsätze machen, die in verschiedener Weise construirt werden können. Als Beispiele dienen die Aufziehvomchtungen an den früher erwähnten Wehren in Baden-Baden und im Brater bei München.

An ersterem sind für das Aufwickeln der Ketten Trommeln, aus starken Eisenplatten und Randstäben zusammengesetzt, auf der Welle befestigt (Fig. 15 bis 18, Taf. XX). Der Aufzug findet hier wie bei einer hölzernen Welle mit Hebeln statt, welche zwischen die Sprossen der Trommeln gesteckt werden.

Am Wehr im Prater bei München sind zur Vergrösserung des Durchmessers Gusseisenklötze mit Einkerbungen für die Kettenglieder aufgesetzt. Diese Klötze sind konisch, so dass die Kette, wenn das Schütz einem starben Wasserdrücke ausgesetzt ist, auf einen kleineren Durchmesser passt, als dann, wenn dasselbe theilweise aufgezogen ist. Diese Anordnung bietet den Vortheil bei verschiedenem Wasserdrücke annähernd denselben Kraftaufwand zu erfordern, demnach für das höher stehende Schütz eine grössere Geschwindigkeit zu gestatten, als für das tiefer eintauchende.

Das Mittel zum Heben des Schützes besteht hier aus einem Hebel mit Haken, welcher, wie es punktirt in Fig. 2, Taf. XXI angedeutet ist, an das Sperrad angesetzt wird.

Statt der gewöhnlichen Ketten werden für die Aufziehvorrichtungen auch mit Bolzen zusammengesetzte Ketten verwandt. Diese bieten in sich selbst gerollt ein regelmässiges Auflager und ver-grössern so für höhere Stellung der Schützen gewissermaassen den Durchmesser der Rolle, auf welche sie gewickelt werden (Fig. 6 und 7, Taf. XXI), so dass, wie es früher für die konische Trommel gezeigt worden ist, bei verschiedenem Wasserdruck ungefähr gleiche Anstrengung erzielt wird. Zur Uebertragung der Kraft dient in dem Beispiel Fig. 5 und 6, Taf. XXI eine Kurbel mit Zahnradübersetzung.

Aufzugstangen. Diese sind entweder Schraubenspindeln oder Zahnstangen.

Schraubenspindeln gehen durch eine cylindrische Oeffnung des Holms. Auf letzterem ist eine Unterlagplatte für die Schraubenmutter angebracht. Ist das Schütz nur in einem 'Punkte aufgehängt, so wird eine 6- oder 8-eckige Schraubenmutter verwendet, welche für das Heben des Schützes mit einem Schlüssel gedreht wird. Man bringt oft an der Schraubenmutter mehrere, in der Regel vier Arme fest an und nennt dann die Vorrichtung Haspel. Diese Arme dienen als Handhaben beim Drehen und Senken der Schützen.

Wenn zwei Schraubenspindeln an einem und demselben Schütz angebracht werden, dann bedient man dieselben mit Schraubenmuttern, deren Rand mit Zähnen versehen ist, welche zu Schrauben ohne Ende an einer gemeinsamen horizontalen Achse passen. Alle Dimensionen sind auf beiden Seiten gleich, so dass durch Drehen der Achse mit einer Zahnradübersetzung beide Schraubenspindeln gleichmässig angezogen werden.

Die Schrauben müssen sehr rein und das Fett darin stets flüssig gehalten werden. Entspricht man diesen bei den meisten Localverhältnissen schwer zu erfüllenden Bedingungen nicht, so sind die Reibungswiderstände im Bewegungsapparate unverhältnissmässig gross. Man giebt desshalb meistens den

Zahnstangen den Vorzug, obwohl bei gleichem Materialaufwand die Schrauben grössere Festigkeit besitzen.

Zahnstangenaufzüge zeigen die Fig. 8 und 9, Taf. XXI für ein einfaches Schütz und Fig. 10 und 11, Taf. XXI für das in Fig. 2 und 3, Taf. XXII dargestellte Doppelschütz.

Die Kurbeln beider Constructionen drehen Schrauben ohne Ende, diese ein Zahnrad, welches auf einer die Breite des Schützes einnehmenden Achse befestigt ist. Auf dieser Achse sind zwei Zahnräder, welche zu den Zahnstangen passen, festgemacht, so dass durch Drehen der Kurbel beide gleichmässig gehoben oder gesenkt werden.

Auf dem dreifachen Holm der Doppelschützen sind, obiger Beschreibung entsprechend, zwei unabhängig von einander functionirende, ähnlich construirte Aufziehvorrichtungen neben einander

angebracht.

Den angedeuteten Grundsätzen entsprechend, werden die Zahnstangenaufzüge immer construirt, die Formen jedoch lassen sich vielfach modificiren.

Einlegbalken. (Dammbalken.) Es ist friilier gezeigt worden, dass die Breite der Schützen, namentlich da, wo es unter Umständen notliwendig wird rasch zu öffnen, eine beschränkte ist; man kann desshalb diese Constructionen nicht anwenden, wenn es sich darum handelt, eine grosse Oeffnung in einer Spannung zu schliessen. Diesen Zweck kann man mit Einlegbalken erreichen, (s. Fig. 4 bis 8,

Taf. XXII.)

Wenn das Oeffnen des Wehres wie das Schliessen langsam vor sich gehen darf, dann werden die Balken in beiderseitigen Widerlagern in eine Nuth eingelegt.

Für das Einlegen und Herausnehmen dienen Haken (Fig. 5 und 6, Taf. XXII) oder Ringe (Fig. 7 und 8). Im ersten Fall müssen zur Handhabung der Einlegbalken je zwei Stangen an den Enden mit Ringen versehen, im zweiten Fall solche mit Haken benutzt werden.

Will man rasch öffnen, dann muss auf einer Seite ein Pfosten (Fig 4, Taf. XXII), oder ein um eine verticale Achse drehbarer kurzer Thorflügel (Drehpfosten) (Fig. 15, Taf. XXIV) das ganze Wehr halten. Auf der anderen Seite ist wie früher eine Nuth n angebracht, jedoch etwas erweitert, so dass die Einlegbalken bei einer Biegung flussabwärts nach Hinwegnahme des Pfostens p sich nicht einklemmen, sondern frei heraustreten können. Der Pfosten p wird unten durch eine seinem ganzen Querschnitt entsprechende Oeffnung in der Sohle, oben durch einen mit Kurbel und Zahnradübersetzung zu bewegenden Riegel so gehalten, dass er, sobald letzterer zurückgezogen wird, herausfällt und demnach auch die Einlegbalken frei macht. Alle Con-structionstheile muss man durch Ketten am Widerlager befestigen, damit sie nach dem Oeffnen des Wehres durch die Strömung nicht fortgerissen werden können. Das Einsetzen der Einlegbalken geschieht, wie früher beschrieben wurde, und dieselben müssen demnach auch bei der Anordnung mit Verschlusspfosten mit Haken, wie in Fig. 5 und 6, oder mit Ringen, wie in Fig. 7 und 8, Taf. XXII angegeben ist, versehen sein.

Die Einlegbalken müssen an beiden Enden, der Verschlusspfosten p am unteren Ende und da, wo der Riegel berührt, nicht nur zum Schutze gegen Beschädigungen mit Eisen beschlagen werden, die Beschläge müssen gleichzeitig so schwer sein, dass die Holztheile von selbst in das Wasser einsinken.

Verschlussthore. (Drehtliore.) Man kann um verticale Achsen drehbare Thore zum Verschluss von Wehröffnungen verwenden, doch ist, so viel bekannt, diese Anordnung nnr in ganz seltenen Fällen zur Ausführung gekommen, und mit Recht, denn dieselbe gestattet das Oeffnen des Wehres nicht mehr, sobald sich oberhalb desselben Geschiebe abgelagert hat.

Die Verwendung von Drehtlioren mit verticalen Achsen ist desshalb nur in dem seltenen Falle denkbar, den Prony bei einem Vorschläge, der in einer Skizze Fig. 9, Taf. XXII dargestellt ist, vorausgesetzt hat. Er nimmt nämlich an, eine gewisse und zwar bei kleinem Stande die ganze Wassermenge müsse unter allen Umständen unter den Thoren durchfliessen, demnach besteht in dem offenen Raume zwischen der Sohle und dem unteren Rande der Thore eine Strömung, welche Ge-schiebsablagerungen verhindert. Die neben einander befindlichen Oeffnungen des Wehres Fig. 9, Taf. XXII sind ungleich angenommen (9m und 12¹/aTri) und da jeder Tliorfliigel die Hälfte von zwei neben einander befindlichen Oeffnungen schliesst, so muss er aus zwei ungleichen Theilen bestehen. Die grösseren Theile stemmen sich flussaufwärts und die Thore werden demnach 'durch den Wasserdruck geschlossen gehalten. Sie würden von selbst anfgehen, wenn in den flussabwärts gerichteten Flügeln der Wasserdruck grösser wäre. Dies kann herbeigeführt werden durch Oeffnungen, mit Schützen verschliessbar, welche in den grösseren Thorflügeln angebracht sind, so dass es möglich ist durch Oeffnen dieser Schützen den Wasserdruck auf den grossen Thorflügeln so zu vermindern, dass die ganzen Thore sich öffnen. Da man es übrigens in seiner Hand hat, den Unterschied des Wasserdruckes so klein zu machen als man will, so können die Schützen ganz gut entbehrt und zum Oeffnen und Schliessen an den Achsen Drehvorrichtungen z. B. Hebel oder kreisförmige Zahnstangen mit Zahnradübersetzung und Kurbel angebracht werden.

Ersatz verschiedener Holzconstructi onstheile durch Eisen. Verschiedene Constructionstheile der Schleusenwehre müssen ihrer Natur nach aus Eisen erstellt werden, z., B. die Aufziehvorrichtungen. Nur bei ganz unbedeutenden Constructionen macht man diese ebenfalls aus Holz. Für ein kleines Schütz, das von Hand gehoben werden kann, genügt eine bis an den Holm verlängerte hölzerne Leiste, in welche Löcher gebohrt sind. Durch diese wird ein Nagel in ein entsprechendes Loch des Holmes eingeschoben und so kann man das Schütz in beliebiger Höhe festhalten. Auch hölzerne Schrauben kommen mitunter in Anwendung.

Bis jetzt hat man die Ständer und die Schützen in der Regel aus Holz hergestellt; wir haben jedoch gesehen, dass für diese Constructionstheile das Eisen mit Vortheil angewendet werden kann und man wird aus diesem Material in Zukunft, öfter als es früher geschehen ist, Ständer und Schütze herstell en.

Der Pfosten p Fig. 4, Taf. XXII des Einlegbalkenverschlusses ist bei breiten Oeffnungen und grossem Höhenunterschiede zwischen Ober- und Unterwasser einem sehr starken Drucke ausgesetzt, dem ein Holzbalken, nur oben und unten gehalten, erst bei ganz aussergewöhnlichen Dimensionen Widerstand leistet. Zwischenpunkte des Pfostens durch mehrere über einander befindliche mit einem und demselben Bewegungsapparate zurückzuziehende Riegel festzuhalten, ist schwer so auszuführen, dass die Berührung in regelmässiger Weise stattfindet, und wenn es nicht zu vermeiden ist, dass Zahnräder u. s. w. zuweilen unter Wasser kommen, dann thut man besser, statt des Pfostens einen gewalzten Doppel-T-Balken anzubringen. Zum Herausnehmen wird dieser eiserne Pfosten zu schwer. Man muss ihn mit Hülfe einer Kette mit Welle und Kurbel niederlegen und aufstellen und durch Scharnierverbindung unten so befestigen, dass er beim Aufstellen in die Sohlenvertiefung von selbst hineingeht.

Drehpfosten können ebenfalls mit Vortheil aus Eisen hergestellt werden.

Bestimmung der Dimensionen einzelner Constructionstheile der Schleusenwehre. Es kommt oft vor, dass die einzelnen Theile von Holzconstructionen stärker gemacht werden müssen, als ihrer Inanspruchnahme entsprechend wäre, weil man sonst die Verbindungen nicht genügend festmachen könnte. Ausserdem gieht es Verhältnisse unter denen die nothwendige Widerstandsfähigkeit zu berechnen nicht möglich ist, wohl aber durch die Erfahrung gewisse Dimensionen als noth-wendig sich herausstellen. Letzteres findet namentlich hei der Construction der Sohlenversicherung der Schleusenwehre statt.

Im Allgemeinen kann man dabei als Regel setzen, dass die Rostschwellen eine Stärke von 0m,25 bis 0m,30, die Pfähle einen Durchmesser von 0m,25 bis 0m,35 haben müssen. Die Rostfelder macht man, so nahe als es eine regelmässige Ein-theilung erlaubt, quadratisch und rechnet dabei als Entfernung von Mitte zu Mitte der Schwellen lm bis lm,50.

Die Frage ob Pfahlrost oder liegender Rost, wird hei einem hölzernen Schleusenwehr nicht nur durch die Festigkeit des Untergrundes bestimmt. Ein liegender Rost hat, weil das specifische Gewicht des Holzes kleiner ist, als dasjenige des Wassers, das Bestreben von Letzterem in die Höhe gehoben zu werden. Vorstehende Mauer-theile an Widerlagern und Griespfeilern können ihn niederhalten. Bei hölzernen Schleusenwehren bleibt dieses Mittel auf die Widerlager beschränkt und reicht in grossen Flussbreiten nicht aus; man muss desslialb, nur um den Rost unbeweglich unter Wasser zu halten, Pfähle anbringen, auch dann, wenn der Boden fest ist. Diese Pfahle müssen 0m,25 bis 0m,30 stark sein, damit sie ordentlich eingeschlagen werden können. Die Tiefe des Einrammens muss man durch Proben des Widerstandes, welchen die Pfähle dem Herausreissen entgegensetzen, so bestimmen, dass der Pfahlrost mit eisernen Klammern oder Bändern an die Pfähle befestigt, diese nicht etwa in Folge des Auftriebes aus dem Boden heben kann.

Zu den Constructionstlieilen, deren Stärke berechnet werden kann, gehören Schützen, Einlegbalken, Griessäulen; aber auch da sind gewisse Minimaldimensionen, nach der Bedeutung des Bauwerkes verschieden, anzusetzen und erst die Rechnungs-resultate zu benutzen, wenn sie die Nothwendigkeit, grössere Stärken anzuwenden beweisen.

Es ist schon früher festgestellt worden, dass die Bohlen für Schützen wenigstens 0m,05 dick sein müssen. Wenn man dünnere Bretter verwendet, so können die Ein-

Zur Bestimmung der Stärke der Ständer und Widerlagerpfosten ist das in nebenstellender Fig. 19 skizzirte Verfahren das einfachste. w AB ist die Sohle, V W der höchste Wasserspiegel, C D und E F sind Streben eines Ständers C G.

schubleisten nicht mehr genügend festgemacht werden und das Schütz ist bei wechselnder Feuchtigkeit und Trockenheit vor dem Windschiefwerden auch mit den besten Beschlägen nicht zu bewahren. Anders verhält es sich, wenn das Schütz aus einem festen eisernen Rahmen mit Brettern belegt angefertigt wird. In diesem Falle genügt schon eine Dicke von 0m,02 wenn sie dem Wasserdrücke widerstehen kann.

Ständer, Holm und Streben muss man bei kleinen Schleusenwehren wenigstens Oni,12 und bei grossen Oeffnungen wenigstens 0m,20 stark machen.

Im Uebrigen müssen die Constructionstheile so berechnet werden, dass auf Zug oder auf Druck jeder Quadratcentimeter Holz höchstens mit 60k und Schmiedeeisen höchstens mit 700k in Anspruch genommen wird. Wo Gusseisen nur auf Druck in Anspruch genommen ist, kann man ebenfalls den QuadVatcentimeter mit 700k belasten; dagegen muss man viel grössere Sicherheit anwenden, wo Inanspruchnahme auf Zug stattfindet; was übrigens bei grossen Constructionstlieilen nicht geschehen soll, wohl aber vielfach bei den Aufziehvorrichtungen stattfindet. Hierbei fällt die Wahl der Dimensionen in das Gebiet des Maschinenbaues.

Fig. 19.

d\

‘"-VT

if

Der Wasserdruck wird so bestimmt, dass er für den Theil G E des Ständers durch das Dreieck IK E und für den Theil E G durch jj das Trapez H K E G dargestellt ist, wie folgt, wenn man alle Maasse in Meter und die Gewichte in Kilogramm darstellt.

Es sei die Breite des Schützes s; dann ist in der Tiefe d auf ein Längenelement A d des Ständers der Wasserdruck = s . d . A d 1000 k.

Soll dieser Druck durch eine Fläche dargestellt werden, so muss sein z . A d . = Druck in Kilogramm oder z.Ad = s.d.Ad 1000, das ist: z = s.d.lOOOk.

(Da in dieser Gleichung nur z und d veränderlich sind, so werden die z durch eine gerade Linie IH begrenzt.)

Theilt man nun die Flächen KIE und HKEG in Lamellen von [der Höhe Ad, so hat man auch hier eine Constante und kann die z oder Theile davon als Kräfte auftragen. Werden daher die Grössen z für die Zeichnung zu gross, so kann man die Flächen durch ~ darstellen, in demjenigen Maasstabe, welcher in der Zeichnung Meter bedeutet. Es sind dann die Lamellenbreiten z in Meter mit n Ad (Ad ebenfalls in Meter ausgedrückt) zu multipliciren, um die Kräfte in Kilogramm zu erhalten. Hat man unter dieser Voraussetzung die Lamellen der Flächen in Kräftepolygonen zusammengestellt, so kann man damit Seilpolygone S B und Q P bestimmen, welche in bekannter Weise, nachdem die Schlusslinien S B und Q P gezogen sind, die Pressungen auf die Punkte C, E und G und die Maximalmomente für Bestimmung der Inanspruchnahme des Ständers mit Bezug auf seine relative Festigkeit geben. Um die Stärke der Streben zu bestimmen, sind die Pressungen in C und E nach der Richtung derselben und nach der Richtung des Ständers zu zerlegen.

Es ist hier noch besonders darauf aufmerksam zu machen, dass die Kräfte nach der Richtung des Ständers aufwärts gehen, und dass demnach ihre Summe für Bestimmung der Stärke der Verbindungen des Ständers mit den Grundschwellen und Pfählen maassgebend ist.

Streng genommen sollte man, bei Bestimmung der Stärke des Ständers, denselben als con-tinuirlichen Balken betrachten; allein mit Rücksicht auf die starken Erschütterungen, welchen diese Constructionstheile ausgesetzt sind, kann man hiervon absehen und die stärkeren Dimensionen, welche die Rechnung dabei giebt, annehmen.

Die Schützen sind unten einem stärkeren Wasserdrücke ausgesetzt als oben. — Bei grösseren Eisenconstructionen kann dieser Umstand für Materialersparniss benutzt werden. Hölzerne Schützen wären schwieriger auszuführen, wenn man die Stärke der Bohlen von unten nach oben wollte abnehmen lassen und es ginge an Kosten für Mehrarbeit verloren, was man an Material erspart hätte.

Wenn die Tiefe unter dem Wasserspiegel der Unterkante des Schützes mit d, die Bolilen-dicke mit e, die Weite der Oeffnung mit 2 l bezeichnet wird-; so muss die Dicke e berechnet werden wie folgt:

~ (21).d.1000k.

Wasserdruck, auf lcm Höhe unverändert betrachtet, in der Tiefe d

Für die Rechnung ist es bequemer, wenn nur d in Meter ausgedrückt bleibt, die übrigen Maasse dagegen in Centimeter und zwar so, dass auch e in Centimeter herauskommt. Demnach ist der Tragmodul p auf den Quadratcentimeter zu rechnen.

Die Stärke e.ist zu bestimmen nach der Formel:

wobei l = der halben Schützenbreite in Centimeter,

= Druck in Kilogramm auf den laufenden Centimeter der Schützenbreite,

= dem in Betracht gezogenen Theil der Höhe des Schützes = lom.

Der Gesammtdruck auf 2 l Meter Breite ist

100 '

Es ist demnach p — ■ _ ¹ 10

21 . d . 1000 , folglich auf lora Breite =

-4-dk

und es ist

e= l

1.2.1 .d.1000

100.2001

oder

Für Holz ist p = 60, folglich

6 d

~2Ö ' 7

18.

19.

wobei, wie oben bemerkt, e und l in Centimeter, d in Meter ausgedrückt sind.

Ein eisernes Schütz (Fig. 20) 1.4., aus Blechtafeln bestehend, muss mit Rippen 12 3 4 versehen sein (vergleiche auch Fig. 2 und 3, Taf. XXII), zur Bestimmung der Stärke der Blechtafeln und der Rippen wird wie früher der Wasserdruck z in Kilogramm nach der Tiefe d in Meter ausgemittelt. Alle anderen Maasse sollen wieder in Centimeter ausgedrückt werden. Man erhält für einen Centimeter der Schützenhöhe, wenn die Weite der Oeffnung

Fig. 20.

X|------^----/^y < >

20

1L-----------ö 1

2l

cm

ist:

. d . 1000 = 0,2 .Id .    .

. . 20.

100 ' 100

Mit Hülfe dieser Gleichung lassen sich die Pressungen auf das Schütz durch Flächen 4 C D 3, 3 D E 2 u. s. w. darstellen und mit Seilpolygonen zwischen 4 3,32,21 kann man die Maximalmomente für Bestimmung der Dicken der Blechtafel und die Pressungen auf 1, 2, 3, 4 zur Ausmittelung des Druckes auf die Rippen für Berechnung der Stärke derselben zeichnen. Es ist hier ein Uebermaass an Sicherheit wohl angewendet und daher gerechtfertigt, wenn man diese Berechnungen in folgender Weise vereinfacht. Statt den wirklichen Druck, welcher durch die Trapeze 4 C D 3, 3 I) E 2 u. s. w. dargestellt ist, in Rechnung zu bringen, nimmt man’ ihn grösser an und zwar so gross, dass er durch die Rechtecke 4 G D 3, 3 11 E 2, 2 IE 1 bezeichnet wird. Auf diese Art erhält man zwischen 12 2 3 und 3 4 gleichförmig vertheilte Belastung und zwar so, dass für Berechnung der Dicke der Blechtafel zwischen 12 die Formel lautet:

1 1 — p m² — — p . 21. e²

und nach Gleichung 20. p = 0,2 l di ist.

Man erhält durch Einsetzen dieses Werthes in die Gleichung:

21.

zwischen 2 und 3 findet sich in gleicher Weise die Blechdicke

d%

0,3 — P

und zwischen 3 und 4 e = o

dz

0,3— .

?

Dabei sind di, di und dz in Meter, alle übrigen Maasse in Centimeter ausgedrückt und es ist

p = 700 1,1 zu setzen.

Auch für Bestimmung der Stärke der Rippen wollen wir rechnen, wie wenn diese gleichmässige Belastung vorhanden wäre.

Das von der Querschnittsfläche der für die Rippe verwendeten Schiene abhängige Widerstandsmoment sei R-, dann ist

22,

irr-

wobei, wie oben bemerkt, 2 l — der Schützenöffnung ist. p ist der Druck pro laufenden Centimeter Rippe. Der ganze Druck auf der Rippe 2 z. B. ist unter oben angedeuteten Annahmen dargestellt durch -j Fläche 2 IF 1 + y Fläche 3 H E 2 . = m Zi + n Z2.

Folglich ist nach Gleichung 20. der Druck = 0,2 l \m di + n dz\ auf die ganze 2 lom lange Rippe berechnet. Demnach ist der Druck pro laufenden Centimeter p — 0,1. \m di -j- n di] und

23,

nach Gleichung 22.

R = P [m di + n di\

Sj U

Es ist zweckmässig die Rippen so zu vertheilen, dass der Druck auf alle gleich gross, demnach m di + m di — n di + n dz = o dz -f o di wird.

Bewegungs wider st and der Schützen. — Man muss die Aufziehvorrich-tungen in der Regel so construiren, dass entweder ein oder zwei Mann das Schütz bewegen können. Der Reibungscoefficient für Holz auf Holz, Holz auf Eisen oder Eisen auf Eisen ist unter den vorkommenden Verhältnissen kleiner als 0,3; doch wird man wegen vorkommenden Zufälligkeiten gut thun, nicht nur auf diesen Werth zu rechnen, sondern auch den Wasserdruck, weil er nicht gleichmässig vertheilt ist, grösser anzunehmen als er wirklich ist und zwar in Fig. 20, S. 374 statt des Druckes, welcher durch die Fläche C 4 1 F dargestellt wird, denjenigen, welchen die Fläche K 4 1 F zeigt. Wenn man die Höhe des Schützes F K—i setzt, so ist dieser Druck = 0! i oder wenn man aus Gleichung 20 den Werth für z, nimmt

24.

= 0,2 l d, i

und setzt man wie oben den Reibungscoeflficienten — 0, 3, so ist der Widerstand, welchen das Schütz der Bewegung entgegensetzt, — 0, 0 6 l dx wobei d, im Meter, die übrigen Maasse in Centimeter ausgedrückt sind.

Angenommen, es seien in den Punkten 1.2.3.4 (Fig. 20, S. 374) Frictionsrollen angebracht, so wollen wir auch da den Druck grösser rechnen, als er ist; und zwar so, dass er durch die Rechtecke G 4 3 D, H3 2 E und 121 F statt durch die Trapeze C 4 3 D, D 3 2 E und E 21F dargestellt wird.

Dann ist der Druck auf die beiden Frictionsrollen 2 z. B. gegeben durch m zi + n z-2 oder, wenn man für Zi und Zi aus Gleichung 20 die Wertlie setzt, durch 0,2 l [m di + n di] folglich: Druck auf jede der beiden Frictionsrollen

= 0,11 \m di + n di\............

Man muss die Rollen so vertheilen, dass alle ungefähr gleich stark in Anspruch genommen sind.

25.

Die Einlegebalken muss man wie die Bohlen eines hölzernen Schützes alle gleich dick machen. Ihre Stärke ist folglich nach Gleichung 19. zu berechnen.

Die Stärke des Pfostens ist nach dem gleichen Verfahren zu bestimmen, welches für Ständer und Widerlagerpfosten in Anwendung gebracht wurde.

§ 10. Nadelwelire. Bei den Nadelwehren wird der Verschluss durch schmale, etwas schräg stehende Bohlen (Nadeln) hergestellt, Ein Falz in der Flusssohle und oben ein Balken oder eine Construction, welche denselben ersetzt, dienen den Nadeln als Anlehnung. Zwischenunterstützungen werden nie angebracht. Die Bohlen müssen demnach, zwischen den äussersten Punkten, unten und oben freitragend, dem Wasserdrücke widerstehen können. Dadurch wird die Dicke der Nadeln bestimmt. Für Bestimmung der Breite ist zu berücksichtigen, dass ein Mann die Nadel muss ein-setzen und herausnehmen können. Die Länge der Nadeln macht man so gross, dass

die Handhaben, an welchen sie zum Einsetzen und Wegnehmen gefasst werden, über die höchsten Wasserstände hinausreichen.

Das Wasser darf nie Uber ein Nadelwehr stürzen. Man bringt desshalb diese Constructionen mit anderen für Uebersturz geeigneten in Verbindung, wenn sie an Orten in Anwendung kommen, wo die Wasserstände rasch und in unvorhergesehener Weise wechseln. Die Nadeln lassen sich leicht durch bewegliche Constructionen (Böcke zum Umlegen) halten. Damit gewinnt man den Vortheil, beliebig lange Wehröffnungen hersteilen zu können, was, wie wir gesehen haben, bei Schleusenwehren nicht der Fall ist. Nadelwehre dieser Art sind zuerst von Poiree in der Yonne

gebaut worden. Die meisten seither entstandenen Constructionen hat man den sei-nigen nachgebildet.

Die Wehre in der Yonne sind alle annähernd gleich hoch, so dass die Nadeln eine Länge von etwa 2m,50, wovon 0m,30 auf die Handhabe fallen, besitzen. Dabei sind diese Nadeln 0m,07 breit und 0m,04 dick.

Die Nadeln des Wehres bei Skien in Norwegen (Fig. 12 und 13, Taf. XXII) sind 3m,93 lang und haben quadratischen Querschnitt von 0,09 Seite. Diejenigen des Wehres in Luzern Fig. 17 bis 22, Taf. XXII sind 2m,8 lang, 0m,06 dick und 0m,15 breit. Aus diesen drei Beispielen kann entnommen werden, welche Dimensionen ungefähr einzuhalten sind, damit das Wehr ohne Schwierigkeiten geöffnet und geschlossen werden kann, wobei noch ausdrücklich zu bemerken ist, dass 4m als Maximalhöhe betrachtet werden muss. Bei grösseren Höhen würden die betreffenden Constructionen nicht als zweckmässig erscheinen. 0m,04 Dicke für die Nadeln ist als Minimalwerth zu betrachten. Je dünner die Nadeln sind, desto leichter sind sie zu handhaben und es ist desshalb bei jedem einzelnen Projecte am Platze, zu untersuchen, ob diese Grösse ausreicht, und erst nach Maassgabe der Ilesultate der Untersuchung die Dicke zu verstärken.

Fig. 21.

In nebenstehender Fig. 21 bedeutet A D eine Nadel, welche unten im Bodenfalz A, oben in I) ihr Auflager hat, und V W den Wasserspiegel. Es ist angenommen, nach unten sei das Flussbett durch das Wehr trocken gelegt. Die Pressungen z sind senkrecht auf AD zu ziehen. Wir wollen dieselben wieder so bestimmen, dass der Gesammtwasserdruck auf die Nadel durch das Dreieck B C A (Fig. 21) dargestellt ist, demnach, wenn die Länge der Nadel in Theile An getheilt wird, z An den Wasserdruck in Kilogramm für eine Lamelle bedeutet.

Die Tiefen d wollen wir wieder in Meter, alle übrigen Maasse in Centimeter ausdrücken. b'm sei die Breite der Nadel. Dann ist für eine Lamelle von An Stärke

A n

der Wasserdruck zu setzen

z An

100 ‘ 100

Lbd

. d . 1000 .

Hieraus findet man

Wird der Gleichung 26. entsprechend irgend ein Punkt der Linie C B bestimmt, so ist ihre Lage gegeben, denn ein zweiter Punkt derselben ist der Schnittpunkt B der Nadel mit dem Wasserspiegel. Theilt man das Dreieck senkrecht auf die Richtung der Nadel in Lamellen, die in bekannter Weise als Kräfte aufgetragen werden, so findet sich in einem Seilpolygon M N das Maximalmoment M und gleichzeitig, wenn auf die Richtung der Nadel senkrecht die Richtungen der Pressungen Pi und Pi auf die Lagerpunkte gezogen werden, zeigen sich unter Benutzung der Schlusslinie MN im Kräftepolygon die Grössen der Kräfte Pi und Pi, die man kennen muss, um die Stärke der Constructionen zu bestimmen, welche die Nadeln halten.

Für die Bestimmung der Dicke e der Nadel ist zu setzen

Tfbe'’

10

26.

10 b

oder, weil für Holz p — 6Ok angenommen wird,

M=10be‘i oder e =

27

Uebrigens erhält man genügende Genauigkeit, wenn man den Wasserdruck als bis D reichend betrachtet. Man benutzt dann zur Bestimmung der Dicke e der Nadel die Gleichung

Y'P¹² = 4~p h e2>

worin p die Mittelkraft, auf den laufenden Centimeter der Nadel berechnet, und 2 l die Entfernung A D der beiden Stützpunkte bezeichnet. Diese Annäherung ist gestattet, da in der Regel der Punkt D nahe am Oberwasser liegt. Es findet sich die Mittelkraft alsdann in ■— der Entfernung A D, ferner ist A n = lom zu setzen und es ist demnach, wenn die Tiefe der Sohle A unter dem Wasserspiegel mit t, in Meter ausgedrückt bezeichnet wird,    «.

irbt’

1    1

. -rr b t X¹ = — p b e² oder da wir p = 60 setzen = 10 b e², 15    6 r    1

t.1000

100 ■ 100 '

und

28,

hieraus in Centimeter

10 V 3

Eine nähere Betrachtung der Gleichung 28. zeigt, dass hohe Nadelwehre nur dann möglich sind, wenn das Unterwasser einen Gegendruck verursacht. Ein Wasserdruck von 3 bis 4m Höhe würde so schwere Nadeln erfordern, dass sie nicht mehr von Hand eingesetzt und ausgehoben werden könnten.

Stütze der Nadeln in der Flussohle. — Wenn ein Nadelwehr auf Felsen gebaut ist, so kann man sich damit begnügen, die Sohle zu ebnen und einen Ansatz (Falz) für Anlehnung der Nadeln auszuhauen, wenn das Gestein fest ist und die Gestaltung regelmässiger Formen gestattet. Bricht der Fels unregelmässig aus, dann muss man in dem Falze eine Schwelle vermittelst Steinschrauben befestigen (Fig. 12, Taf. XXII).

Wo kein Felsen vorhanden ist, muss eine Sohlenversicherung angebracht werden. Dieselbe kann aus einem Schwell- oder Pfahlrost bestehen, dessen Felder mit Beton oder Pflasterung gefüllt sind, oder man erstellt eine vollständige Quaderpflasterung.

Ein Bost wird in zwei Theilen, welche 0m,10 bis 0m,20 Höhenunterschied haben, hergestellt, die Grenze zwischen dem flussaufwärts gerichteten, niedrigen Theile und dem flussabwärts gerichteten bildet die Anlehnung für die Nadeln, indem man zur Vermittelung entweder eine Doppefschwelle oder eine einzige stärkere anbringt.

Besteht die Sohlenversicherung aus Quadermauerwerk, so kann der Falz für die Nadeln unmittelbar in demselben angebracht werden, wie Fig. 17 u. 24, Taf. XXII zeigen; oder man befestigt in der Pflasterung eine Schwelle von Holz, welche behufs Anlehnung der Nadeln über die Oberfläche der Sohlenversicherung vorsteht (Fig. 14, Taf. XXII.)

Stütze der Nadeln oben. — Um den Nadeln oben eine feste Anlehnung zu geben, muss eine widerstandsfähige Construction quer durch den Fluss gelegt werden. Zur Befestigung derselben kann eine Brücke dienen, oder es werden feste Joche oder Pfeiler für das Wehr hergestellt, wenn bei Hochwasserständen Construc-tionstheile stehen bleiben dürfen. Wo letzteres nicht der Fall ist, befestigt man die Nadeln an Trägern, welche durch eiserne Kalimen, die ganz in die Sohle niedergelegt werden können, festgehalten sind. Die zuletzt genannte Form kommt am meisten in Anwendung.

Nadelwehre in Verbindung mit Brücken. — Als Beispiel dient das an der Brücke hei Belombre über die Yonne geführte Nadelwehr, Fig. 10 u. 11, Taf. XXII. Die Nadeln werden oben durch einen Balken festgehalten, welcher an seinen beiden Enden an die Brückenpfeiler anlehnt. Der Balken ist an zwei Zahnstangen aufge-liängt und kann an diesem durch eine am Brückengeländer angebrachte Aufziehe-vorrichtung in die Höhe gehoben werden. Die Nadeln, so ihrer Unterstützung beraubt, fallen heraus und das Wehr ist geöffnet. Damit hiebei die Nadeln nicht verloren gehen, werden diejenigen einer und derselben Brückenöffnung an einem Tau festgehalten. In jedem Nadelkopfe ist eine kreisrunde Oeffnung angebracht (Fig. 15, Taf. XXII), durch welche das Tau gezogen ist und an einem Pfeiler wird dasselbe vermittelst eines eisernen Ringes gehalten. Zum Aufstellen des Wehres wird der Balken herabgelassen und die Nadeln müssen Stück für Stück eingelegt werden.

Nadelwehre mit festen Jochen oder Pfeilern. — Wollte man darauf verzichten das Wehr schnell niederzulegen und wäre es nicht nothwendig für den Durchgang der Schiffe die nöthige Höhe einzuhalten, dann könnten an der Brücke in Belombre die Balken festgemacht werden. Dabei wäre die darüber befindliche Brückenconstruction vom Wehre vollständig unabhängig. Es ist daher ein derartiges Nadelwehr mit Pfeilern, welche nur bis auf die Höhe der Balken gehen, denkbar. Betrachtet man die Summe der Kräfte P₂ in Fig. 21, Seite 376, so geben diese in einfacher Weise die Grundlage für Berechnung der Stärke des Balkens.

Ist ein einzelner Balken zu schwach, dann kann man statt seiner eine Brückenconstruction mit genügender Horizontalversteifung z. B. nach Anleitung der Fig. 13 und 14, Taf. XX anbringen. Es ist ohnehin zweckmässig, das Wehr mit einem Steg zu verbinden, von welchem aus die Nadeln eingesetzt und weggenommen werden können. Nur ausnahmsweise bedient man sich zur Ausführung dieser Arbeiten der Schiffe.

In gleicher Weise kann man feste Constructionen für Nadelwehre durch Joche stützen. Die Stabilität derselben muss durch flussabwärts gerichtete, auf der Sohlenversicherung ruhende Streben gesichert werden.

Auch auf Felsen kann man hölzerne Nadelwehre bauen. Als Beispiel dafür dient das bereits oben erwähnte, in Fig. 12 und 13, Taf. XXII dargestellte Wehr.

Es unterliegt keinen Schwierigkeiten feste Nadelwehre aus Eisen herzustellen; doch gibt man den beweglichen Constructionen den Vorzug, wenn dieses Material in Anwendung kommt.

Nadel wehre mit beweglichen Rahmen. — Das erste Wehr dieser Art ist von Poiree bei Epineau über die Yonne gebaut worden (1837). Dasselbe nimmt nur einen Theil der Flussbreite ein, daneben ist ein steinernes Wehr, dessen Höhe so berechnet ist, dass das Nadelwehr unter allen Umständen gegen Uebersturz gesichert bleibt.

Das Nadelwehr ist durch eiserne Rahmen (Wehrrippen) gestützt, die, um eine horizontale Achse drehbar, nach Belieben ganz in den Fluss niedergelegt oder senkrecht gestellt werden können. Eiserne Stangen, mit Ansätzen versehen, welche der Entfernung der Wehrrippen entsprechend sind, halten die Rahmen in senkrechter Stellung und dienen zugleich den Nadeln als Anlehnung.

Niedergelegt passen die Rahmen in eine Sohlenvertiefung, so dass bei geöffnetem Wehr über die Sohlenfläche Nichts vorsteht.

In der Yonne besteht das Bediirfniss, für den Durchgang der Schiffe das Wehr rascli niederzulegen, was bei Epineau nicht möglich ist. Die Nadeln müssen dort Stück für Stück herausgenommen werden. Poiree hat in diesem Sinne seine Con-struction an den später in der Yonne ausgeführten Wehren 'verbessert, so wie in Fig. 14 bis 16, Taf. XXII dargestellt ist.

Die Rahmen werden oben durch die Bohlen, welche zugleich einen Theil des Zugangssteges bilden, in der richtigen Entfernung von einander gehalten. Diese Bohlen, mit Bolzen, welche herausgezogen werden können, an den Wehrrippen befestigt, dienen zugleich den Nadeln als Anlehnung.

Das Wehr kann fach weise niedergelegt werden. Man zieht dabei die betreffenden Bolzen heraus, verschiebt die Bohle mit einer dazu construirten Hebebarre, so dass sie dem Drucke der Nadeln ausweiclien kann. Diese, nachdem so ihre obere Stütze beseitigt ist, fallen heraus. Ein Seil, welches an der zunächst stehenden Rippe befestigt und durch die Oelire der Nadeln gezogen ist, verhindert letztere der Strömung des Flusses zu folgen.

In der Sohlenvertiefung sind zwei Langschwellen angebracht, welche durch Querschwellen in der für die Rahmen passenden Entfernung gehalten werden. Nach unten ist die Vertiefung so erweitert, dass das Ganze durch Keile festgehalten wird. Die Drehachsen der Wehrrippen sind in die beiden Langschwellen eingesetzt. Als Sohlenanlehnung für die Nadeln dient zugleich die obere Langschwelle.

Das Aufstellen des Wehres findet Fach um Fach statt. Die Wehrrippen sind mit Ketten so verbunden, dass von der zuletzt stehenden die angrenzende niedergelegte von Hand aufgezogen werden kann. Als eine verbesserte Construction ist das von Pressel über den Reuss in Luzern gebaute Nadelwehr zu betrachten (Fig. 17 bis 22, Taf. XXII), namentlich wegen der verwendeten Winkeleisen, welche festere Verbindungen gestatten, als die von Poiree benutzten Formen.

Auch für das Aufziehen und Niederlegen der Rahmen ist die Anordnung mo-dificirt. Eine Kette geht ununterbrochen über alle Rahmen durch darauf stehende feste Ringe, in welchen Rollen angebracht sind. Am Ufer geht diese Kette über eine mit Kurbel drehbare Welle. Für das Niederlegen des äussersten Rahmens wird die Kette so weit nothwendig abgewickelt, dann mit dem zweitäussersten fest verbunden, so dass dieser in gleicher Weise niedergelegt werden kann u. s. f. Durch Aufwickeln der Kette auf die Welle werden demnach die Wehrrippen in umgekehrter Ordnung eine nach der andern aufgestellt.

Ein Uebelstand ist es sowohl an der Construction von Poiree als auch an derjenigen von Pressel, dass die Befestigungspunkte der Drehachse vom Ständer flussaufwärts und von der Strebe flussabwärts zu sehr abstehn, so dass diese Drehachse auf Bruchfestigkeit in Anspruch genommen ist. Am Pressel’sclien Wehre ist dieser Uebelstand um so grösser, weil gerade da, wo die Gefahr des Bruches vorhanden, die Verbindung der Achse mit dem Rahmen in unsolider Weise hergestellt ist. Statt in den Seiten der Sohlenvertiefung die Lager für die Achse anzubringen, tliut man besser, dieselben in der Sohle zu befestigen, wie in Fig. 24, Taf. XXII angedeutet ist, und statt der etwas beweglichen Pressel’sclien Verbindung der Achse mit dem Rahmen Fig. 20 bis 22, Taf. XXII wäre es besser, die Achse als Ganzes durchgehen zu lassen. Die Rippe könnte darauf befestigt werden, wie in Fig. 23 und 24 angedeutet ist, oder so wie an den zur Canalisation der oberen Saar gebauten Nadel wehren (siehe Cap. IX und Zeitsch. f. Bauw. 1866).

29.

(wobei s die Entfernung von je zwei Wehrrippen) und man erhält z — s d . 1000

Wenn Fig. 22. die Wassertiefe t ist, dann findet sich

30. *

ED = s t.lOOO

Der Gesammtdruck P ist gleich z S A n = Dreieck E D W (Fig. 22). In diesem Dreieck ist E D = s t.1000 (laut Gleichung 30) und die eingetauchte Länge der Nadel D W—n. demnach

das Dreieck

31

Fig. 22.

Zur Bestimmung der Inanspruchnahme des Ständers A F und der Strebe A C der Wehrrippe (Fig, 22) ist zuerst der Druck auf die Nadeln A D zu berechnen. Es soll derselbe durch das

Mj

'•M.

c_

Dreieck WED dargestellt sein, wenn V W der höchste Wasserspiegel ist. Alle Maasse sind in Meter und die Gewichte in Kilogramm auszudrücken. Dann ist, wenn man die Bezeichnungen

von Fig. 21, S. 376 heibehält, der Druck auf ein Flächenelement der Nadeln

z A n =s A n. d.IOOO.

n s t.lOOO

Diesen Gesammtdruck P kann man sich auch als Einzelkraft, welche durch den Schwerpunkt des Dreiecks gehend senkrecht auf der Richtung der Nadeln steht, denken. Ihr Angriffspunkt ist dem-nach in -jj- der Länge W D. Ihr widerstehen folgende Constructionstheile: im Bodenfalz D die Kraft 3 parallel mit P, an der Wehrrippe die Kraft 1 im Ständer A F und die Kraft 2 in der Strebe A C. P, 7, 2 und 3 sind im Gleichgewicht und müssen desshalb im geschlossenen Polygon B S T U Fig. 22 zusammengesetzt werden, wie folgt. B S — P wird in der Richtung senkrecht auf die Strebe so aufgetragen, dass ein bestimmtes Längenmaass Kilogramm bedeutet. Die Richtung von P wird verlängert bis sie in G die Richtung des Ständers A F schneidet. Wenn Gleichgewicht bestehen soll, so muss die Mittelkraft von 1 und P durch den Schnittpunkt H von 2 und 3 gehen. Man findet demnach im Kräftepolygon, wenn N T mit A F parallel gezogen ist, die Länge von 1, indem man von B aus die Linie B T parallel mit G H zieht und so den Punkt T abschneidet. Endlich wird 2 und 3 bestimmt, indem man B U parallel mit IIA und T U parallel mit IID so zieht, dass damit der Schnittpunkt U gefunden wird.

Wenn, wie es meistens der Fall ist, die Nadeln an einen Steg anlehnen, der auf A B ruht, so muss auch die Inanspruchnahme von A B und B G in ähnlicher Weise bestimmt werden. Wenn nicht, dann müssen diese Constructionstheile nur das Gewicht des Steges und des Dienstpersonales tragen.

§ 11. Klappenwehre. — Es ist schon in der allgemeinen Uebersickt (§ 5) gezeigt worden, dass die Klappen wehre Constructionen sind, bei welchen der Verschluss durch um horizontale Achsen drehbare Klappen besorgt wird. Ausnahmsweise kommen auch Klappen vor, welche um eine verticale Achse drehbar sind, ähnlich den auch bei Schleusenwehren in Vorschlag gebrachten Drehthoren.

Bei den Klappenwehren ist ein Unterschied zu machen zwischen solchen, welche man von Hand und solchen, welche man mit Hülfe des Wasserdruckes öffnet oder schliesst. Bei letzteren unterscheidet man ferner zwischen denjenigen, welche von selbst heruntergehen, wenn ein gewisser Wasserstand eintritt und denjenigen, welche bei jedem Wasserstande nach Belieben aufgestellt oder niedergelegt werden können. ■Erstere nennt man selbstwirkende Wehre.

Die niedergelegten Klappen wehre sind vom Wasser bedeckt, für das Auf stellen kommt man daher in den Fall, die Klappen aus dem Wasser herausnehmen zu müssen. Dieses Hinderniss kann durch Nebenconstructionen, welche die niedergelegten Klappen zugänglich machen, beseitigt werden.

Die selbstwirkenden Wehre können nur dann angebracht werden, wenn in demjenigen Augenblicke, in welchem die Wirkung eintreten muss, genügender Wasserdruck vorhanden ist.

Bei denjenigen Wehren, welche durch Wasserdruck aufgestellt und niedergelegt werden, muss zu allen Zeiten ein genügender Höhenunterschied zwischen Oberund Unterwasser vorhanden sein.¹)

§ 12. Klappenwehre mit 0egenklappen. Fig. 1 bis 4, Taf. XXIII stellt die Construction der von Thenard auf dem Isleflusse seit 1829 gebauten Klappenwehre dar. Sie sind Aufsätze auf festen steinernen Wehren.

Das Wehr besteht aus zwei Klappenreihen, von denen die Fluss abwärts gekehrte, mit Streben festgestellte die definitive Stauvorrichtung bildet. Die oberhalb befindliche mit Ketten befestigte dient nur vorübergehend, um die untere für das Aufstellen zugänglich zu machen.

Wenn das Wehr endgültig aufgestellt ist, so steht die untere Klappe a, wie Fig. 3 und die obere b liegt, wie Fig. 4 zeigt, a b Fig 4, Taf. XXIII zeigt das vollständig niedergelegte Wehr. Die Stützen der Klappen a werden an Erhöhungen einer gusseisernen Platte festgehalten. Soll das Wehr niedergelegt werden, so bewegt man eine Stange c, welche als Zahnstange d am Ufer endigt, mit Hülfe von Kurbel und Zahnrad. Ansätze an der Stange c, welche so angebracht sind, dass einer nach dem andern zu der betreifenden Strebe gelangt, schieben diese der Reihe nach auf die Seite, so dass sie in die Rinne der Gusseisenplatte gelangen und ihres Haltes beraubt, die Klappen zum Umstürzen bringen. So kann durch allmäliches Vorschieben der Stange c eine Klappe nach der anderen niedergelegt werden.

Die Schlösser der Klappen b halten Haken, befestigt an einer über die Pflöcke weggehenden Stange, welche ebenfalls mit Kurbel und Zahnrad verschoben werden kann. Geschieht letzteres, so verlassen die Haken die Schlösser und die Klappen b werden so weit durch die Strömung gehoben, als es die Ketten erlauben.

Nun ist das Wehr zugänglich und die Klappen a werden von Hand aufgestellt. Die Klappen b sind in Folge dessen vom Wasserdrücke befreit und fallen von selbst um. Dabei klappen die Schlösser wieder in die Haken ein, welche man durch Zurückschieben der Stange an die hierfür passende Stelle gebracht hat.

Für die Wehre über die Marne bei Dammery und Cumieres hat Chanoine mehrere Systeme neben einander gestellt, unter diesen ein Klappenwehr, welches dem in Fig. 5 und 6, Taf. XXIII dargestellten, in der Seine bei Courbeton gebauten entsprechend construirt ist. Umgelegt werden die Klappen ganz auf dieselbe Weise wie bei dem Wehr von Thenard, nur mit dem Unterschied, dass die Stange durch ein Wasserrad (in Fig. 4 punktirt) bewegt wird. Dieses bei Cumieres angewandte Wasserrad kommt erst in Bewegung, wenn der Wasserstand eine bestimmte Höhe überschreitet und macht so das Wehr zu einem selbstwirkenden.

Statt der Tlienar d’schen Gegenklappen verwendet Chanoine (siehe Fig. 5, Taf. XXIII) ein Nadelwehr, von dessen Steg aus die Klappen aufgezogen werden können (weitere Details Ann. des ponts et chaussees 1851 und Allg. Bauzeitung 1857).

§ 13. Klappenwehre mit Aufzielivorriclitimgen. An den Klappen des Wehres Fig. 5 und 6 und in ähnlicherWeise an derjenigen in Fig. 17, Taf. XXIII sind Querstangen angebracht, welche es möglich machen, diese Wehrtlieile mit Haken unter Wasser zu fassen. Es ist nun denkbar, dass diese Haken an Schraubenspindeln oder Zahnstangen unten festgemacht seien, und von einer auf der über dem Wehr befindlichen Brücke beweglichen Aufziehvorrichtung bedient werden. Auf diese

Art wäre es möglich, eine Klappe nach der anderen mit Gewalt aufzuziehen und in derjenigen Höhe, welche den gewünschten Wasserabschlussverhältnissen entspricht, mit Ketten an die Brücke anzuhängen.

Als Klappenwehr mit Aufziehvorrichtung ist auch das in Fig. 7 bis 9, Taf. XXIII dargestellte, von Poiree im kleinen Seinearm in Paris im Jahre 1853 erbaute We.hr zu betrachten.

Die einzelnen Klappen sind durch starke Steinpfeiler von einander getrennt. In diesem sind Bolzen a (Fig. 9) angebracht, welche als Drehachsen dienen. Die cylindrische Klappe l> ist als niedergelegt zu betrachten, wenn ihre Mitte a b in ver-ticale Stellung gelangt. Wenn dies der Fall ist, so kann das Wasser durch die Oeffnungen, welche Fig. 7 zeigt, durchfliessen. Um den Aufzug zu erleichtern, dient ein Gegengewicht c. Die Aufziehvorrichtung ist in d.

Der bewegliche Solüenbalkcn e gewährt Spielraum, wenn das Wehr bewegt wird, kann aber angezogen werden, so dass er sowohl an der Wehrklappe als auch am festen Sohlenbalken / wasserdicht abschliesst. (Weitere Details s. Zeitschrift für Bauw. 1864.)

§ 14. Selbstwirkein!e Wehre. Die selbstwirkenden Wehre bestehen in der Regel aus Klappen oder Thoren, welche sich um eine Achse drehen und welche so angeordnet sind, dass der Wasserdruck bei niedrigem Stande sie geschlossen hält, dagegen das Wehr öffnet, wenn höhere Wasserstände eintreten. Die Drehachse ist entweder horizontal für Klappen oder vertical für Thore.

Ein selbstwirkendes Wehr mit horizontaler Drehachse ist in Fig. 13 und 14, Taf. XXIII dargestellt. Gleichgewicht besteht, wenn die Mittelkraft des Wasserdruckes durch die Drehachse geht. Letztere muss daher in ~ der gestatteten Maximaltiefe sich befinden. Bei höherem Wasserstande wird der Druck auf

die obere Klappenabtheilung stärker und diese folglich niedergedrückt, so, dass sie in die Stellung Fig. 14 kommt.

Ein Wehr nach dieser Construction ist bei der Brücke von Prade zu Riom ausgeführt und besteht dort aus einer einzigen Klappe, welche bei tieferem Wasserstande vom Ufer aus mit Hülfe eines Hakens geschlossen werden kann.

Eine Combination der gewöhnlichen Klappenwehrconstructionen mit der selbstwirkenden ist in Fig. 15 bis 18, Taf. XXIII dargestellt. Mit Hülfe einer Stange kann, wie beim Thenard’sehen Wehre, der Strebe der Halt genommen und so das Wehr niedergelegt werden. Die Strebe ist aber nicht direct an der Klappe befestigt, sondern an einem eisernen Gestell, auf welchem oben die Klappe um eine horizontale Achse sich drehen kann. Somit ist das Wehr ganz entsprechend demjenigen in Fig. 13 und 14 ein selbstwirkendes.

Wenn man die niedergelegten Wehrtheile aufstellen will, so werden sie unter dem Wasser an der am Ende der Klappen befindlichen, in Fig. 17, Taf. XXIII dargestellten Querstange mit einem Haken, entweder von einem Steg oder von einem Schiffe aus gefasst. Der eiserne Rahmen wird in die Höhe gezogen, bis die Strebe in den Ansatz der Gusseisenplatte einklappt, indem man die horizontal gehaltene Klappe so gegen sich zieht, dass sie der Strömung nur eine kleine Fläche bietet. Erst wenn der Eisenrahmen fest* steht, wird die Klappe um die horizontale Achse abwärts gebracht und an den Bodenfalz angeschlossen. Diese Wehrconstruction ist von Chanoine am Wehr bei Dammery in der Marne und in der Seine bei Varennes angewandt worden. (Allg. Bauz. 1855 und 1857.)

Für Gleichgewicht muss man demnach setzen:

p-(«* — »)

Selbstwirkende Verschlussthore mit senkrechter Drehachse bestehen aus zwei ungleich breiten und ungleich hohen Theilen.

Wenn in nebenstehender Fig. 23 AB die Drehachse des Thores ist, so muss der niedrigere Thorflügel N F D A breiter sein als der höhere IK Ä C. Ist dieses der Fall und hat der Wasserspiegel VW die Höhe NF überschritten, so nimmt bei weiterem Steigen des Wassers auf der Seite IKAC der Druck stärker zu als auf der Seite NFDA.

Es giebt eine Wasserspiegelhöhe, für welche Gleichgewicht besteht; wenn diese Höhe überschritten ist, so wird der Druck auf IKAC grösser und die Falze sind so gestellt, dass in diesem Falle das Thor von selbst aufgebt.

Die Totalbreite der Oeffnung sei b, die Wassertiefe, welche nicht überschritten werden darf,«; die Höhe des Thores N F D A ist li und es muss dessen Breite a bestimmt werden.

JS

Fig. 23.

M_-ß

K.___\£4____

* \t

r, A -o h

fb-wk—«b—x

Auf die Breiteneinheit berechnet, ist der Druck für die schmale Seite (b— a) durch das Dreieck DEH, für die breite Seite a durch das Trapez GFDH dargestellt. Es ist unter dieser Annahme, wenn p das Gewicht einer Cubikeinheit Wasser bedeutet und z in der Tiefe d ist:

z A x = 1. A x . d .p . oder z = d p .

Für FG ist d = (x— h), folglich FG — (x—h) p; für DII ist d = x, folglich DH=xp . Trapez G FD H = -f- [2x — h). h .

und Dreieck D EH —

Der Druck auf das schmale Thor ist = D E Ff X (b — a) — —y— (b — a).

„ ist = GFDHXa= {2x-h).

„ breite

a p h

und es findet sich:

Ci =

x'² b

32.

x (2 h x) — h²

§ 15. Wehre, welche unter Benutzung des Wasserdruckes aufgestellt und niedergelegt werden. Diese Constructionen können aus Holz hergestellt werden, jedoch passt dafür unbedingt Eisen besser.

Als Muster für eine Holzconstruction dieser Art darf man das von Josiah

White im Jahr 1818 im Lehighflusse in Pennsylvanien erbaute in Fig. 10 bis 12, Taf. XXIII dargestellte Wehr betrachten.

Fig. 10 zeigt das aufgestellte Wehr. Die beiden Klappen werden durch den Wasserdruck im Raume /, welcher durch die Oeffnung a mit dem Oberwasser in Verbindung steht, in der Höhe gehalten.

Die Verbindung mit dem Oberwasser (Fig. 12) wird hergestellt durch Oeffnen des im Widerlager befindlichen Schützes c und Geschlossenhalten des Schützes d. Bei dieser Anordnung tritt durch den gedeckten Canal b und die Oeffnung a das Wasser von oben her in den Raum / unter die Klappen. Soll das Wehr niedergelegt werden} so schliesst man das Schütz c und öffnet das Schütz d, worauf das Wasser aus dem Raume / durch die Oeffnung a und den Canal e in’s Unterwasser abfliesst. Nachdem so der Druck von unten auf in/ aufgehoben ist, fallen die Klappen, einseitig durch das Oberwasser gedrückt und auch ihrem Eigengewicht folgend, in die Stellung Fig. 11 nieder.

Die Vertiefung ist so gestaltet, dass die Fläche der oberen Klappe, wenn sie liegt, mit der Flussohle zusammenfällt und so, dass der Raum / nicht ganz von den Wehrconstructionen ausgefüllt wird. Zum Aufstellen des Wehres benutzt man den

Druck, welcher durch den Höhenunterschied von Oberwasser und Unterwasser bedingt ist, indem man das Schütz d schliesst, c öffnet und so das Oberwasser in den Raum / durch den Canal b und die Oeffnung a eintreten lässt.

Ein Wehr von Eisen (Trommelwehr), welches unter Benutzung des Wasserdruckes aufgestellt und niedergelegt werden kann, hat Chanoine neben anderen Constructionen, welche früher beschrieben worden sind, bei Dammery angebracht. In Fig. 19 bis 22, Taf. XXIII ist die von Desfontaines erfundene Construction dieses Wehrtheiles angedeutet.

Fig. 19 und 20 zeigen die Construction der eisernen, um eine horizontale Achse drehbaren Wehrklappen. Der obere Theil bildet das Wehr, der untere passt in eine in die Flussohle eingelassene Wehrtrommel aus starkem Eisenblech (Fig. 21, Taf. XXIII) und zwar so, dass er den hohlen Raum der letzteren in zwei wasserdicht von einander abgeschlossene Tlieile trennt.

Der wasserdichte Abschluss ist in Fig. 22 angedeutet. Am Rand des unteren Klappentheiles sind Lederstreifen angebracht, welche die Bestimmung haben, mit den Blech wänden der Wehrtrommel in Berührung zu bleiben und so den wasserdichten Abschluss zu bewirken. Ausserdem passt ein Kautschukband bei aufgestelltem Wehre an einen Blechstreifen im Innern der Trommel, damit in dieser Stellung noch besser wasserdicht abgeschlossen ist. Vom Widerlager aus stellen mit den Wehrtrommeln Röhren die Verbindung zum Oberwasser und zum Unterwasser her; bei a und bei c eintretend, so eingerichtet, dass sie durch Schieber geschlossen oder geöffnet werden können. So ist es möglich, jede der beiden Seiten nach Belieben mit dem Ober- oder mit dem Unterwasser in Verbindung zu setzen.

Wenn das Wehr niedergelegt ist (Fig. 21), dann steht der Raum a im Innern der Trommel mit dem Unterwasser und bc mit dem Oberwasser in Verbindung. Sollen die Klappen auf gestellt werden, so setzt man die Schieber um, so dass das Wasser aus b c nach der Seite unterhalb dem Wehr ablaufen und in a der Oberwasserdruck eintreten kann. Dadurch wird der innere Theil der Klappe und damit auch der äussere bis in die senkrechte Stellung gedrückt und trennt nun im Innern die Trommel in die beiden ungleichen Hohlräume c und a b.

Das umgekehrte Verfahren dient für das Niederlegen des Wehres.

§ 1(>. Specialconstructionen für Stauanlagen zur Herstellung von Reservoiren. Zur Bildung von Wassersammlern muss man einen Theil des Gefälles von Flüssen oder Bächen, aus welchen das Wasser bezogen wird, in Anspruch nehmen. Gewöhnlich geschieht das in dem Thale oder in der Schlucht, durch welche der Bach fliesst. Eine enge Stelle unmittelbar unten an einer Erweiterung des Thaies ist für die Anlage des Stauwerkes am besten geeignet. Durch einen wasserdichten Abschluss daselbst wird das Reservoir gebildet.

Als Abschlüsse verwendet man Erddämme oder Mauern. Abschlüsse, welche Wassersammlern für das Holzflössen dienen, werden auch aus Holz oder aus Constructionen von Holz mit Stein verbunden hergestellt.

Zusammensetzung von Erddämmen mit Mauerwerk ist auch schon in Anwendung gekommen, jedoch nicht zu empfehlen. Die Verbindung dieser Materialien bietet ungenügende Sicherheit und man muss desshalb entweder die Mauer oder das Erdwerk so stark machen, dass der eine Constructionstheil für sich allein dem Wasserdrücke widersteht.

Unter Umständen kommen liier sehr bedeutende Dimensionen vor, Wasser-tiefen bis auf 50m (Reservoir des Furens hei St. Etienne und zu Puentes in Spanien, letzteres wegen ungenügender Fundirung der Abschlussmauer 1802 ausgebrochen, s. Ann. des ponts et chaussees 1867).

Ebenso sind die gesammelten Wassermassen oft sehr bedeutend. Ein Ausbruch verursacht immer Unglück und grossen Schaden. Man muss desslialb die Abschluss constructionen mit aller Sorgfalt herstellen.

Damit der Wasserspiegel nicht bis zur Krone der hier in Anwendung kommenden Stauwerke ansteigt, wird ein Ueberfall mit tiefer liegender Sohle an geeigneter Stelle angebracht; entweder am Stauwerke selbst oder besser mit Umgehung desselben, wenn die Localverhältnisse es gestatten. Im ersteren Falle muss sowohl der Ueberfall als auch die Weiterleitung des Wassers ganz sorgfältig gegen Ausspülungen gesichert werden.

Zu jedem Reservoir gehört ein Ablaufcanal, durch welchen vollständige Entleerung möglich ist. Meistens muss man ihn im Stauwerk anlegen, doch ist es auch in diesem Falle besser, wenn es umgangen werden kann. — Die allgemeine Anordnung eines Abschlusswerkes geht aus Fig. 6, Taf. XXIV hervor, welche die Situation des im Jahre 1864 gebrochenen Dammes des Bradfield Reservoirs darstellt.

Abschluss dämme finden da Anwendung, wo der Untergrund Erde ist und wo geeignetes Material für die Auffüllung sich zeigt.

Diejenigen Erdarten, welche Wasser durchlassen, dürfen nicht verwendet werden. In Kies und Sand kann, dem Wasserdrücke entsprechend, eine starke Strömung entstehen, welche die Oeffnung erweitert und so mächtig wird, dass ein Durchbruch zu Stande kommt. Auch reiner Thon bietet nicht unbedingte Sicherheit. Wenn er stark trocknen kann, so entstehen Risse, in welche später das Wasser eindringt, weil das trockene Material zu fest ist, um einmal entstandene Höhlungen wieder auszugleichen. Man muss Dammerde verwenden und diese sorgfältig schichtenweise auffüllen und feststampfen. Fremde Stoffe wie Rasen, Holz, Torf u. dergl., namentlich solche, welche nachträglich faulen können, müssen sorgfältig entfernt werden.

Man hat empfohlen die Schichten schief oder gekrümmt anzubringen; allein damit wird der Zweck weniger erreicht als mit horizontalen circa 20om hohen Schichten; weil diese sich leichter gut herstellen und unter einander durch Feststampfen verbinden lassen.

Wenn keine vollständig wasserdichte Erde zu haben ist, dann kann man den Damm gegen Filtration durch einen Kern aus gutem Thon, in der Mitte des Dammes angebracht, schützen. In der Mitte eines der Dämme von Marsden am Huddersfield-Canal z. B. ist bei 14m,5 Wassertiefe ein Thonkern angebracht, der oben 2m,70, unten 5m,80 dick ist (siehe Minard, Cours de Construction).

Bei ganz kleinen Dämmen genügt lm Kronenbreite, 1 bis 1J/2 malige Böschung und eine Höhe von 0",50 über dem höchsten Wasserstande.

An grossen Reservoirs kann der Wellenschlag dem Abschlussdamme sehr nachtheilig werden; namentlich wenn die Wellen auf die Aussenböschung hinUbersehlagen und dort zu Abspülungen Anlass geben können. Diese Gefahr nimmt zu mit der Oberfläche und mit der Tiefe des Wassersammlers. Man hat z. B. am Reservoir von Chazilly, dessen Länge 1500m beträgt, bei 20m Wassertiefe 3m hohe Wellen beobachtet.

Zur Sicherung muss die innere Böschung und die Krone gepflastert werden. Der Damm wird 1 bis l¹/*“ höher gemacht als der höchste Wasserstand. Ausser-

25

Handbuch d. Ing-.-Wissensch, III.

dem kann man, um die Wellen am Ueberstürzen auf die äussere Dammböschung zu hindern, auf dem Damme eine Mauer anbringen (Fig. 7, Taf. XXIV). Ausser der Pflasterung, statt welcher unter Umständen ein dichter Steinwurf genügt, wird die innere Böschung gegen Beschädigungen bei halbgefülltem Reservoir namentlich dadurch geschützt, dass man sie flach macht. Am Reservoir von Torcy am Canal du Centre (Fig. 7, Taf. XXIV) hat man steilere Böschungen angebracht und dafür die Verkleidung durch Mauern, mit abgepflasterten Bermen verbunden, verstärkt. Diese Construction hat sich nicht bewährt. Die Mauern im aufgefüllten Boden erlitten ungleiche Senkungen und mussten nachträglich durch Gegenpfeiler, welche theilweise bis in den Dammfuss hinabreichten, verstärkt werden. — Weitere Bemerkungen Uber Abschlussdämme finden sich in Cap. II, S. 71.

Abschlussmauern sind den Dämmen da vorzuziehen, wo in felsigem Untergründe ein sicheres Fundament erstellt werden kann. Der bedeutende Wasserdruck, mit dem man bei der Herstellung von Wassersammlern meistens zu rechnen hat, lässt die Fundirung auf Erde als gefährlich erscheinen. Der Ausbruch des Reservoirs zu Puentes wird dem Umstande zugeschrieben, dass die Mauer ungenügend auf Pfahlrost fundirt war. Der Mauerkörper hätte unbedingt Widerstand geleistet, wenn das Fundament in die Tiefe bis auf den Felsen getrieben worden wäre.

Man hat früher den Reservoirmauern durch grosse Steinmassen die nöthige Stabilität zu geben gesucht und ist mit rechteckigen Profilen zu einer bedeutenden Materialverschwendung gekommen. Die grossen Dimensionen, welche für den Abschluss von Wassersammlern oft nothwendig sind, lassen es als wiinschbar erscheinen, diejenige Profilform aufzusuchen, welche am meisten Materialersparniss gestattet. In dieser Beziehung sind die französischen Ingenieure Graeff, Montgolfier, Bouvier, Comte-Grandchamps, Delocre, Lagrange, Krantz, Pelleterau in anerkennens-werther Weise vorgegangen; nicht nur in theoretischen Untersuchungen, sondern theilweise auch durch Bauten, deren Erfolg ein unbedingter ist.

Ein zweckmässiges Profil wird dadurch erreicht, dass man die Mauer oben möglichst schwach annimmt und sie nach unten, dem Wasserdrücke entsprechend, verstärkt und zwar so, dass die Steine keinen Pressungen ausgesetzt sind, welche ihre Widerstandsfähigkeit in Frage stellen. Je nach der Qualität des Mauerwerkes sollte der Druck 6 bis 10k pro Quadratcentimeter nicht überschreiten.

In den obersten Schichten kommt die Sicherung gegen den Wellenschlag dazu. Da in der Regel tiefe Reservoirs auch grosse Grundflächen besitzen, so geht es an, die Mauerstärken in den obersten Schichten von der Tiefe allein abhängig zu machen. Krantz schlägt vor, nachbenannte Dimensionen einzuhalten:

10    15    20    25    30 35-50 m

Wassertiefe . .    .

¹

j Ueber eine eigentümliche Art von Klappenwehren, die sog. Klapps taue, ist zu vergleichen: Zeitschr. f. Bauw. 1852, S. 393.

1,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 m

Breite der Mauerkrone

Höhe der Mauerkrone über dem Wasserspiegel 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 m.

Kleinere Dimensionen können angenommen werden, wenn das Reservoir im Ver-hältniss zur Tiefe nicht gross ist oder in einer vor Wind geschützten Lage sich befindet.

Man sucht den Mauern dadurch grössere Festigkeit zu geben, dass man sie in einer gegen das Innere des Reservoirs convexen Linie baut, so dass sie dem Wasserdrücke gleichsam ein horizontales Gewölbe entgegenstellen. Wenn die Breite des Abschlusses nicht gross ist, dann wird der gewünschte Zweck erreicht. Gleichwohl wird man gut thun, darauf sich nicht zu verlassen und um dieser Anordnung willen die Mauerstärke nicht zu vermindern.

In Fig. 2, Taf. XXIV ist eine Mauer von 34m Höhe dargestellt. Die Krone ist 4m breit und der höchste Wasserspiegel um 2m tiefer als dieselbe. Die zweck-massigste Form wäre vorhanden, wenn die Drucklinie in der Mitte der Mauer bliebe-allein dies ist nicht möglich, weil Ort und Richtung der Pressungen je nach dem Wasserstande verschieden sind. Die Extreme finden sich, wenn man einerseits das Reservoir als gefüllt und anderseits als geleert betrachtet. Diese beiden Drucklinien dürfen nicht aus dem Drittel der Mauerdicke heraustreten. Die erforderliche Form und Stärke wird dementsprechend durch Probiren gefunden.

Je dicker die Mauer wird, desto schwieriger ist eine sorgfältige Ausführung. Die Anordnung ist desshalb zweckmässig, wenn in den unteren Schichten grössere Sicherheit als in den oberen angenommen wird.

Dem entsprechend ist die Mauerform gewählt. Die beiden Linien, welche das Drittel der Mauerdicke bezeichnen, sind ABC und DBF, die beiden Drucklinien Gl KB und OKE H.

Um die Drucklinien zu erhalten, ist die Mauer in 9 horizontale Lamellen, welche man als Schichten betrachtet hat, eingetheilt worden. Der Schnitt der Resultirenden aus sämmtliclien Pressungen mit der entsprechenden Lagerfuge gibt den Punkt, durch welchen daselbst die Drucklinie geht.

Für das leere Reservoir kommen nur die Mauergewichte in Betracht. Die Einzelgewichte wirken in den Schwerpunkten 1, 3, 3 ... 9. Die Resultirenden 1 — 2, 1 — 3 u. s. w. sind gefunden worden mit Hülfe des Kräftepolygons Fig. 1, Taf. XXIV und mit Hülfe des dazu gehörigen Seilpolygons Fig. 5. Für die Lamellen 1 — 7 z. B. findet sich die Resultirende in SK, folglich ist K der entsprechende Punkt der Drucklinie.

Um die Drucklinie für das gefüllte Reservoir zu finden, muss man den Wasserdruck mit den Mauergewichten zusammensetzen. Der Wasserdruck auf die einzelnen Lamellen ist senkrecht auf der inneren Fläche durch die Pfeile 2, 3 ... 9 angegeben.

Zur Bestimmung der Grösse und Angriffspunkte dieser Einzelwasserkräfte sei (Fig. 24) CD der Wasserspiegel, MN eine beliebige Fläche der inneren Mauerwand, e deren veränderliche Breite. AB— Ab sei in der Tiefe C H = y eine horizontale Lamelle der Fläche MN, deren Breite e. Der Wasserdruck auf die ganze Fläche M N sei gleich TU auf die Lamelle A B gleich A TU; ferner HD — d, MN—b, OM=c und AE=Ac. y =■ Gewicht einer Cubikein-lieit Wasser.

Fig. 24.

i)

An¹'

Js

Damit findet man:

ATU—■ Ab ey y

33,

und wegen der Aehnliclikeit der Dreiecke AK B und H C D

A cd

oder

Ab =

34.

setzt man diesen Werth von A b in Gleichung 33., so ist

ATU=AccZey . . TU=y.2Acde . .

und demnach

vO CD CG CG

Die Entfernung des Angriffspunktes der Kraft TU vom Punkte D sei gleich l. Dann ist 2 d A W

2 d A TU

2 A TU

TU

oder, wenn man die Werthe aus den Gleichungen 35. und 36. einsetzt,

y 2 A c d² e _

Y 2 A c de

A c —

2 A c e d²

2 A c ed

37,

4 A b...........

d

und aus der Aehnlichkeit der Dreiecke CHD und 0 MN (s. obige Fig. 24) findet sich

K—!L    '

d b............

Nach Gleichung 34. ist

38.

39,

Setzt man aus Gleichung 39. den Werth von in Gleichung 38., so ist:

A c — ---Ab.........

40.

25*

lAced² = 'Lj-Abed²=~lAbed²

SA b e d² ist das Trägheitsmoment der Fläche M N mit Bezug auf die Achse DD (Fig. 25).

Wenn S der Schwerpunkt der Fläche MN, ferner DS = i und mit Bezug auf den durch S gehenden, mit D D parallelen Durchmesser der Central ellipse 7c der Trägheitshalbmesser ist, dann findet sich mit Bezug auf die durch den Schwerpunkt S gehende Achse das Trägheitsmoment ~ 1c² h Ab c

und (s. C ul mann, graphische Statik, S. 406) mit Bezug auf die Achse DD das Trägheitsmoment

2 A b e d² = (i² + k²) S A b e.........

Setzt man den Werth von SA b ed² aus Gleichung 42. in Gleichung 41., so erhält man

ZAced² = y (** + k²) S&e.........

und

41.

Fig. 26.

Fig. 25.

JL

\\

42.

48.

Der Werth SA c ed in Gleichung 37. lässt sich ebenso umformen, indem man für A c seinen Werth aus Gleichung 40. einsetzt. Es ist

SA c e d =

44.

1 Abed = il Abe ,

ferner ist

folglich findet sich durch Einsetzen dieses Wertlies in Gleichung 44.

45.

SA c e d —

46.

Setzt man endlich in Gleichung 37. den Werth für SA c e d² aus Gleichung 43. und für SA c e d denjenigen aus Gleichung 46., so findet man

j (i²+fc²)S A be

i² + h²

r*SA&fi

47.

bringt man die Gleichung 47. in die Form

Vi² + k²

48,

Vi² + li²

so genügt ihr Fig. 26. Im Schwerpunkt S senkrecht auf D S ist S U — k aufgetragen und senkrecht auf D U durch U I die Länge DI = 1 abgeschnitten worden.

Unter Benutzung dieser Construction sind in Fig. 2, Taf. XXIV die Angriffspunkte der Wasserpressungen 2, 5, 4 ... 9 bestimmt. — Da eine constante Breite e in Betracht gezogen ist, so sind

die Flächen Rechtecke und lc = b \J^ = 0,289 b (s. Culmann, graphische Statik, S. 438).

Für Bestimmung der Grösse der Kräfte muss Gleichung 36. benutzt werden, wonach

^ Acde = ~ .i'L Ab e .

nach Gleichung 46. ist

Da e constant angenommen ist, so kann man auch schreiben: SA b e = eh Ab = eb, folglich ist 'LAcde~~i.eb = cie.l somit

W = (y c e). i ,...........

wobei nur i und W veränderlich sind, wenn man die Lamellenhöhen c alle gleich macht. Es sei das Gewicht einer Cubikeinheit Mauerwerk

= T¹ >

in einer beliebigen Lamelle die mittlere Mauerdicke = mi, die Lamellenhöhe wie für das Wasser

die Lamellenbreite ebenfalls wie für das Wasser so ergiebt sich Gewicht einer Lamelle

= c,

= e,

49,

T — (fi e c) mi ,

50.

wobei nur T und m\ veränderlich sind.

In Fig. 2, Taf .XXIV ist angenommen: y = 1000k, yi = 2200k, c = 4m, e — lm, dies W = 1000.4.i.k = 4. iT T — 2200,4.mik= 8,8 mi T . i = ra setzt, so ist W = 4 T,

T = 8,8 T .

giebt nach Gleichung 49. und

50.

Wenn man

mi =

In der Zeichnung (Maasstabist demnach für i =    W—4T und für mi = -^m T—8,8'¹-

Da ferner -4-m = 2,5mm, so ist in der Zeichnung für i = lmm W = -A- T =• 1,6 T und für mi = lmm T = 44- = 3,52 T; nun soll aber in der Zeichnung lmm W¹ bedeuten und man muss daher statt i auftragen i oder 0,16 . i und

statt mi

vn oder 0,352 . mi.

Dem entsprechend sind im Kräftepolygon Fig. 3, Taf. XXIV die Wasserpressungen und in der Senkrechten des Kräftepolygons Fig. 1 die Mauergewichte aufgetragen worden.

Das Seilpolygon Fig. 4 hat successive die Lage der Mittelkräfte des Wasserdruckes 2, 2—3, 2—4 u. s. w. gegeben. In ihrer Grösse sind diese Mittelkräfte in Fig. 1 aufgetragen und durch Zusammensetzung mit den Mauergewichten konnten die Endkräfte, durch welche die Stützlinie bestimmt ist, ausgemittelt werden. Z. B. hat für die Lamellen 1—7 SI in Fig. 2 parallel mit VW in Fig. 1 den Drucklinienpunkt I gegeben.

Wenn man die Mauerschichten horizontal ausführt, so tritt unter Umständen die Gefahr des Gleitens ein. Dem könnte man durch Stellung der Schichten senkrecht auf die Richtung des Druckes begegnen; allein für das volle Reservoir müsste man z. B. für 1—7 die Lagerfuge senkrecht auf S J und für das leere senkrecht auf S K stellen. Man muss desshalb eine Mittelstellung wählen, indem man den Winkel IS K in S L halbirt und die Lagerfuge MN senkrecht auf S L zieht. Man erhält damit unter allen Umständen genügende Sicherheit gegen das Gleiten und braucht nicht ausserordentliche Mittel wie Erstellung von unregelmässigen Schichten und dergl. anzuwenden, welche nur dazu verleiten, das Mauerwerk nachlässig auszuführen.

Für Bestimmung der Inanspruchnahme des Materials muss man rechnen wie folgt:

Bei gefülltem Reservoir wird die Fuge z. B. für die Lamellen 1—7 in I Fig. 2, Taf. XXIV durch die Resultirende aus allen Pressungen getroffen. Es sei die Entfernung ihres Angriffspunktes von der Mitte des Querschnittes IL — u, die Dicke der Mauer in der betreffenden Fuge gleich m. Am stärksten ist das Material an der Vorderfläche bei M in Anspruch genommen. Die Mittelkraft aller Pressungen S J kann zerlegt werden in eine Kraft senkrecht auf die Richtung der Fuge Q und in eine andere nach der Richtung der Fuge. Die stärkste Inanspruchnahme des Mauerwerkes pro Quadrateinheit sei p, die in Betracht gezogene Lagerfläche ist ein Rechteck, dessen Breite e. Ihr Inhalt sei F\ dann ist (s. Culmann, graph. Statik, 1. Auf!., S. 441):

wobei c die Entfernung der am stärksten in Anspruch genommenen Mauerkante vom Schwerpunkte der Lagerfläche und i die Entfernung dieses Schwerpunktes von der neutralen Achse bezeichnet. Wenn man ferner den entsprechenden Halbmesser der Centralellipse gleich k setzt, so ist (s Culmann, graph.

Statik, S. 215):

k²

F— me, c =

und man muss in obige Gleichung setzen:

1    .    . k²

— m und i = —

2    u

m²

Ü + ^]-

folglich ist: p =

Bei leerem Reservoir ist die Seite N Fig. 2, Taf. XXIV am stärksten in Anspruch genommen und es muss desshalb in diesem Falle mit Rücksicht auf die Kraft SK p bestimmt werden wie im früheren mit Rücksicht auf S J.

Durchlässe für Entleerung des Reservoirs. Bei den hier in der Regel vorkommenden grossen Wassertiefen entsteht in Folge des bedeutenden Druckes eine starke Strömung, wenn in der Nähe der Basis im Abschlüsse durchgehende Oeffnungen vorhanden sind. Wenn es nothwendig ist, den Canal zur Entleerung im Damme anzubringen, so ist die Gefahr, dass durchgehende Oeffnungen neben den Wänden desselben entstehen, gross. Man wird desshalb, wenn irgend möglich, den Canal im festen Boden mit Umgehung des Dammes anbringen. Wo dies nicht geschehen kann, ist besondere Sorgfalt auf die Ausflussöflfnungen zu verwenden, damit längs derselben Abschlussdämme nicht ausgespült oder Mauern nicht beschädigt werden können.

Die Ausflusscanäle werden aus Stein oder aus Gusseisen hergestellt. Holz kommt in kleinen Dämmen wohl mitunter vor, sollte aber nicht verwendet werden,

12 u

weil die oft nothwendigen Reparaturen den Damm erschüttern, schwächen und so zu Ausbrüchen Anlass geben.

Verstärkungen, wie sie in Fig. 7 und 8, Taf. XXIV angegeben sind, dienen einerseits dazu, das Mauerwerk fester zu machen, anderseits bewahren sie vor der Entstehung durchgehender Oeffnungen, welche an gerader Grenze von Mauer und Erde leicht entstehen könnten. In dieser Beziehung ist Mauerwerk den Gusseisenröhren vorzuziehen.

Verschlossen werden die Canäle entweder mit Schützen oder mit Klappen; erstere in einem Schacht, wie in Fig. 7, Taf. XXIV. Die Klappen bringt man am Fuss des Dammes oder der Mauer im Reservoir an. Sie werden durch Drehen an Hebeln mit Ketten, welche auf der Böschung in Rollen laufen, geschlossen und geötfnet.

Schützen und Klappen sind in grossen Reservoiren einem starken Drucke ausgesetzt, welcher bei vollem Wassersammler das Oeffnen erschwert. Man bringt dess-lialb zuweilen mehrere Ausflussöffnungen über einander an, öffnet bei vollem Reservoir zuerst die oberen und die unteren dann, wenn nach Abfluss eines Theiles der Wassermenge der Druck sich vermindert hat.

Triftklausen sind Abschlusswerke für die zum Holzflössen dienenden Re,-servoire, wobei erforderlich ist, dass grosse Wassermengen abfliessen. Genügender Ausfluss kann durch Schützen nicht immer zu Stande gebracht werden. Man verwendet desshalb neben denselben oft Thore, die mit einem Drehpfosten verschlossen und geöffnet werden können (Fig. 13 bis 15, Taf. XXIV).

Wegen der mächtigen Strömung der abfliessenden grossen Wassermengen sind hier Erddämme nicht zu verwenden. Mauern können gute Dienste leisten, verursachen aber grosse Anlagekosten. In Fig. 16 und 17, Taf. XXIV ist die steinerne Korinsky-Klause dargestellt. Dieses Bauwerk befindet sich in der Gegend von Ischl unterhalb des Zusammenflusses des Brunnthal- und Knallbaches in den Weissenbach (s. Hess. Correction der Wildbäche.)

Um die Anlagekosten zu vermindern werden auch Triftklausen aus Holz und Steinen zusammengesetzt gebaut (Fig. 13 u. 14, Taf. XXIV, Wackbacliklause bei Bayrischzell, s. Bauernfeind, Vorlegblätter zur Wasserbaukunde). Diese Constructionen erweisen sich unter Umständen trotz grösserer Unterhaltungskosten als vortheilhaft.

Wo ganze Flösse durch die Triftklausen durchgehen müssen, ist es notliwendig, diese Abschlüsse beweglich zu machen, wie das im Schwarzwalde meistens der Fall ist. Dort werden die Klausen mit Balken oder Bohlen hergestellt, die weggenommen werden können, wenn der grösste Theil des Wassers durch die Schützen abgeflossen ist (Fig. 9 bis 12, Taf. XXIV).

Literatur.

Eine ausführliche Besprechung der Stauwerke findet man namentlich bei Hagen (Handbuch der Wasserbaukunst), Lag reue (Navigation interieure. III. Bd.) und Minard (Gaurs de construction), über Abschlusswerke für Beservoire ist auch Humber (Water suppig of eitles ancl toions) zu vergleichen.

VIII. Capitcl.

Schiffahrtscanäle.

Bearbeitet von

Ed. Sonne,

Baurath, Professor am Polytechnikum zu Darmstadt.

(Hierzu Tafel XXY bis XXYII und 10 Holzschnitte.)

§ 1. Geschichte des Canalbaues. Die Schiffahrtscanäle sind, wie bereits im § 5 des VI. Capitels dieses Bandes erwähnt wurde, aus jenen Canälen hervorgegangen, welche in ebenen und namentlich in eingedeichten Landstrichen für die Zwecke der Entwässerung angelegt werden mussten. In den Niederlanden¹) bestand die Canalschiffahrt schon vor dem 13. Jahrhundert und wenn diese merkwürdigen Gegenden zu den Zeiten Karls des Kühnen und Karls des Fünften hinsichtlich ihrer commerciellen und industriellen Entwickelung und demzufolge auch hinsichtlich ihres Reichthums allen anderen Ländern der Erde überlegen waren, so verdankten sie dies ausser ihrem Seehandel auch — und zwar in nicht geringem Grade — der Ausbildung ihrer künstlichen Wasserstrassen. In den Niederlanden ist der Canal Jahrhunderte lang der einzige Weg des Binnenverkehrs gewesen, er hat aus einem unwirthbaren Lande den blühendsten Culturstaat gemacht.

Wir haben ferner an oben angegebener Stelle bereits erwähnt, dass eine allgemeine Anwendung des Canalbaues erst durch die Erfindung der Kammerschleuse möglich wurde. Das Verdienst, mit Hülfe derselben zuerst Canalbauten im Hügellande ausgeführt zu haben, gebührt den Franzosen, welche, angespornt durch die bedeutenden Erfolge der Niederlande, bereits im 17. Jahrhundert auf dem Gebiete des Canalbaues Grosses leisteten.

Von den älteren französischen Canälen sind u. A. zu nennen: Der Canal von Briare, eröffnet 1642, welcher die Loire mit der Seine verbindet, als der erste Canal mit einer Scheitelstrecke, und der Canal du Midi zwischen der Garonne und dem Mittelländischen Meere, 1668 bis 1684 erbaut, 240Km lang und 99 Schleusen enthaltend. Als der Hauptsache nach aus dem vorigen Jahrhundert stammend mögen erwähnt werden: Der Canal von Burgund zwischen Seine und Saöne, angefangen 1773, vollendet 1832 und der Canal von St. Quentin, welcher die Flussgebiete der Schelde, der Sambre, der Somme und der Oise mit einander in Verbindung setzt, bereits 1724 angefangen, in voller Ausdehnung aber erst 1810 vollendet. Der zuletzt genannte ist merkwürdig als der erste französische Canal, welcher einen Tunnel erhielt.

9 Ueber den Canalbau der Börner, der Chinesen u. s. w. vergl. Stevenson, Canal and river

engineering, S. 2.

In England entwickelte sich der Canalbau namentlich während der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts. Der Bridgewater Canal zwischen Manchester und dem Mersey, epochemachend wie später die Eisenbahn von Liverpool nach Manchester, wurde 1776 vollendet. Derselbe ist 60Km lang und hat 10 Schleusen. Der Trent-Mersey oder Grand-Trunk Canal, 1777 vollendet, hat 91 Schleusen hei 150Km Länge. Der Coventry Canal, 1790 vollendet, ist 143Km lang und hat 98 Schleusen. Auch der Forth und Clyde Canal muss als einer der ersten für Seeschiffe angelegten - Canäle hier genannt werden. Es sind dies nur einige wenige Glieder des Canalnetzes, mit welchem England in kurzer Zeit zu ungemeinem Vortheil für seine Industrie überspannt wurde. Der englische Canalhau erwies sich zudem als ein gewinnreiches Unternehmen. Noch im Jahre 1825 wurden Actien verschiedener verkehrsreicher Canäle mit mehr als dem Zehnfachen ihres Nominalwerthes bezahlt.¹)

Deutschland wird nicht selten als ein Land bezeichnet, woselbst für den Bau von Schiffahrtscanälen überhaupt wenig geschehen sei, auch scheiterte in früherer Zeit in der That manches Canalproject und sogar die Vollendung einzelner in Angriff genommener Canäle an der deutschen Kleinstaaterei. Man sollte indess nicht unberücksichtigt lassen, dass in Mittel- und in Süddeutschland die localen Verhältnisse dem Canalbau sehr ungünstig sind und dass im nördlichen Deutschland verschiedene Ausführungen von Bedeutung beschafft wurden. — Abgesehen davon, dass Ostfriesland und Oldenburg auf den Wasserverkehr in ähnlicher Weise angewiesen waren, wie die Niederlande, wurden im nordöstlichen Deutschland bereits im 16. Jahrhundert einzelne Strecken, so z. B. ein Canal zur Verbindung der Elbe mit der Havel, hergestellt. Aus dem 17. Jahrhundert stammen der 24Km lange Friedrich-Wilhelms Canal, auch Mühlroser Canal genannt, zwischen Spree und Oder (1662 bis 1668 erbaut) und andere. Auch der Finow-Canal zwischen Oder und Havel wurde bereits im 17. Jahrhundert zum grössten Theil hergestellt, verfiel aber während des dreissig-jährigen Krieges, so dass er erst 1746 wieder eröffnet werden konnte. Er ist 45Kin lang und hat 15 Schleusen. Unter Friedrich dem Grossen wurde der ältere Plauen’sclie Canal zwischen Havel und Elbe erbaut, überhaupt wurden damals die schiffbaren Verbindungen zwischen Elbe, Oder und Weichsel hergestellt. Es ist richtig, wenn Hagen hinsichtlich dieser älteren Anlagen bemerkt, dass die Binnenschiffahrtslinien in Preussen an Ausdehnung den Unternehmungen des Auslandes nicht nachstehen, und dass bis zur Mitte des vorigen Jahrhunderts die preussischen Canäle zu den wichtigsten gehörten, die es überhaupt gab.²)

An dieser Stelle muss auch der 1785 vollendete Schleswig-Holsteinsehe Canal genannt werden, welcher die Ostsee mit der Nordsee verbindet und von kleineren Seeschiffen befahren werden kann.

Im laufenden Jahrhundert ist Deutschland indess hinsichtlich des Canalbaues sehr zurückgeblieben, während derselbe in England, Frankreich, Amerika und den Niederlanden kräftig gefördert wurde.

In Frankreich wurden alle grösseren Flüsse, soweit dies früher noch nicht geschehen war, mit einander in Verbindung gesetzt und es sind als für uns von

besonderem Interesse namhaft zu machen: Der Canal von Nivernais (zwischen Loire und Yonne, 174Km lang) wegen der grossartigen Arbeiten auf seiner Scheitelstrecke; der Rhein-Rhöne-Canal, unter Louis Philipp erbaut, 323Km lang mit 172 Schleusen; der Rliein-Marne-Canal, 1853 vollendet, 315Km lang mit 180 Schleusen und der 1866 vollendete Saar-Kohlen-Canal, welcher sich im See von Gondrexange an den Rhein-Marne Canal und andererseits an die canalisirte Saar anschliesst.³) Frankreich besitzt innerhalb seiner jetzigen Grenzen 2736Km eigentliche und 536Km flussähnliche Canäle (canaux assimiles aux ri vieres).⁴)

In England wurden auch im laufenden Jahrhundert kleinere Canäle in ziemlicher Anzahl erbaut, es trat jedoch daselbst der Eisenbahnbau bald in den Vordergrund, dem sich die Franzosen bekanntlich erst später zuwendeten. In der Zeit, als es noch unentschieden war, wie sehr die Eisenbahnen im Grossen und Ganzen den Schiffahrtscanälen überlegen sind, machte man namentlich in England zahlreiche Versuche, Schnellfahrten auf den Canälen in’s Leben zu rufen, aber im allgemeinen mit geringem Erfolge.

Die gesannnte Länge der englischen Canäle soll zur Zeit 4560Km betragen. Von den neueren Ausführungen besonders zu erwähnen ist nur der 1822 vollendete Caledonisclie Canal, welcher als Seeschiffahrts-Canal quer durch Schottland geführt wurde.

Hervorragend sind ferner die Leistungen der vereingten Staaten Nordamerikas auf dem Gebiete des Canalbaues; kein anderes Land war aber auch so sehr wie dieses auf die Ausbildung der dem Massentransport dienenden Verkehrsmittel angewiesen.

Es würde zu weit führen, wollten wir auch nur die grösseren der amerikanischen Canäle hier einzeln namhaft machen; zur Erwähnung des berühmtesten unter ihnen, des Erie-Canales, war schon früher (in § 9 des VI. Capitels) Gelegenheit. — Im Jahre 1870 zählte man in den vereinigten Staaten 81 Canäle mit 7580Km Gesammtlänge.⁵)

Auch in Belgien und Holland hat man während des laufenden Jahrhunderts an der Ausbildung des Canalnetzes unausgesetzt gearbeitet, so dass daselbst die Maschen des Netzes sich dichter schliessen, als in irgend einem anderen Lande. In neuerer Zeit wurden in Holland namentlich bedeutende Seeschiffahrtscanäle, von denen der Amsterdamer Seecanal der bekannteste ist, zur Ausführung gebracht. Auf Zahlenangaben über die Länge der niederländischen Canäle müssen wir verzichten, weil die hierüber vorliegenden Angaben einander zu sehr widersprechen.⁶ 7 8)

Auf der überwiegenden Mehrzahl der im Vorstehenden erwähnten Canäle findet nun seit der Zeit der Eisenbahnen nur ein mässiger Verkehr, oft nur ein Localverkehr statt, einzelne Canäle sind sogar ganz aufgegeben. Es ist dies eine Folge des „Vernichtungs-Krieges“ der Eisenbahnen gegen die Canäle, in welchem die letzteren, als der schwächere Theil, nur zu oft unterliegen mussten. Unter diesen Umständen muss man es nicht allzu sehr bedauern, dass der deutsche Canalbau im laufenden Jahrhundert nur langsam von statten ging, obwohl Canäle, wie der Rhein-Weser und der-Weser-Elbe Canal, wenn sie rechtzeitig liergestellt worden wären, ohne Frage grossen Nutzen gestiftet hätten. Die Nachwehen der napoleonischen Kriege, das gerechtfertigte Bestreben den Eisenbahnbau kräftig zu fördern und einige traurige Erfahrungen, welche in Betreff des Betriebes ausgeführter Canäle, namentlich des Main-Donau Canals gemacht wurden, waren einer energischen Thätigkeit auf dem fraglichen Gebiete hinderlich.

Unter den im laufenden Jahrhundert in Deutschland ausgeführten Canälen ist nun vor Allen der Main-Donau Canal (Ludwigs-Canal) zu nennen, welcher 141Km lang ist und 87 Schleusen hat. Derselbe wurde 1836 begonnen und in den vierziger Jahren vollendet.⁸) In Preussen gelangten im Jahre 1864 die Arbeiten von dem 175Km langen Elbing-Oberländisehen Canale (vergl. § 13 des VI. Capitels) zum Abschluss und 1873 diejenigen an dem 51Km langen König-Wilhelms Canale, welcher den Memelfluss mit der Stadt Memel verbindet. Auch die Wasserstrassen der Umgegend von Berlin wurden vervollkommnet. Im Bau begriffen sind der Masurische Canal, der die oberen Masurischen Seen mit dem Pregel verbindet, der Hunte-Ems Canal, der Canal durch das Bourtanger Moor und einige andere kleinere Canäle.⁹)

Nach Angaben aus dem Jahre 1874 sollen in Deutschland 1876Kra Canäle vorhanden sein, unter denen sich aber wohl nur 532Km grössere Canäle befinden, welche Flusschiffen zugänglich sind.

Unter den neuen Canälen aussereuropäischer Länder ist bekanntlich der im Jahre 1870 vollendete Suez-Canal besonders hervorragend.¹⁰)

§ 2. Die verschiedenen Arten der Schiffahrtscanäle. — Neuere Canalpro-jecte. — Bei Eintheilung der Scliiffabrtscanäle in verschiedene Arten kann man das Hauptaugenmerk entweder auf den Zweck und die Verwendung der Canäle oder aber auf die Verhältnisse des Bauterrains richten.

Nach Zweck und Verwendung unterscheiden wir folgende drei Arten:

1.    Seeschiffahrtscanäle. — Die Anforderungen, welche an dieselben zu stellen sind, ergeben sich aus der Grösse und Form der Seeschiffe, sowie aus den Eigentümlichkeiten der Seeschiffahrt. Die Einzelnheiten der Seeschiffahrtscanäle werden desshalb erst später, am Schlüsse des XIV. Capitels dieses Bandes besprochen werden.

2.    Canäle, welche ausschliesslich der Binnenschiffahrt und der Flösserei dienen.

Jeder Schiffahrtscanal ist flossbar, es findet sieb aber nicht überall Gelegenheit zum Flössen. Auf manchen Canälen aber wird die Flösserei in ausgedehnter Weise betrieben, so z. B. auf dem Bromberger Canale, einem Verbindungsgliede zwischen Weichsel und Oder.

⁸) Man vergl. u. A.: Kl eins c hr o d. Die Canalverbindung des Rheins mit der Donau. (Mün

chen. Franz.)

⁹) S. deutsche Dauz. 1874, S. 45. Ferner: Berlin und seine Bauten, II, S. 21 und Anmerkung 17 auf S. 310 dieses Bandes.

¹⁰) Ueber Scbiffahrtscanäle in Mittel- und Ober-Egypten s. Engng. 13. März 1874; über die Canäle in Canada, daselbst 1871, April bis Juni.

Diese Art der Canäle ist die am weitesten verbreitete. Von den Unterabthei-lungen derselben werden wir am Schluss dieses Paragraphen sprechen.

3. Canäle, welche neben der Schiffahrt auch die Förderung sonstiger Interessen zum Zweck haben. Hier sind vor allem diejenigen Anlagen zu nennen, aus welchen die Landwirthschaft Nutzen zieht und unter diesen wiederum die Moorcanäle (holländisch: Veencanäle).

Die Moorcanäle werden, wie ihr Name besagt, in Torfmooren angelegt; man sticht den Torf auf einer breiten Fläche, in deren Mitte der Canal nach und nach vorgetrieben wird, verschifft ihn nach den Consumtionsorten und macht die neben dem Canale liegenden Streifen urbar. Namentlich in Holland, aber auch in Ostfriesland, Oldenburg und dem Bremischen sind auf diese Weise ausgedehnte Landstriche der Cultur gewonnen, welche sonst fast werthlos sein würden.

Situation, Längenprofil und Querprofil von Moorcanälen findet man in den Figuren 4, 5, 9 und 10 auf Tafel XXY. Einige Einzelnlieiten werden wir im § 13 dieses Capitels besprechen.¹¹)

Ferner ist die Verwendung der Schiffahrtscanäle für Bewässerungszwecke zu erwähnen, worauf in Zukunft vielleicht besonderer Werth zu legen sein wird.¹²)

Als Beispiel derartiger Anlagen sind zu nennen: Der bei Hanekenfähr oberhalb Lingen abzweigende Ems-Canal, durch welchen ein Theil des Ochsenbruches bewässert wird, der Canal neben der Brensch (in der Gegend von Strassburg), dessen YVasser gleichfalls theilweise zur Wiesenbewässerung benutzt wird, und (in Italien) der Naviglio grande, sowie der Canal von Pavia nach Mailand, als Anlagen von besonderer Bedeutung.

Einzelne Canäle werden gleichzeitig für Verkehrszwecke und für die Wasserversorgung bezw. die Speisung anderer Canäle benutzt. — Hier sind beispielsweise namhaft zu machen: Der floss-bare Speisegraben zwischen der Saar und dem Rhein-Marne Canal und der bereits auf Seite 97 dieses Bandes genannte Canal de l’Ourcq, welcher für die Wasserversorgung von Paris angelegt ist, daneben aber auch kleinere Schiffe trägt.¹³)

In technischer Hinsicht haben die zuletzt genannten beiden Arten von Canälen die Eigen-thümlichkeit, dass sie mit Gefälle angelegt werden müssen, während der Wasserspiegel des eigentlichen Schiffahrtscanals nahezu horizontal ist. Ein zur Abgabe von Wasser bestimmter Canal hat somit einige Aehnlichkeit mit einem canalisirten Flusse.

Hinsichtlich der Beschaffenheit des Bauterrains hat man drei Arten von Canälen zu unterscheiden: die Canäle in ganz ebener Gegend, diejenigen, welche die Thalsohlen nicht verlassen, und diejenigen, welche Wasserscheiden überschreiten.

Die Canäle in ganz ebener Gegend, also vorzugsweise in den Küstenländern, bilden daselbst vielmaschige Netze, welche sich auch in die Städte und die Ortschaften hinein verzweigen. Zur Verbindung zwischen den einzelnen Haltungen genügen mitunter schiffbare Stauschleusen (vergleiche den § 5 des IV. Capitels), die an wichtigeren Punkten vorkommenden Kammerschleusen haben in der Begel ein geringes Gefälle mit Ausnahme derjenigen, welche den Canal vom Ebbe- und Flußgebiete absclilicssen. Die Figuren 9 und 10 auf Tafel XXV führen die Gestaltung der in llede stehenden Anlagen vor. Noch ausgebildeter treten dieselben beispielsweise in Venedig und in den holländischen Städten auf.

1!) Ueber Moorcanäle vergleiche man Franzius. Die wasserbaulichen Anlagen der Stadt Papenburg. Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover 1866, S. 259 und Bericht über die Voruntersuchung zum Hunte-Ems-Canal. (Oldenburg, Stalling.)

¹²)    Man vergl. Dünkelberg. Die Schiffahrtseanäle in ihrer Bedeutung für die Bandes-Melioration (Bonn) und Hess. Die Bedeutung des Rostock-Berliner Schiffahrtscanals für die landwirtschaftlichen Interessen der Provinz Brandenburg. (Rostock, Werther.)

¹³)    Ausführliche Mittheilungen über den genannten Canal findet man in Vuigner. Riviere et canal de l’Ourcq. (Paris, Dunod.)

Die Canäle, welche in der Thalsohle und nur in dieser angelegt werden, führen den Namen Seitencanäle oder Lateralcanäle. Man gebraucht diesen Namen aber auch in engerem Sinne für diejenigen Schiffahrtscanäle, welche neben einem schiffbaren Flusse herlaufen. — Die Seitencanäle werden nicht selten in der Weise angelegt, dass sie den Fluss an einer Stelle verlassen und an einer anderen Stelle wieder in denselben einmünden, ln dieser Gestalt bilden sie einen Theil der bei Canalisirung der Flüsse vorkommenden Ausführungen, vergl. die Abtheilung B des IX. Capitels, woselbst die Seitencanäle eingehender besprochen werden. Kurze Seitencanäle mit nur einer Schleuse, welche den Zweck haben ein Schiffahrtshinderniss z. B. ein Wehr zu überwinden, nennt man Umgehungscanäle.

Als Beispiel eines grösseren projectirten Seitencanals ist der Südcanal bei Berlin zu nennen. Derselbe würde einerseits bei Treptow und andererseits in der Gegend von Charlottenburg in die Spree münden und etwa 26Km lang werden. Zur Erleichterung und Förderung der lebhaften Schiffahrt Berlins würde er wesentlich beitragen und ausserdem die Wasserverhältnisse der Stadt durch Ableitung eines Theils des Hochwassers der Spree bedeutend verbessern. Dies vor einigen Jahren lebhaft befürwortete Project u) ist jetzt leider in Folge der fortschreitenden Bebauung der Umgebungen Berlins fast unausführbar geworden.

Die Canäle, welche eine Wasserscheide überschreiten, werden Verbindungscanäle genannt. Sie verfolgen soweit möglich die Thalsohlen der von schiffbaren Flüssen abzweigenden Wasserläufe und ersteigen mittelst sog. Schleusentreppen die Hochplateaus, auf denen sich dann die „Scheitelstrecken“ des Canals befinden. Im Einzelnen gestaltet sich die Anlage verschieden, je nachdem der Canal in ebener Gegend oder im Hügellande ausgeführt wird.

Im Hügellande fällt die Mehrzahl der Haltungen ziemlich kurz aus und die Schleusentreppen erhalten eine ziemlich grosse Anzahl von Schleusen. Da mit Vermehrung der Anzahl der Schleusen die Bau- und die Betriebskosten eines Canales erheblich wachsen, so sind es namentlich die Canäle des Hügellandes, deren Lebensfähigkeit seit Erfindung der Eisenbahnen ernstlich in Frage gestellt ist.

In der ersten Section der östlichen Schleusentreppe des Rhein-Marne Canals befinden sich auf 9831m Länge 24 Schleusen, der durchnittliche Abstand beträgt somit 410m, einzelne Schleusen liegen nur 100 bis 200m von einander entfernt. Die Schleusentreppe des Saar-Kohlen-Canals, welcher gleichfalls ein Canal im Hügellande ist, zeigen die Figuren 1 und 2 der Tafel XXV. — Unter den neueren Canalprojectcn befinden sich nur wenige mit Ueberschreitung von Wasserscheiden des Hügellandes, als hierher gehörige Beispiele mögen indess der Donau-Oder Canal und der Mosel-Saar Canal angeführt werden.¹⁵)

Die Canäle in ebener Gegend haben eine geringere Anzahl von Schleusen und somit lange Haltungen, sog. Schleusentreppen fehlen in der Kegel, wie z. B. bei dem durch Fig. 5, Taf. XXV dargestellten Hunte-Ems Canal. Diese Canäle sind ungleich lebensfähiger als die Canäle des Hügellandes, sie werden uns desshalb auch im Nachstehenden vorzugsweise beschäftigen.

Als Unter ab theilungen der Binnenschiffahrts-Canäle kann man drei Classen derselben aufstellen, sobald man die Verkehrsverhältnisse der Canäle näher in’s Auge fasst.

Zu den Canälen der ersten Classe sind diejenigen zu rechnen, welche grösseren Flusschiffen zugänglich sein sollen.

u) Man vergl. u. A. die Deutsche Bauzeitung vom 12. Juli 1873.

¹⁵) Uebcr den Donau-Oder Canal vergl. man: Deutsche Bauz. 1873, S. 365; desgl. über den Mosel-Saar Canal: daselbst 1871, S. 211.

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03

r—

Unter den hierher gehörigen Canalprojecten sind der Einscher Canal und der Rhein-Main Canal zu nennen. Den Rheinschiffen würde der erstere den Weg in die westphälischen Kohlenreviere und der letztere den Weg nach Frankfurt a. M. eröffnen⁹)

Die Canäle zweiter Classe haben einen durchgehenden Verkehr von einem Flusse zum andern und ausserdem den Localverkehr zu vermitteln. Sie müssen dess-lialb Flusschiffen von mindestens mittlerer Grösse zugänglich sein. Derartige Canäle sind projectirt zwischen der Elbe und der Spree, dem Rhein und der Weser, der Weser und der Elbe, auch der Rhein-Maas Canal und der Berlin-Rostocker Canal sind an dieser Stelle zu nennen.

Der Elbe-Spree Canal, welcher den Producten Sachsens und Böhmens einen billigeren Weg nach Berlin eröffnet, erhält zwischen Riesa (Grödel) und Berlin eine Länge von 146Km, während der zur Zeit bestehende Wasserweg 409Km lang ist. Die Terrainverhältnisse gestatten die Anlage von zwei sehr langen Haltungen, zwischen denen in der Gegend von Baruth und Teupitz wahrscheinlich geneigte Ebenen angelegt werden. Dieses Canalproject, (über welches u. A. Grosse, der Elbe-Spree Canal zu vergleichen ist) hat unter den grösseren Projecten, welche vorliegen, wohl am meisten Aussicht auf Verwirklichung.

Ein Rhein-Weser Canal und ein Weser-Elbe Canal wäre namentlich für die Kohlengegenden Westphalens und der Rheinlande von Wichtigkeit. Die Länge beider Canäle ist (im Ganzen) zu 472Km ermittelt. Die Anschlüsse erfolgen nach den veröffentlichten Projecten an den Rhein bei Ruhrort, an die Weser bei Minden und an die Elbe bei Nigripp unterhalb Magdeburg. Näheres siehe Michaelis, Rhein-Weser Canal (Berlin. Ernst und Korn) und Hess, Weser-Elbe Canal. Zeitschr. d. Arcli.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1871, S. 180.

Ein Rhein-Maas Canal (etwa 47Km lang) würde eine seit Jahrhunderten befürwortete Idee verwirklichen ¹⁰) und eine Fortsetzung des Rhein-Weser Canales bilden Die Anschlusspunkte sind Venlo an der Maas und die Gegend zwischen Uerdingen und Budberg (in der Nähe von Crefeld) am Rhein.

■ Ein Canal von Berlin nach Rostock, 265Km lang, trifft auf seiner Trace ein sehr günstiges Bauterrain, weil daselbst eine grössere Anzahl von Landseen (z. B. der Miiritz-See, der Krackower-See u. A.) vorhanden sind. Ueber dies interessante Project liegen ausführliche Mittheilungen vor in: Wiggers. Das Project des Rostock-Berliner Schiffahrtscanal es vom Wasserbau-Inspector Hess zu Hannover. (Rostock. Kuhn.)¹¹)

Schliesslich sind noch als Canäle dritter Classe diejenigen zu erwähnen, welche fast ausschliesslich dem localen Verkehr dienen, wenn auch ein durchgehender Verkehr nicht ganz ausgeschlossen zu sein braucht. Hierher gehören u. A. die meisten Zweig- oder St ich canäle, auch Nebencanäle genannt, deren einige mit jeder grösseren Canalanlage in Verbindung zu treten pflegen. So sind beispielsweise im Anschluss an den Rhein-Weser Canal ein Dortmunder-Zweigcanal, ein Lippe-Z weig-canal und ein Osnabrücker-Zweigcanal projectirt. Die Canäle, welche nicht ausschliesslich den Verkehrszwecken dienen, namentlich die Moorcanäle, sind in Beziehung auf den Verkehr in der Regel Canäle dritter Classe.

Eine der vorstehenden ähnliche Eintheilung ist in Frankreich seit längerer Zeit gebräuchlich, indem man daselbst die Canäle der grossen und diejenigen der kleinen Schiffahrt unterscheidet.

§ 3. Wirtschaftliche Erwägungen über den Hau von Schiffahrtscanälen. — Anforderungen hinsichtlich des Betriebes derselben. — Es muss leider zugegeben werden, dass die Canalschiffahrt selbst in den Ländern, woselbst sie sich seit Jahrhunderten eingebürgert hat, der mächtigen Concurrenz der Eisenbahnen gegenüber nur mühsam ihr Leben fristet und dass das auf die Canäle verwendete Capital nur ausnahmsweise eine Rente abwirft.

Diese Erscheinung erklärt sich namentlich aus dem Umstande, dass Eisenbahnen und Canäle ganz verschiedene Arten von Verkehrswegen sind, welche auch hinsichtlich ihrer Rentabilität nicht direct mit einander verglichen werden können. Der Besitzer einer Eisenbahn ist Herr des gesammten Transportgeschäfts, er vereinnahmt in den Frachtbeträgen eine Entschädigung, welche unter normalen Verhältnissen die Betriebskosten, die Verzinsung und die Amortisation des Anlagecapitals deckt, und er ist durch geschickte Behandlung der Tarifsätze im Stande, seine Einnahmen zu steigern. In manchen Fällen besitzt die Eisenbahnverwaltung sogar fac-tiscli eine Monopol für die Vermittelung gewisser Arten des Verkehrs. — Bei einem Canale liegen die Verhältnisse ganz anders. Das Transportgeschäft und die Strasse sind von einander getrennt. Das erstere wird von den Schiffern als freies Gewerbe auf öffentlicher Strasse ausgeübt und der Gewinn des Schiffers kommt der Verzinsung der Anlagekosten der Wasserstrasse in keiner Weise zu Gute. Für die Verzinsung des letzteren ist nur in den Canalabgaben eine oft spärlich fliessende und unzuverlässige Einnahmequelle vorhanden. In diesen Verhältnissen ist eine grosse Ueber-legenheit der Eisenbahnen über die Canäle begründet, sowie namentlich auch der Umstand, dass sich das Privatcapital jetzt von Canalanlagen ganz und gar fern hält.

Im Einzelnen sind in neuerer Zeit hinsichtlich des Canalbetriebes folgende Erfahrungen gemacht worden:

In Frankreich haben die bekannten Verhältnisse des dortigen Eisenbahnwesens dahin geführt, dass man die Canalabgaben auf ganz geringe Beträge herabgesetzt hat, denn nur auf diese Weise konnte man die Eisenbahnverwaltungen veranlassen, ihrerseits billiger zu transportiren.¹²) Jene Abgaben decken nun in Frankreich nur circa 40°/o der Unterhaltungskosten der Canäle, von einer Verzinsung des Anlagecapitals ist daselbst überhaupt nicht die Rede. Trotzdem machen die Eisenbahnen den Canälen mit Erfolg Concurrenz und wenn der französische Staat für die weitere Ausbildung des Canalnetzes fortwährend thätig ist, so geschieht dies namentlich aus den vorhin angedeuteten Gründen. — Die den französischen Canälen zufallenden Transportmengen belaufen sich jährlich und durchschnittlich pro Längeneinheit auf 270000T, während dieselben mehr als eine Million Tonnen betragen müssten, wenn die Canäle als selbstständige Unternehmungen bestehen sollten.

In Belgien ergaben sich im Jahre 1845, als die Eisenbahnen noch nicht entwickelt waren, nur l,i°/o Rente für das Canalcapital und sogar die von dem Kohlenbecken von Charleroi ausgehenden Canäle, bei denen die Verkehrs Verhältnisse ausnahmsweise günstig sind, leiden unverkennbar unter dem mehr und mehr zunehmenden Uebergewicht der Eisenbahnen.

In England sieht man die Ueberlegenheit der Eisenbahnen über die Canäle als eine ausgemachte Sache an.¹³) Nicht erfreulicher sind auch die Angaben, welche

Aus den im Vorstehenden erwähnten Erfahrungen geht hervor, dass die Anwendbarkeit der Schiffahrtscanäle heutzutage eine beschränkte geworden ist und dass der Canal nur bei örtlichen und Verkehrs-Verhältnissen, welche besonders günstig sind, als ein selbstständiges Unternehmen wird auftreten können, so lange man eine directe Rentabilität von ihm verlangt, dies aber auch nur dann, wenn derselbe höheren Anforderungen entspricht, als die Mehrzahl der bestehenden Canäle.

Malezieux über den durchschnittlichen Verkehr auf amerikanischen Canälen macht, obwTohl Amerika auch einige unbestreitbare Erfolge hinsichtlich des Canalbaues aufweist. ²¹)

Hieraus folgt, dass ein von vielen Seiten mit Recht erstrebter Aufschwung des deutschen Canalbaues nur durch kräftige Unterstützung der betreffenden Unternehmungen seitens des Staates möglich ist und es sprechen für eine solche Unterstützung allerdings mancherlei Gründe. Wenn beispielsweise die von einem Canale durchschnittenen Gegenden durch den Bau desselben der Cultur erschlossen werden, wie dies beispielsweise bei den Moorcanälen der Fall ist, so erscheint die Anlage und die Unterstützung derselben durch den Staat von vornherein gerechtfertigt. Wenn ferner „der Canal Verbesserungen in der Landwirthschaft (durch Bewässerung und Entwässerung) bewirkt, industrielle Etablissements hervorruft, die Ausbeutung von Bergwerken, Forsten u. s. w. erleichtert und überhaupt den öffentlichen Reichtlmm steigert, so nimmt der Staat Theil an den geschaffenen Reichthümern und dieser An-tlieil kann gross genug sein, um ihm den Verzicht auf die Einnahmen aus directen Zöllen zu ermöglichen.“

Es lassen sich noch andere wichtige Gründe für die Förderung des Canalbaues seitens des Staates geltend machen: Die Erlangung billigerer Transportpreise ist vielerorts eine Lebensfrage für die Industrie und für das Gedeihen der Landwirthschaft; die Canäle sind den Wechselfällen der Kriegszeiten weniger unterworfen, als die Eisenbahnen, sie sind hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit nahezu unbeschränkt und erweisen sich endlich (wie der Schlussbericht über den vorzunehmenden Ausbau der Wasserstrassen in Frankreich sich ausdrückt) als die besten Moderateure und Regulatoren der Eisenbahn-Transportpreise.

Wir haben vorhin erwähnt, dass mit den Schwierigkeiten, welche sich dem Bau der Schiffahrtscanäle in neuerer Zeit entgegenstellen, die Anforderungen an dieselben wachsen mussten. Diese erhöhten Anforderungen entspringen aus den allgemeinen Verhältnissen des heutigen Güterverkehrs und Handels und sind im Wesentlichen folgende:

Der Canaltransport sollte unter Ausschluss der jetzt vielfach vorkommenden willkürlichen und zufälligen Unterbrechungen der Fahrt in regelmässiger Weise stattfinden, er sollte ähnlich wie der Eisenbahntransport bestimmte Lieferungsfristen selbst bei grossen Entfernungen ermöglichen. — Das sicherste Mittel um dies und die Einhaltung bestimmter Fahrpläne zu erreichen liegt ohne Frage in der Anwendung der Dampfkraft. Dieselbe bedingt aber ihrerseits, wie in § 4 dieses Capitels

Z1) Die Schattenseiten der finanziellen Verhältnisse der Schiffahrtscanäle, unter Anderen auch diejenigen des Main-Donau Canales mit seinen „monströsen Resultaten“, sind ausführlich erörtert in: Mayer. Der Donau-Oder Canal als Actien-Unternehmung. (Wien. Waldheim). Derselben Broschüre entnehmen wir das oben aufgenommene Citat über den Nutzen der Canäle für den Staat.

Man vergl. auch: Mosler. Die Wasserstrassen in den vereinigten Staaten von Amerika in ihrer commereiellon und industriellen Bedeutung. (Berlin. Ernst u. Korn).

näher erörtert werden wird, mancherlei Veränderungen hinsichtlich des Canalbaues. Aber auch durch Einführung des Leinenzuges mit Relais (vergl. § 8 des VI. Capitels) könnte man zu dem vorhin bezeichneten Ziele gelangen.

Zweitens ist eine Vergrösserung der eftectiven Geschwindigkeit des Canaltransports zu erstreben. Hierbei handelt es sich nicht sowohl um eine Vergrösserung der Fahrgeschwindigkeit, denn eine solche ist ohne Mehraufwand für die Zugkraft schwerlich zu erreichen, als vielmehr um Verringerung der beim Schleusen und beim nächtlichen Stilliegen der Schiffe verloren gehenden Zeit.

Eine dritte und sehr wichtige Anforderung ist die, dass die Kosten des Transports auf den Canälen vermindert werden, denn zur Zeit ist der Unterschied zwischen den Selbstkosten des Eisenbahntransports und denjenigen des Canaltransports in der Regel nicht bedeutend genug, um den letzteren das erforderliche Uebergewicht bei der Beförderung von Massengütern in ausgiebiger Weise zu verschaffen.¹⁴)

Da man im günstigsten Falle bei Herstellung neuer Canalanlagen auf eine Unterstützung seitens des Staates wird rechnen können, nicht aber auf Beschaffung des ganzen Baucapitals ä fonds perdu, so muss immerhin die Erhebung von Canalabgaben in Aussicht genommen werden. Aus dem Vorstehenden geht aber hervor, dass hierbei ein mässiger Einheitssatz angenommen werden muss, wenn anders die Concurrenz des Canalbetriebes mit dem Eisenbahnbetriebe möglich sein soll. Hieraus erg-iebt sich nun weiter, dass die Anlage eines Scliiflfahrtscanales nur dann angezeigt ist, wenn bedeutende Mengen von geeigneten Gütern, namentlich von Rohmaterialien zu transportiren sind.

Man kann die Transportmengen, welche erforderlich sind, um mit Hülfe der Canalabgahen die Unterhaltungskosten eines Canals und wenigstens einen Theil der Verzinsung des Baucapitals zu decken, leicht überschläglich berechnen. Angenommen der Bau habe 120000 M. pro Kilometer gekostet und es sollten 3°/o des Anlagecapitals durch die Canalabgaben gedeckt werden, so würde man hierdurch nur etwa die Hälfte desjenigen Betrages erhalten, welcher zur Verzinsung und Amortisation des Baucapitals, sowie zur Deckung der Unterhaltungskosten erforderlich ist. Trotzdem müssten hei Erhebung einer Canalabgabe von 0,5 Pf. pro Kilometer-Tonne jährlich und durchschnittlich pro Kilometer 720000T transporlirt werden, um jene Einnahme zu erzielen, wenn man von den Nebeneinnahmen aus Krahn- und Hafengeldern u. s. w. absieht. Bei einem Baucapital von 80000 M. pro Kilometer wäre unter den angegebenen Verhältnissen immer noch eine Frequenz von 480000T erforderlich.

Ein Canal, welcher ausschliesslich Verkehrszwecken dienen soll, ist desshalb nur da am Platze, wo Gegenden, welche durch Reichtlium

an Bodenproducten hervorragend sind, mit Consumtionsplätzen ersten Ranges in Verbindung gesetzt werden sollen. Dieser unerlässlichen Anforderung entsprechen, wie nebenbei bemerkt werden mag, viele der in neuerer Zeit aufgestellten Canalprojecte nicht. — Bei Aufstellung des Projects eines Schiffahrts-canales der gedachten Art hat man somit vor Allem zu untersuchen, ob der für denselben unbedingt erforderliche Massen verkehr vorhanden ist, etwa in der Weise, wie Meitzen in seinen topographischen Erwägungen über den Bau von Canälen in Deutschland dies thut.

In Amerika nimmt man an, dass ein Canal unter sonst geeigneten Terrain- und Wasserverhältnissen nur dann angebracht ist, wenn ein jährlicher Verkehr von 8 bis 4 Millionen Tonnen erwartet werden kann. In Frankreich geht man nicht so weit und fordert bei Canälen, welche mit Eisenbahnen in Concurrenz treten, etwa 600000T durchschnittlich pro Kilometer, geringsten Falls aber 100000 bis 150000T, wenn der Canal nur mit einer Landstrasse zu concurriren hat. (S. Schlussbericht über den Ausbau der Wasserstrassen in Frankreich. S. 24).

Es ist aber noch ein anderer Punkt für die Lebensfähigkeit eines Canales von Wichtigkeit. Der Wassertransport kann nur dann erhebliche Vortheile gegenüber dem Eisenbahntransport gewähren, wenn es sich um grosse Transportweiten handelt.

Angenommen eine Eisenbahn transportirte die Kohlen zu 2,5 Pf. pro Tonne und Kilometer und der Frachtsatz auf einem concurrirenden Canale wäre nur halb so hoch, betrüge also 1,25 Pf., so entsteht bei 100Km Entfernung eine Ersparniss von 1,25 M. pro Tonne. Wenn nun die Kohlen am Verladeplatze 14,5 M. kosten, so handelt es sich am Verwendungsorte derselben immer nur um die Differenz zwischen 17 M. und 15,75 M., was einer Ersparniss von etwa 8°/o entspricht. Die Sache ändert sich aber wesentlich bei grösseren Transportweiten, denn bei 200Km Entfernung berechnet sich die Ersparniss auf 13°/o, bei 400Km auf ca. 20°/o u. s. f.

Zu dem obigen Resultate gelaugt man auch, wenn man berücksichtigt, dass auf einem Canale die von der Transportweite unabhängigen Kosten ziemlich gross sind im Vergleich mit den Kosten der Zugkraft. Die Verladung und das Löschen eines Canalschiffes dauert viel länger, als das Laden und das Ausladen eines Eisenbahnwagens und der Canaltransport ist in dieser Beziehung dem Bahntransport gegenüber im Nachtheil. Die eigentlichen Transportkosten können dann allerdings immer noch den Ausschlag zu Gfunsten des Wassertransports geben, aber erst bei einer gewissen Entfernung und zunehmend mit der Länge der Reise.¹⁵)

Es folgt hieraus, dass ein langer Canal mehr Aussicht auf Erfolg hat, als ein kurzer, aber auch, dass man bei der Erbauung von Schiffahrtscanälen die Beschaffenheit derjenigen natürlichen und künstlichen Wasserstrassen, mit welchen die neue Anlage in Verbindung tritt, nicht ausser Acht lassen darf. — Der Schiffbarkeit der deutschen Flüsse sind aber von der Natur ziemlich enge Grenzen gesetzt und die vorhandenen Schiffahrtscanäle sind bekanntlich in bescheidener Weise angelegt. Dies sind Factoren, mit denen man besonders dann rechnen muss, wenn man die neu anzulegenden Canäle als Ergänzungen der bestehenden Wasserstrassen betrachtet, was wir für das Richtige halten. Man darf nicht vergessen, dass die Wahl ausser-gewöhnlicli grosser Dimensionen einer neuen Anlage die derselben angepassten Schiffe von den übrigen Wasserstrassen und somit von langen und lohnenden Reisen aus-schliesst.

Dies führt uns zu den in neuerer Zeit vielfach erörterten Fragen nach der normalen Tragfähigkeit der Canalschiffe und den Normaldimensionen für

1871, S. 186.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

Schiffahrtscanäle. Die erstere zu berühren haben wir bereits im § 6 des VI. Ca-pitels Gelegenheit gehabt.

Festsetzungen über diese Punkte sind vor Allem in Betreff der Canäle erforderlich, welche wir am Schlüsse des vorigen Paragraphen als Canäle zweiter Classe bezeichnet haben, also in Betreff derjenigen, welche einen durchgehenden Verkehr haben.

Ein Hauptfactor bei Bestimmung der normalen Tragfähigkeit¹⁶) ist in diesem Falle die Art des Schiffahrtsbetriebes. Es empfiehlt sich die Schiffe so zu wählen, dass sie sich sowohl für Leinenzug mit Pferden, wie für Seilschiffahrt gut eignen. Dieser Anforderung entsprechen Schiffe von 200 bis 250T Tragfähigkeit. Insbesondere haben Schiffe von 200T den nicht gering anzuschlagenden Vortheil, dass sie sich noch mit zwei nebeneinander gespannten Pferden vom Platze schaffen lassen, am Seile befördert werden aber zwei Schiffe von je 200T schwerlich erheblich grössere sog. Generalkosten verursachen, als ein Schiff von der doppelten Tragfähigkeit. Die bei neuen Canälen in Aussicht zu nehmende Einführung der Seilschiffahrt scheint uns also der Wahl einer Tragfähigkeit mittlerer Grösse nicht hinderlich zu sein.¹⁷) Falls man nun gar bei einem Canalbau auf stellenweise Anwendung von Seilebenen oder dergl. (vergl. § 13 des VI. Capitels) angewiesen ist, was wohl bei der Mehrzahl der neueren Canäle der Fall sein wird, so ist man zur Anwendung von Schiffen mittlerer Grösse geradezu gezwungen.

Wenn bei den Schiffahrtscanälen die Kosten der Herstellung und die Schwierigkeiten der Speisung mit der Vermehrung der normalen Grösse der Schiffe nicht so erheblich zunehmen würden, als dies thatsäclilicli der Fall ist und wenn die Rücksichten auf Verminderung der Betriebskosten allein entscheidend wären, so müsste man freilich die normale Tragfähigkeit der Schiffe grösser annehmen und denjenigen Resultaten unbedingt beipflichten, welche gelegentlich der Verhandlungen des vom Ausschüsse des Centralvereins für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffahrt i. J. 1872 berufenen Techniker-Congresses gewonnen sind. Diese Versammlung ist bei ihren Vorschlägen über die Normaldimensionen der Schiffahrtscanäle von dem Grundsätze ausgegangen, dass dieselben für gut geformte Schiffe von 300T Tragfähigkeit zu berechnen und ausserdem so zu wählen seien, dass sie Schiffen von 400T den Durchgang noch gestatten. Diese Anforderungen gehen weiter als die neuerdings selbst in Frankreich gestellten und führen, wie weiter unten nachgewiesen werden wird, zu Normaldimensionen für die Schleusen und die Canalprofile, welche sich der hohen Baukosten wegen als schwer durchführbar erweisen dürften.

Wenn man für Canäle erster und dritter Classe überhaupt Annahmen hinsichtlich der normalen Tragfähigkeit der Schiffe machen will, so wären 350, bezw. 100T angemessene Werthe.

§ 4. Normaldimensionen. — Allgemeine Bemerkungen über das Längenprofil und das Alignement der Canäle. — Im Vorstehenden ist bereits erwähnt worden, dass die Feststellung geeigneter Normaldimensionen für die Schiffahrtscanäle, znm wenigsten für diejenigen zweiter Classe, in hohem Grade wünschenswerth ist.²⁰) Die Berechtigung dieser Forderung ergiebt sich namentlich aus den Erfahrungen, welche in Frankreich gemacht sind. Dort sind die vorhandenen Verschiedenheiten der Wassertiefen der Canäle, sowie der Längen und der Lichtweiten der Schleusen als dem Aufschwünge der Binnenschiffahrt sehr hinderlich erkannt²¹), so dass man die Durchführung von Normaldimensionen trotz der daraus erwachsenden grossen Kosten ernstlich in’s Auge gefasst hat.

Die Bestrebungen dergleichen Dimensionen bei den Schiffahrtscanälen einzuführen werden dann am meisten Aussicht auf Erfolg haben, wenn man die Anforderungen nicht zu hoch spannt und wenn die Vorschläge auf diejenigen Abmessungen beschränkt werden, bei denen im Interesse des durchgehenden Verkehrs Ueberein-stimmung unbedingt erforderlich ist. Unter den Verticaldimensionen kommen namentlich in Betracht: der normale Tiefgang der Schiffe (eine Bestimmung über den Maximal-Tiefgang derselben scheint uns nicht erforderlich zu sein) und die Höhe der Unterkante der Brücken über dem Wasserspiegel. — Aus dem Tiefgange ergiebt sich die Wassertiefe des Canals und die Tiefenlage der Schleusenschwellen unter dein Wasserspiegel. — Wichtige Horizontaldimensionen sind: die lichte Weite der Schleusen und die nutzbare Länge derselben. Aus den genannten Breitendimensionen ergiebt sich dann die Sohlenbreite des Canals.

Canäle erster Klasse. Canäle dritter Klasse

Für die Canäle von mittlerer Grösse (die Canäle zweiter Classe) sollen diese Dimensionen im Nachstehenden näher besprochen werden. In Betreff der Canäle erster und dritter Classe beschränken wir uns auf die Bemerkung, dass eine sacli-gemäss behandelte- Auseinandersetzung in der Deutschen Bauzeitung¹⁸ 19 20), welche als die derzeitige Ansicht der Hydrotecten des preussischen Handelsministeriums gelten kann, zu folgenden Vorschlägen gelangt:

lm,15

lm,50

4m,60

35m,00

100T.

lm,75

2m,50

7m,50

55m,00

Tiefgang der Schiffe.......

Wassertiefe des Canals......

Lichte Weite der Schleusen ....

Nutzbare Länge derselben.....

400 T

Tragfähigkeit der grössten Schiffe .    .

²⁸) S.: „Zur Frage über die Ausbildung der Wasserstrassen“, Deutsche Bauz. 1874, S. 1G1. Ausserdem ist die Frage der Normaldimensionen in beachtenswerter Weise behandelt in: Hess. Bemerkungen über die Feststellung der Normaldimensionen für Schiffahrtscanäle. Zeitschi’, d. Arch.- u. Ing.-Ver. z. Hannover. 1874, S. 526.

Diese Dimensionen stimmen im Wesentlichen mit denjenigen überein, welche gelegentlich des oben erwähnten Techniker-Congresses von den Ingenieuren Döll und Göbel für die gedachten Arten von Canälen vorgeschlagen wurden. (S. jene Verhandlungen, S. 125.)

Bei Canälen zweiter Classe entspricht einer normalen Tragfähigkeit von 200 bis 250T ein Tiefgang der Schiffe von lm,50 und es erscheint zweckmässig dies Maass als das normale, namentlich für die den Canal passirenden Flusscliiffe anzunehmen. Dasselbe correspondirt mit einer Wassertiefe von 2m, welche ihrerseits einen Maximal-Tiefgang von lm,75 zulässt.

Allerdings fehlt es nicht an Stimmen für Annahme eines grösseren Maasses, so fordert Lagrene eine Wassertiefe von 2m,20 und der „Techniker-Congress“ sogar eine „Tiefe der Schwellen aller Bauten und möglichst auch der Canalsohle von 2ra,50 unter dem Normalwasserspiegel“. — Es ist gewiss zweckmässig die festen Theile der Bauwerke in gedachter Weise oder doch wenigstens in 2m,25 Tiefe unter dem Wasserspiegel anzuordnen, damit eine etwaige spätere Vertiefung des Canals nicht auf allzugrosse Schwierigkeiten stösst, in Betreff der Tiefe der Canalsohle wird man sich in-dess in der Regel wohl auf das Maass von 2ra beschränken müssen. Bei lm,50 Tiefgang der Schiffe erhält man hierbei einen normalen Abstand zwischen Schiff und Canalsohle von 0m,50. Ein solcher ist in Rücksicht auf nicht immer zu vermeidende Senkungen des Wasserspiegels, sowie auf die Anwendung des Dampfbetriebes und in Norddeutschland insbesondere noch in Rücksicht auf die dort gewöhnlich vorkommenden leichten und desshalb dem Angriff des Wassers stark ausgesetzten Bodenarten erforderlich.

Das Maass von 2ra ist zugleich dasjenige, welches in Frankreich nach den Ergebnissen neuerer officieller Verhandlungen zum Normalmaass erhoben werden soll und welches dementsprechend dort bei der Ausführung verschiedener neuerer Canäle zu Grunde gelegt ist. Die Einführung jenes Maasses in den Reichslanden Eisass-Lothringen ist beabsichtigt. Die grösseren holländischen Canäle haben dasselbe zum Theil, der Mehrzahl nach aber ein geringeres (lm,60 bis lm,80). Wassertiefen von mehr als 2m kommen bis jetzt nur ausnahmsweise vor, so auf der Suid Willems vaart in Holland (2m,10) und auf dem Erie-Canale (2m,13).

Als Höhe der Unterkante fester Brücken über dem Wasserspiegel wird von dem „Techniker-Congress“ das Maass 4m,5 (Minimum) empfohlen. Jenes Maass, für welches die Höhe leer fahrender Schiffe, ausserdem aber auch die Höhe der Ladung von Schiffen maassgehend ist, welche sperrige Güter — Holzkohlen, Heu, Stroh u. s. w. — transportiren, beträgt hei den französischen Canälen durchschnittlich 3m,75, im Maximum 4m, auf dem Erie-Canale 3m,65 (nach anderen Angaben 3m,43). Der Schlussbericht über den vorzunehmenden Ausbau der Wasserstrassen in Frankreich empfiehlt 4m. Dies Maass kann man somit wohl als auskömmlich bezeichnen.

Beim Project des Rhein-Weser Canals sind indess 4m,4 Oeffnnngshöhe angenommen, weil die „Kocher“ der Flusschiffe bis zu 4m,24 hoch seien. Die Schraubendampfer der Rhein- und Schelde-Dampfschiffahrts-Gesellschaft haben bei 8m,3 Schiffsbreite leer gehend nicht mehr als 4m Höhe über dem Wasserspiegel bei niedergelegtem Schornstein.

Unter den Horizontaldimensionen ist das wichtigste Maass die lichte Weite der Schleusen. Der mehrfach erwähnte Schlussbericht bemerkt über dasselbe, dass eine Weite von 6m zwar erwünscht sei, dass man aber in Rücksicht auf die grosse Zahl der vorhandenen, mit höchstens 5m,20 Lichtweite ausgeführten Schleusen darauf verzichten müsse, dasselbe einzuführen. Man hat desshalb in Frankreich die Absicht,

15m

„ 7m,80 bis 8m

Bei den vorstehenden Angaben ist indess auf die Böschungsverhältnisse nicht Rücksicht genommen. Wenn dies geschehen soll, so kann die Sohlenbreite der Art bestimmt werden, dass der Wasserquerschnitt des Canals viermal grösser als der eingetauchte Querschnitt des Canalschiffs ausfällt. Dies ergiebt bei den angenommenen Schiffsdimensionen (lm,5 Tiefgang und 6m Breite) bei zweimaliger Böschung eine Sohlenbreite von 14m und bei 1'/s maliger Böschung eine solche von 15™. Seitens des Techniker-Congresses wurden s. Z. 16ra befürwortet.

"Die Forderung, welche hier hinsichtlich der Verhältnisse zwischen dem Schiffsquerschnitt und dem Wasserquerschnitt des Canales geltend gemacht ist, muss behufs Verringerung des Schiffswiderstandes und namentlich in Rücksicht auf die Anwendung von Dampf kraft für den Canalbetrieb gestellt werden. Von anderen Seiten erhobene Anforderungen gehen zum Theil noch weiter: Rankine verlangt das Sechsfache des eingetauchten Schiffsquerschnitts als Wasserquerschnitt und durch Versuche am Loystör-Canal in Jütland soll nachgewiesen sein, dass bei Anwendung freifahrender Dampfer sogar der Achtfache vorhanden sein sollte (s. Deutsche Bauzeitung 1877, S. 18).

Genau genommen müsste bei Bestimmung des Wasserquerschnittes eines Canales auch auf die Grösse des Verkehrs Rücksicht genommen werden, denn eine Vergrösserung des Canalquerschnitts hat eine Verminderung der Zugkraft und somit der Transportkosten im Gefolge. Dieser Vortheil wird aber um so grösser und eine Mehrausgabe für den Bau wird um so mehr gerechtfertigt sein, je bedeutender der Verkehr ist. Eine interessante Untersuchung hierüber findet man in: Voruntersuchungen über den Hunte-Ems Canal, S. 26.

sich mit einer Lichtweite von 5™,20 und einer nutzbaren Länge von 40 bis 42m zu begnügen.

In Deutschland sind ähnliche Rücksichten nicht in gleicher Weise maassgebend und man wird bei neuen Anlagen namentlich der Flusschiffe wegen, welche in neuerer Zeit häufig in bedeutenden Breiten ausgeführt werden, die Lichtweiten der Schleusen nicht zu gering bemessen dürfen. Wenn man indess dem Tiefgange von lm,50 entsprechend eine Schiffsbreite von 6m und eine lichte Weite der Schleusen von 6m,25 annimmt, so geht man wohl weit genug, denn eine Yergrösserung der Breitenmaasse eines Canals vertheuert die Anlage desselben bedeutend. Der angegebenen Weite würde eine nutzbare Länge von 48in entsprechen, wenn man in Uebereinstimmung mit dem, was im § 6 des YI. Capitels gesagt wurde, das Verhältniss der Breite zur Länge des Schiffes wie 1:7V* annimmt.

Die Vorschläge von Hess, welcher 6m,4 Schleusenweite und 51m,5 nutzbare Länge empfiehlt, weichen von den vorstehenden nicht erheblich ab. Die Ingenieure Döll und Göbel empfehlen 6m,20 Weite, aber nur 38m nutzbare Länge. Das zuletzt genannte Maass ist wohl nicht zweckmässig, weil eine Vergrösserung der Länge der Schleusen den Canalbau nicht wesentlich vertheuert. — Der „Techniker-Congress“ hat unter Annahme einer Schiffsbreite von 6ni,5 eine Schleusenweite von 7m und eine nutzbare Länge der Schleusen von 57m,5 empfohlen und ist auch in dieser Beziehung wohl etwas weit gegangen.

Die Sohlenbreite des Canals muss so bemessen werden, dass zwei grössere beladene Schiffe bequem und sicher aneinander vorbeifahren können, sie muss dess-halb etwa das Doppelte der Lichtweite der Schleusen betragen. Minard empfiehlt

Schleusenweite 10m Sohlenbreite,

bei

5m,20

6m,50

12m

Die im Vorstehenden als zweckmässig nachgewiesenen Normaldimensionen

sind somit:

lm,50 2m,00* 2m,25 4m,00 6m,25 48n,,00 14 bis 15m.

Normaler Tiefgang der Schiffe..........

Wassertiefe des Canals............

Tiefe der Schleusenschwellen unter dem Wasserspiegel . .

Höhe der Unterkante der Brücken über demselben . . .

Lichte Weite der Schleusen...........

Nutzbare Länge derselben...........

Sohlenbreite des Canals............

Wenn wir bei Ermittelung derselben auch von einem 250-Tonnen-Schiff als Normalschiff ausgegangen sind, so gestalten sie sich dort der Art, dass sie Schiffe von 300 bis 350 Tonnen Tragfähigkeit keineswegs ausscliliessen. Dergleichen Schiffe müssten die Schleusenkammern so vollständig wie möglich ausfüllen und für grösseren Tiefgang als oben angegeben, gebaut werden.²⁰)

Das Maass für die Lichtweite der Brücken, welches den Normaldimensionen nicht beizuzählen ist, werden wir im § 10 dieses Capitels besprechen.

Den neueren hier in Betracht kommenden Canalprojecten sind sämmtlich mindestens die im Vorstehenden angegebenen Dimensionen, nicht selten auch etwas grössere zu Grunde gelegt.

Die erhöhten Anforderungen, welche heutzutage an einen Schiffahrtscanal gestellt werden, machen sich nicht nur in Betreff der im Vorstehenden besprochenen

²⁹) Des Vergleiches wegen nehmen wir an dieser Stelle die Beschlüsse des „Techniker-Congresses“ über die Normaldimensionen der Schiffahrts-Canäle vollständig auf:

„Der von dem Centralverein für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffahrt zusammenberufenen Techniker-Conferenz ist die Aufgabe gestellt worden, sich darüber sachverständig auszusprechen, welche Dimensionen den Canälen und deren Bauten zu geben sind, um den Anforderungen des grossen Handelsverkehres durch Deutschland zu entsprechen und dieselben dauernd den Eisenbahnen concurrenzfähig zu machen. Es war dabei im Anschluss an bereits bekannte Projecte ein zu schaffendes Netz von Wasserstrassen ins Auge gefasst, welches möglichst zweckdienlich den Ehein mit Weser, Elbe, Oder und Weichsel und diese nördlichen Flussgebiete mit der Donau verbinden, somit entsprechende Zugänge zum Meere gewinnen soll. Die fraglichen Linien sind zum grossen Theil schon bearbeitet und einige mehr oder weniger der Ausführung nahe; das Bedürfniss, eine zweckmässige Einheit der Dimensionen für sie anzustreben, ist anerkannt.

Die für die Lieferung in bestimmten Lieferfristen erforderliche Geschwindigkeit des Transports, die praktisch erreichbare Verminderung des Zugwiderstandes, das Bedürfniss des Dampfbetriebs und die Noth-wendigkeit der Benutzung dieser Canäle durch die Mehrzahl der vorhandenen deutschen Flusschiffe, namentlich derjenigen des Eheins, der Elbe und der Donau, haben die Conferenz zu folgenden Dimensionen geführt:

Tauchung der Schiffe...................

Tiefe der Schwellen aller Bauten und wo möglich auch der Canalsohle Dimensionen der einschiffigen Schleuse, woraus sich entsprechend die der mehrschiffigen ergeben:

Schleusenweite in den Thoren............

Eine nutzbare Länge von..............

Die Sohlenbreite des überall zweischiffigen Canals.........

Höhe der Brückenunterkante über Normalwasserspiegel........

Die Aquaducte, Souterrains und etwaige andere/Bauten sind nutzbar zu machen

für eine Schiffbreite von................

Die Commission ist dabei von dem Gesichtspunkte ausgegangen, dass die vorgenannten Dimensionen für gut geformte Schiffe von 6000 Ctr. Tragfähigkeit berechnet sind und noch den Durchzug von Gefässen mit 8000 Ctr. gestatten, während sie das Befahren durch Fahrzeuge von 4000 Ctrn. in Hinsicht auf Dampfbetrieb besonders erleichtern und auch örtlich gebotene Fahrzeuge von geringerer Tragfähigkeit nicht benach-theiligen.“

lm,75

2ro,5ü

7m,0

57m,5

16m,0

4m,5

6m,5.

Normaldimensionen, sondern auch in Betreif des Längenprofils des Canals bemerk-lich. Es ist zwar eine alte Regel, die Anzahl der Schleusen so weit möglich einzuschränken, dieselbe muss aber in jetziger Zeit ganz besonders betont werden.

Die Schleusen vermehren die Transportkosten in hohem Grade, weil daselbst empfindliche Aufenthalte unvermeidlich sind, nicht minder vermehren sie die Unterhaltungskosten eines Canals.²¹) Schlimmer noch ist es, dass die Schleusen die Regelmässigkeit des Transports sehr beeinträchtigen und der Anwendung der Dampfkraft ein grosses Hinderniss entgegensetzen. Da aber die Einführung der letzteren doch eine Lebensfrage für den Canalbetrieb geworden zu sein scheint, so muss man jetzt noch mehr als früher auf Verringerung der Anzahl der Schleusen und auf die Herstellung langer Haltungen hinarbeiten. Wo grössere Höhendifferenzen zwischen Oberwasser und Unterwasser Vorkommen, hat man die Gefälle soweit irgend möglich zu concentriren und diejenigen Hitlfsmittel anzuwenden, von denen im § 13 des VI. Capitels die Rede gewesen ist.

In oben gedachter Beziehung zeigen die neuen Canalprojecte einen erheblichen Fortschritt. Dass der Elbe-Spree-Canal mit nur zwei Haltungen von sehr bedeutender Länge projectirt ist, haben wir bei anderer Gelegenheit bereits erwähnt. Das Project des Weser-Elbe Canals weist eine Scheitelstrecke von etwa 165Km Länge auf, dasjenige des Rhein-Weser Canals u. A. zwei Haltungen von etwa 70 und bezw. 135Km Länge. — Diese Umstände sind in hohem Grade geeignet, die Hoffnungen auf Erfolg des Betriebes der genannten Canäle zu steigern.

Die Mittellinie eines Canals pflegt sich, wie bei Strassen und Eisenbahnen, aus geraden Linien und Kreisbögen (Curven) zusammenzusetzen. In Betreff der ersteren gilt die leicht zu befolgende Regel, dass die Längen der einzelnen geraden Strecken nicht zu gross sein sollten, weil der Wellenschlag und das Auftreiben des Wassers durch Wind mit der Länge derselben zunimmt. — Die Radien der Curven richten sich nach der Länge der Schiffe. Bei einer Schifflänge von 34m,50 hat man auf dem Rhein-Marne Canal Radien bei 100m abwärts, selbstverständlich aber auch grössere (bis 1200m) zur Anwendung gebracht. Bei älteren französischen Canälen kommen nicht selten Radien von 30 bis 40m vor, das Doppelte dieses Maasses wird von Hagen als gewiss für alle Fälle ausreichend bezeichnet. Bei dem Project des für grössere Rheinschiffe bemessenen Emscher-Canals ist der Minimal-Radius zu 500m angenommen. Im Allgemeinen bereiten die Krümmungen bei einem Canale keine Schwierigkeiten, weil an Stellen mit scharfer Biegung nöthigenfalls eine bassinartige Erweiterung angeordnet werden kann.

Es empfiehlt sich, die Untersuchungen über die Hauptdimensionen eines Canals und über die sonst noch im Obigen besprochenen Punkte vor Inangriffnahme der sonstigen Projectirungsarbeiten definitiv abzuschliessen und die Resultate in einem an zuständiger Stelle zu genehmigenden Programm zusammenzufassen. Nicht minder wichtig ist es, vor jedem näheren Eingehen auf das Project die Frage der Wasserbeschaffung in ihren Grundzügen zu studiren. Hierher gehört eine generelle Ermittelung des Wasserverbrauches des projectirten Canales (s. §. 6 dieses Capitels) und die Bestimmung der zur Speisung desselben verfügbaren Wassermengen unter Vornahme sorgfältiger hydrometiseher Arbeiten (vergl. Capitel V, § 27 und 28). Wasserverbrauch und verfügbares Wasserquantum sind dann mit einander zu vergleichen. Eine zweckentsprechende Behandlung der angedeuteten Untersuchungen findet man in den oben (§ 2) bereits namhaft gemachten Mittheilungen über die Projecte des Rhein-Weser Canals, des Weser-Elbe Canals und des Berlin-Rostocker Canals, auf welche wir hiermit verweisen. — Ein Canal, für welchen die Wasser-bescliaffung nur mit grossen Kosten möglich sein würde, hat in unserer Zeit keine Aussicht auf Erfolg.

§ 5. Bemerkungen über die Canalsclileusen. — Es müssen jetzt zunächst einige Bemerkungen über die Hauptformen der Canalschleusen, über das Gefälle derselben und über den Schleusenbetrieb aufgenommen werden, hinsichtlich der Einzelheiten der Construction der genannten Bauwerke ist das XV. Capitel dieses Bandes zu vergleichen.

Fig. 1.

FTT

Die Hauptlinien einer Canalschleuse sind durch den auf S. 309 dieses Bandes aufgenommenen Holzschnitt bereits gegeben. Die daselbst dargestellte Anordnung des Verschlusses (mit einem Thorflügel) eignet sich indess nur für kleinere Lichtweiten und kommt desslialb in neuerer Zeit selten vor. Bei Weiten, welche 3,5 bis 4ra übersteigen, wendet man aus naheliegenden Gründen durchweg sog. Stemmthor e an, so dass der Grund-J j riss des Bauwerks sich gestaltet, wie nebenstehender Holzschnitt.

Fig. 1, zeigt.

-—4L.

li"\

Der Höhenunterschied zwischen den Wasserspiegeln zweier benachbarten Canalstrecken, also der Höhenunterschied zwischen Ober- und Unterwasser ist zugleich das „Gefälle“ der zwischen beiden Strecken liegenden Schleusen.

Die gewöhnlich vorkommenden Schleusengefälle betragen 2 bis 3m, es geht indess aus dem, was im vorhergehenden Paragraphen gesagt ist, hervor, dass durch Wahl grösserer Gefälle der Canalbetrieb vervollkommnet werden kann. Ferner werden die Gesammtbaukosten der Schleusen eines Canals vermindert, wenn man grössere Gefälle wählt. Auf der anderen Seite spricht für Beschränkung des Gefälles, dass mit Verringerung desselben der Wasserverbrauch und die Ausgaben für die Erdarbeiten abnehmen. Man kann desshalb bei einem Canalbau wohl von einem gewissen normalen und der Erfahrung entnommenen Maasse für die Schleusengefälle ausgehen, muss aber die genauere Bestimmung desselben unter Erwägung verschiedener Umstände und namentlich auch unter Berücksichtigung der localen und der Speisungs-Verhältnisse vornehmen. — Die Durchführung eines gleichmässigen Gefälles erleichtert die Ausführung, ist aber nicht immer thunlicli. Hagen empfiehlt in der oberen, schwieriger zu speisenden Abtheilung eines Canals ein kleineres Gefälle zu nehmen, als in den unteren Abtheilungen.

Es hat ferner etwas für sich, innerhalb einer Abtheilung, welche zwischen zwei Zubringern des Speisewassers liegt, die Schleusengefälle von oben nach unten unter Berücksichtigung der von den einzelnen Canalstrecken verzehrten Wassermassen abnehmen zu lassen. Vereinzelte und starke Ueberschreitungen des normalen Gefälles sind indess zu vermeiden, wohingegen Verringerungen desselben unbedenklich erscheinen.

Bei dem Rhein-Marne Canal beträgt das Normalgefälle der Schleusen 2m,60, etwa ein Sechstel der Schleusen ist indess mit 2m,72 Gefälle ausgeführt. Ausserdem kommen fünf Schleusen mit kleineren Gefällen von 2m,49 bis lm,50 vor. Das zuletzt genannte geringe Gefälle musste bei der letzten Schleuse in der Nähe des 111 gewählt werden. — Das durchschnittliche Gefälle der Schleusen des

Erie-Canales beträgt 2m,81, das grösste 4m,72, das kleinste 0m,91. Ein Normalgefälle scheint daselbst nicht angenommen gewesen zu sein. — Die Gefälle der Schleusen des projectirten Weser-Elbe Canals liegen zwischen 2,5 und 3m,14.

Fig. 2.

Canal

-Achse.

Die Kammern der Schleusen nehmen in der Regel nur ein Schiff, mitunter aber auch deren zwei auf. In letzterem Falle entstehen die sog. Doppelschleusen. Durch ihre Anwendung ermöglicht man, falls kräftig wirkende Vorrichtungen zum Füllen und Entleeren der Kammern vorhanden sind, eine raschere Beförderung der Schiffe, was bei lebhaftem Verkehr, (von mehr als etwa 30 Schiffen täglich) wesentlich sein kann. Hierbei ist aber vorausgesetzt, dass auch einzeln eintreffende Schiffe geschleust werden, wodurch dann der Nachtheil eines grösseren Wasserverbrauches ein-tritt. — Beim Erie-Canal hat man die Schleusen grösstentheils in gedachter Weise eingerichtet und in den Canälen zwischen dem Havel- und dem Odergebiet sind viele einfache Schleusen in Doppelschleusen umgebaut. Bei diesen Canälen ist die Anordnung der Schleusenkammern so getroffen, wie nebenstehender Holzschnitt Fig. 2 zeigt. Die Achsen der beiden Schleusenhäupter sind versetzt, wodurch man erreicht, dass von den in der Schleusenkammer neben einander liegenden Schiffen dasjenige, welches zuerst eingetroflfen ist, die Schleuse auch zuerst wieder verlässt.

Noch zweckmässiger als Doppelschleusen sind Parallelschleusen, d. h. zwei neben einander liegende und nur durch eine Mittelmauer getrennte Kammerschleusen, welche nach Bedarf mit verschiedenen Lichtweiten angelegt werden können. Dieselben sind nicht viel theurer als Doppelschleussen und haben den Vorth eil, dass sie weniger Wasser verbrauchen und dass sie einen Canalbetrieb ermöglichen, welcher nicht durch Reparaturen gestört wird. In neuerer Zeit haben die Doppelschleusen eine erhöhte Bedeutung gewonnen. Falls nämlich die Seilschiffahrt auf Canälen mit Erfolg eingeführt werden soll, so müssen die Schleusen wohl der Regel nach für zwei Schiffe gebaut werden, um die Zeitverluste beim Auflösen und Wiederherstellen des Schififszuges möglichst einzuschränken. Bei dieser* Art der Anwendung wären indess die Doppelschleussen nicht wie bislang üblich für zwei nebeneinander liegende, sondern für zwei hintereinander befindliche Schiffe zu erbauen, eine Anordnung, welche zwar die Baukosten vermehrt, dafür aber auch den Vortheil gewährt, dass man durch Hinzufügen eines dritten Thores den Wasserverbrauch für das Schleusen eines einzelnen Schiffes auf das gewöhnliche Maass beschränken kann.

Für clen Donau-Main Canal kamen s. Z. Schleusen mit drei Tlioren zur Ausführung. Der Abstand vom ersten bis zum zweiten Thore wurde hier der Länge kleinerer, und der Abstand vom ersten bis zum dritten Thore der Länge grösserer Schiffe angepasst. Diese Anordnung entspricht indess den heutigen Anforderungen der Canalschiffahrt nicht und man hat auch auf dem genannten Canal das mittlere Thor beseitigt.

An dieser Stelle müssen wir auf die zum Schleusen der Schiffe erforderliche Zeit etwas näher eingehen. Nach Beobachtungen am Rhein-Marne Canal wird zwar ein Schiff oft in 15 Minuten geschleust und die eigentliche Arbeit kann in 10 Minuten (2 x/2 für das Einfahren der Schilfe, 4 x/a für das Entleeren der Kammer, 3 für das Ausfahren) beschafft werden. Hierbei haben die Schleusen 5™,2 Lichtweite, 35m Länge von Schlagschwelle zu Schlagschwelle und 2m,60 Gefälle. Da nun ein Schiff bei Pferdezug im schleusenfreien Canale 3 bis 4Km in der Stunde

zurücklegt, so wäre das Passiren einer Schleuse einem Wege von etwa lKm gleich zu setzen. Es entstehen aber hei den Schleusen so mancherlei Aufenthalte und die Schiffe müssen daselbst so oft eine geraume Zeit warten, dass Obiges in Wirklichkeit nicht ausreicht, es werden vielmehr in der Regel eine Schleusung und ein Weg von 2Km,5 im Canale als gleichwertig angenommen. Hieraus erklärt es sich, dass der täglich auf Canälen zurückgelegte Weg unter Umständen nur 10Kra beträgt und dass 30Km als eine gute Leistung gelten.

Die Zahl der auf einem Canale zu befördernden Schiffe wird durch die Schleusungen begrenzt, und es folgt aus den oben gemachten Zeitangaben, dass unter Einhaltung der gewöhnlichen Arbeitszeit und unter gewöhnlichen Verhältnissen nur 40 bis 50 Schiffe täglich geschleust werden würden. Bei starker Frequenz genügt dies nicht, wesshalb namentlich in Amerika ein Hauptbestreben darauf gerichtet wurde, durch zweckmässige Anordnungen die Zeit für das Schleusen abzukürzen. Man soll es daselbst bis auf 190 Schleusungen in 24 Stunden gebracht haben. — Eine solche Leistung wurde erreicht theils durch Anwendung der oben erwähnten Doppelschleusen, tlieils durch sorgfältige Ausbildung der zum Füllen und Entleeren der Kammern dienenden Vorkehrungen, namentlich aber durch präcise Handhabung des Schleusendienstes und durch Zuhülfenahme der Nachtzeit. Aus den im vorigen Paragraphen besprochenen Anforderungen hinsichtlich des Canalbetriebes folgt, dass man bei neuen Canälen auf diese Punkte mehr Werth wird legen müssen, als bislang gewöhnlich geschehen ist.

Es sind nun noch einige Arten von Canalschleusen zu erwähnen, welche nur vereinzelt Vorkommen.

Wenn der Hochwasserspiegel des Flusses, in welchen der Canal mündet, sich ziemlich weit über den Spiegel der letzten Haltung desselben erhebt, so kann die Anordnung einer Schutzschleuse mit sog. Fluththoren erforderlich werden, um das Hochwasser von dem Canal abzuhalten. Derartige Schutzschleusen bestehen aus einem Schleusenhaupte, dessen Thore nach dem Flusse zu aufsclilagen; sie können unter Umständen mit der letzten Kammerschleuse des Canals combinirt werden (vergl. die punktirten Linien des Holzschnitts Fig. 1, S. 408). Schutzschleusen kommen auch bei der Abzweigung von Seitencanälen aus dem zugehörigen Flusse vor. Die Einzelheiten findet man im IX. Capitel (Abth. B) und im XV. Capitel dieses Bandes besprochen.²²)

• Kuppelschleusen entstehen, wenn man unmittelbar auf eine Schleuse A eine andere B, mitunter auch mehrere, der Art folgen lässt, dass das Unterhaupt der ersten zugleich das Oberhaupt der zweiten bildet u. s. f., vergl. den Holzschnitt Fig. 3, welcher den Längenschnitt einer Kuppelschleuse darstellt. Durch eine der-

Fig. 3.

Ji

JL

artige Anlage vermindert man den Aufwand für den Bau, jedoch auf Kosten der zum Schleusen erforderlichen Zeit und des Wasserverbrauchs, wie im folgenden Paragraphen näher nachgewiesen werden wird.

Dreifach gekuppelte Schleusen gehören eben nicht zu den Seltenheiten, in früheren Zeiten ist man sogar viel weiter gegangen bis zur Ausführung einer achtfach gekuppelten Schleuse. In Zukunft werden neue Canäle derartige Bauwerke nicht mehr aufzuweisen haben.

Schliesslich sind hier noch einige andere jetzt ausser Gebrauch gekommene Constructionen zu erwähnen, nämlich die Kesselschleusen d. h. Schleusen, welche zur Aufnahme einer grösseren Anzahl von Schilfen eingerichtet wurden; die Bassin schleusen, welche man an der Kreuzungsstelle zweier Canäle in verchiedeuen Formen und in solcher Grösse erbaut hat, dass sie das Drehen eines Schiffes behufs Ueberführung desselben in den abzweigenden Canal gestatteten und endlich die Schachtschleuse, deren Ausführung im vergangenen Jahrhundert ohne Erfolg im Götha Canale (Schweden) versucht wurde (vergl. Hagen. Wasserbaukunst II. Th. 3. Bd. S. 23).

Den Wasserverbrauch eines Canales

§ 6. Wasserverbrauch (1er Canäle, zum Voraus zu bestimmen ist eine ebenso schwierige wie wichtige Aufgabe: sie ist schwierig, weil der Wasserbrauch von sehr verschiedenartigen Umständen abhängig ist und wichtig, weil einigermaassen richtige Annahmen über denselben eine Vorbedingung für zweckentsprechende Herstellung der Speiseanlagen sind. Die betreffen-den Untersuchungen haben übrigens nicht allein für den eigentlichen Canalbau Bedeutung; die Speisegräben, grössere Bewässerungsgräben u. s. w. unterliegen ähnlichen Verhältnissen wie die Schiffahrtscanäle und es gilt namentlich das, was weiter unten über die Verluste durch Versickerung und Verdunstung gesagt werden wird, auch für diese.

Die Ermittelungen über den Wasserverbrauch gestalten sich verschieden, je-nachdem generelle oder specielle Untersuchungen vorzunehmen sind.

Falls es sich um eine generelle Untersuchung handelt, so kann man mit Durchschnittszahlen rechnen und hat nur auf zwei Hauptpunkte Rücksicht zu nehmen: auf die beim Schleusen der Schiffe verbrauchten Wassermengen und auf die Verluste, welche aus sonstigen Ursachen (Versickerung, Verdunstung u. s. w.) entstehen. Die ersteren sind der Frequenz des Canales, die letzteren der Länge desselben proportional anzunehmen.

Nach Maassgabe des zu gewärtigenden Verkehres ermittelt man die Anzahl der Schiffe w, welche täglich und durchschnittlich den Canal voraussichtlich passiren werden²³). Bezeichnet man dann den Cubikinlialt einer Schleusenfüllung d. h. das Product der zwischen den Schlagschwellen gemessenen Länge, der mittleren Breite und dem Schleusengefälle mit 31, so beträgt unter der Annahme, dass die Hälfte der Schiffe bei den Schleusen, die andere Hälfte aber in den Canalstrecken kreuzt, der Wasserverbrauch der Schleusen — wie leicht nachzuweisen ist — täglich und durchschittlich an jeder Seite der Scheitelstrecke eines Canals ³/i n 31.

Die vorhin erwähnte, üblich gewordene Annahme ist übrigens wohl eine zu günstige, jedenfalls ist dieselbe nur dann zur Noth zulässig, wenn die Schiffe einzeln getreidelt werden. Würde man auf einem Canale Schiffszüge benutzen, so müsste man voraussetzen, dass dieselben der Regel nach in den Canalstrecken kreuzen und dürfte äussersten Falls (wie beispielsweise bei Projectirung des Berlin-Rostocker Canals geschehen ist) annehmen, dass bei den Schleusen etwa 20°/o der Schiffe einander begegnen.

Eine generelle Ermittelung der sonstigen Wasser Verluste kann nur auf Grund von Beobachtungen stattfinden, welche an ausgeführten Canälen angestellt sind. Für Canäle mittlerer Grösse hat Hess Folgendes gefunden:²⁴)

Unter gewöhnlichen Verhältnissen sind die Wasserverluste durch Versickerung, Verdunstung u. dergl. m. zu 0,40 bis 0,70 kbm täglich pro laufenden Meter zu veranschlagen, wobei die grösseren oder kleineren Zahlen je nach Umständen zu wählen sind. Wenn jedoch die Haltungen in geringer Höhe über dem Grundwasser liegen, wenn grössere Einschnitte (namentlich in undurchlässigem Boden) Vorkommen oder wenn eine künstliche Dichtung (namentlich eine solche mit Beton) ausgeführt ist, so genügt die Annahme eines Wasser Verlustes von 0,2 kbra. Auf der anderen Seite sind hei Haltungen, welche ihrer Lage nach bedeutenden Wasserverlusten ausgesetzt sind, etwa 1,3 kbm täglich pro lauf. Meter zu veranschlagen.

Mit Hülfe der vorstehenden Werthe und der in Anmerkung 33 bezeichneten, nähere Angaben enthaltenden Originalmittheilung wird es möglich, Durchschnittswerthe für den Wasserverbrauch der einzelnen Strecken eines Canales aufzustellen und sodann jenen Vergleich derselben mit den zur Verfügung stehenden Wassermassen vorzunehmen, von welchem am Schlüsse des § 4 dieses Capitels die Rede gewesen ist.

Es ist zweckmässig schon bei den generellen Ermittelungen auch über den Maximal verbrauch eine Annahme zu machen, bei speciellen Ermittelungen ist dies aber unbedingt erforderlich, weil der Wasserverbrauch im Laufe des Jahres theils in Folge der Zu- und Abnahme des Verkehrs, theils in Folge der Witterungs Verhältnisse starken Schwankungen unterliegt.

Der Verkehr auf den Canälen, welcher während des Winters bekanntlich ganz unterbrochen ist, entwickelt sich im Frühling in der Regel ziemlich rasch und es machen sich die Verkehrsschwankungen namentlich in Betreff der Flösserei, aber auch in nicht geringem Grade in Betreff der Schiffahrt bemerklich.

¹

)    Nachrichten über französische Canäle s. Molinos: La navigation interieure de la France; desgl. über die Canäle Frankreichs, Englands, Amerikas und Deutschlands in ausführlicher Weise in Hagen’s Wasserbaukunst II. Th., 3. Bd,, S. 387.

²

)    In Oesterreich wurde im vergangenen Jahrhundert, vo siel bekannt, nur ein Canal, der 62Km lange Wiener-Neustädter (angefangen 1701, vollendet 1804) ausgeführt.

³

)    Ausführlichere Nachrichten s. Hess. Der Rhein-Harne-Canal. Al!g. Bauz. 1871, S. 80 und Hagen, die Canalisirung der oberen Saar. Zeitschr. f. Bauw. 1866, S. 34.

⁴

)    Die an verschiedenen Stellen vorkommenden Angaben über die Längen der Canäle und der Wasser-strassen überhaupt sind schwer in Einklang mit einander zu bringen. Die obigen Angaben sind aus Molinos „Navigation interieure de la France“ entnommen und als zuverlässig zu betrachten.

⁵

)    Näheres s. Malezieux. Les travaux publics de etats-unis d’Amerique en 1870, S. 336 und Hess, die Canäle des Staates New-York. Zeitschr. f. Bauw. 1867, S. 513.

⁶

)    In Frankreich, England und Belgien zusammen sollen auf je 100000 Einwohner etwa 17Km künst

⁷

licher Wasserstrassen, in Preussen nur 2,3Km entfallen. Noch ungünstiger gestaltet sich das Verhältniss,

⁸

wenn man die Flächen der Länder in Betracht zieht. Alsdann kämen in jenen Ländern auf 56,35 O²⁵“ (eine

⁹

)    Näheres siehe: Michaelis. Der Emscher Canal und Verhandlungen der Generalvers. d. Central-ver. für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffahrt. 1876, S. 71. (Beides nicht im Buchhandel).

¹⁰

)    Mit der Ausführung des Rhein-Maas-Canales wurde zu Anfang dieses Jahrhunderts unter Napoleon begonnen. Man vergl. Hageau. Description du Canal de jonction de la Meuse au Rhin. Paris. 1819.

¹¹

)    Ueber sonstige Canalprojecte sind in den Verhandlungen des Centralvereins für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffahrt zahlreiche Mittheilungen enthalten. Ferner vergl. man: Verbindungscanal zwischen Marne und Saöne. Ann. industr. 1874, 13 Dec. — Schiffahrtsstrassen im Bassin der Loire, daselbst. 1875, 21. Febr. — Canalbau in Finnland. Engng. 1874, 3. April.

¹²

)    Man vergl.: Graeff. Construction des canaux et des chemins de fer (Paris. Lacroix). S. 292. — Deutsche Bauz. 1874, S. 1 und Allg. Bauz. 1864, S. 149,

¹³

)    Yergl. Stevenson, Canal and river engineering. S. 1 und Malezieux. Travaux publics des dtats-unis d’Amerique en 1870. S. 358.

¹⁴

) Die Selbstkosten des Canaltransportes haben wir am Schluss des § 10 des VI. Capitels besprochen. Einen Vergleich derselben mit den Kosten des Eisenbahntransports findet man u. A. bei G. Meyer. Neue Methode der Anlage und des Betriebes geneigter Ebenen. S. 15. Die betreffenden Untersuchungen ergeben, dass man als Betriebskosten beim Eisenbahn-Güterverkehr mit Einschluss der jährlichen Zinsen des Anlage-Capitals für Locomotiven und Wagen unter der Annahme, dass die Güterwagen mit 60°/o ihrer Tragfähigkeit ausgenutzt würden, etwa 0,643 Pf. pro Netto-Centner-Meile (1,71 Pf. pro Kilometer-Tonne) zu rechnen hat, während bei der Canalschiffahrt bei einer ebenso grossen durchschnittlichen Belastung und unter Verwendung von 250-Tonnen-Schiffen 0,529 Pf. (1,44 Pf. pro Kilometer-Tonne) resultiren. Hierbei ist Pferdezug vorausgesetzt. Die Zinsen des Baucapitals sind in beiden Fällen ausser Acht gelassen, die Unterhaltungs- und die Verwaltungskosten dagegen sind berücksichtigt. — Die Selbstkosten des Canal trän sports stellen sich somit zu denjenigen des Eisenbahntransports unter gleichen Verhältnissen etwa wie 10:12.

Ein ähnliches Verhältuiss ergiebt sich aus Erfahrungen, welche am Rhein-Marne Canal gemacht sind, (vergl. Zeitschr. f. Bauw. 18GC, S. 36.)

¹⁵

) Man vergl. Hess. Der Weser-Elbe Canal Zeitschr. des Arch.- und Ing.-Vereins zu Hannover.

26

¹⁶

)    Es ist ein Unterschied zwischen der Bestimmung des No rmalm aa s s es für die Tragfähigkeit der Canalschiife und der Bestimmung des Maximalmaasses derselben. Im folgenden Paragraphen wird näher nachgewiesen werden, dass ein Canal, bei dessen Entwurf man als normale Tragfähigkeit der Schiffe beispielsweise 250 Tonnen angenommen hat, desshalb für grössere Fahrzeuge keineswegs verschlossen ist.

¹⁷

)    Aus dem Umstande, dass man sich auf Flüssen seit Einführung der Kettenschiffahrt mit Schiffen von 200 bis 250T Tragfähigkeit nicht begnügt, folgt keineswegs, dass die Einführung der Seilschiffahrt auf Canälen eine ähnliche Wirkung haben müsse. Denn die Canalschleppschiffahrt am Seil wird sich jedenfalls anders gestalten, als die Flusschleppschiffahrt an der Kette und aller Wahrscheinlichkeit nach auf dem System Bouquie (s. § 10 des VI. Capitels, S. 327) fussen. Hierbei werden Maschinen von mässiger Stärke und kleine Züge von zwei, höchstens vier Schiffen zur Verwendung kommen.

¹⁸

)    Soweit möglich sollten auch für die Flusschleusen Normaldimensionen eingeführt werden. Hierauf zielt der nachstehende, im Jahre 1872 gestellte Antrag hin:

„Die vom Centralverein für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschiffalirt einberufene Techniker-Conferenz glaubt an den Ausschuss dieses Vereins in Bezug auf die bestehenden mittleren Canäle und Flussschleusen, welche im Gebiete der Elbe, Spree, Oder und Weichsel befindlich sind, den Antrag stellen zu dürfen: Der Centralverein wolle an maassgehender Stelle darauf hinwirken, dass die Schleusen der deutschen Flussläufe und Canäle zur Herbeiführung eines durchgehenden Schilfsverkehres bis je 4000 Ctrn. Tragfähigkeit der Schiffe nach Maassgabe der erforderlich werdenden Umbauten auf eine nutzbare Länge von 50m mit einer lichten Thorweite von 6m,25 gebracht werden.“

¹⁹

)    Man vergl. namentlich: Krantz. Schlussbericht über den vorzunehmenden Ausbau der Wasser

²⁰

strassen in Frankreich (Wien, Lehmann und Wentzel) und Molinos. La navigation interieure de la France. (Paris, Baudry).

²¹

) Zahlenangaben hierüber findet man bei Michaelis. Der Rhein-Weser-Canal, S. 3 und bei von Kaven, Vorträge über Ingenieurwissenschaften. Abth. der Wegebau, S. 75.

²²

) Kammerschleusen mit Fluththoren und Schutzschleusen haben nahe Verwandschaft mit den für die Zwecke der Seeschiffahrt ausgeführten Schleusen. Eine in ihrer Hauptanlage den Seeschiffahrtsschleusen ganz gleiche befindet sich in dem alten, jetzt aufgegebenen Verbindungscanal zwischen dem Ehein und dem Neckar bei Mannheim, denn diese Schleuse hat wie jene, zwei Fluththore und zwei Ebbethore nebst einem in ein und derselben Höhe durchgehenden Boden.

²³

) Bei Projectirung des Rhein-Marne Canals wurde n = 45, bei derjenigen des Berlin-Rostocker Canals n— 25 angenommen.

²⁴

)    Siehe Hess. Die Canäle des Staates New-York nebst Bemerkungen über den Wasserverbrauch der Schiffahrtscanäle. Zeitschr. f. Bauw. 1867, S. 549.

²⁵

Quadratmeile) l,13Km Canal, in Preussen nur 0,075Km.

Auf den Elsass-Lothringischen Canälen entfielen nach Angaben aus den Jahren 1874 und 1875 auf die Monate December, Januar und Februar durchschnittlich je 2 bis 3°/o des gesammten Schiffverkehrs, auf die Monate März, April, October und November je 7 bis 10°/o, auf die übrigen Monate (Mai bis September) aber je 11 bis l2°/o. Zur Zeit der grössten Frequenz wurden somit etwa 15°/o Schiffe mehr als durchschnittlich befördert. (Näheres s. Statistische Mittheilungen, herausgeg. v. d. stat. Bureau d. kais. Oberpräsidiums zu Strassburg. VI, S. 64)

Durch Beobachtungen an der canalisirten Yonne hat man gefunden, dass daselbst zur Zeit des grössten Verkehres die Durchschnittszahl der passirenden Schiffe um 50 bis 70°/o überschritten wird. (S. Ann. des ponts et chaussees. 1851, 1. Sem. S. 334).

Die Einwirkung der Witterungs Verhältnisse macht sich namentlich hinsichtlich der Versickerung und der Verdunstung bemerklich.

Die Verluste durch Versickerung sind zwar im Wesentlichen von der Boden-beschaffenheit, ferner von dem Höhenunterschiede zwischen dem Canalwasserspiegel und dem Grundwasser, endlich noch von der Tiefe und Breite des Canals abhängig, es hat aber auch der Temperaturwechsel einen merklichen Einfluss. Der Boden neben dem Canale wird nämlich häufig von dem Wasser desselben feucht erhalten und die bei warmem Wetter neben dem Canale verdunstenden Wassermassen ersetzen sich aus ihm.¹)

Die Menge des versickernden Wassers ist übrigens ausserordentlich verschieden. Es kommen Canalstrecken vor, in denen eine Versickerung überhaupt nicht stattfindet und selbst solche, in denen sich der Wasserstand durch unterirdische Zuflüsse vermehrt. — Das erstere ist hei den Moorcanälen in der Regel der Fall und es war desshalb beispielsweise beim Project des Hunte-Ems Canals auf Versickerung nicht Rücksicht zii nehmen. — Andererseits gieht es aber auch Canalstrecken, welche täglich ihren vollen Inhalt und mehr an den Boden abgeben. Alsdann findet indess ausser der eigentlichen Versickerung noch eine Art Quellenbildung statt und es wäre überhaupt wohl richtiger, wenn man die letztere als eine besondere Art des Wasserverlustes bezeichnen würde.

Im Vergleich mit den sonstigen Wasserverlusten pflegt in unseren Gegenden die Verdunstung des Wassers nur geringen Einfluss zu haben. Ueber die Grösse derselben ist das I. Capitel dieses Bandes (§ 19) zu vergleichen. Holländische Ingenieure schätzen den Verlust, welchen ein Canal an der Oberfläche und an beiden Ufern während eines heissen Sommers durch Verdunstung erleidet, auf 90cm Wasserhöhe.

Es ist selbstverständlich, dass die Verdunstung hauptsächlich in den Sommermonaten auftritt und dass sie dazu beiträgt, den Unterschied zwischen durchschnittlichem und Maximalverbrauch zu vermehren. Das Verhältniss beider wurde beim Project des Rhein-Weser Canals = 1:1,9 angenommen, indem man den täglichen durchschnittlichen Verbrauch mit 0,28 kbm und den Maximalverbrauch mit 0,54 kbm pro lauf. Meter veranschlagte.

Bei speciellen Ermittelungen über den Wasserverbrauch sind ferner folgende Punkte zu berücksichtigen:

1.    Es ist zu beachten, ob der Verkehr auf dem Canal in beiden Richtungen ziemlich gleich ist, oder ob der in einer Richtung sich bewegende Verkehr üb er wiegt. Wenn der letztgenannte, gewöhnlichere Fall eintritt, so kommen bei Bestimmung des Wasserverbrauchs für das Schleusen der Schiffe ausser der Füllmasse M noch die von den Schiffen verdrängten Wassermassen in Betracht.

Wenn S eine Wasserm.asse vom Gewicht des Schiffsgefässes und L eine solche vom Gewicht der Ladung bezeichnet, so verliert beim Schleusen eines leer bergauf gehenden Schilfes das Oberwasser M -p S, dagegen gewinnt dasselbe heim Schleusen eines mit demselben kreuzenden und beladen zu Thal gehenden Schilfes S -{- L. Der Verlust bei beiden Operationen beträgt desshalb nur M—L. — Es folgt hieraus, dass unter den angegebenen Verhältnissen der Wasserbedarf für das Schleusen der Schilfe sich ermässigt und zwar um so mehr, je geringer das Gefälle der Schleusen ist. (Näheres hierüber s. Hagen’s Wasserbaukunst. II. Th. 3. Bd. S. 481.)

2.    Durch die bei Schleusentreppen häufig vorkommenden kurzen Haltungen entsteht eine Vermehrung des Wasserverbrauchs. In einer kurzen Haltung ändert sich nämlich der Wasserstand durch Abgabe oder Hinzutreten einiger Schleusenfüllmassen in empfindlicher Weise und es müssen nicht selten die fehlenden oder die überschüssigen Wassermassen aus höher liegenden Strecken entnommen bezw. an tiefer liegende abgegeben werden, ohne für das Schleusen der Schiffe nutzbar gemacht zu sein. — Aehnliche Verhältnisse treten ein, wenn zwischen einer Reihe von Schleusen mit normalem Gefälle eine solche mit erheblich grösserem Gefälle liegt.

3.    Gekuppelte Schleusen verbrauchen mehr Wasser als einfache. Sobald nämlich bei einer gekuppelten Schleuse ein zu Berg fahrendes Schiff ankommt, nachdem ein zu Thal fahrendes dieselbe verlassen hat, so verbraucht dasselbe so viel Wasser wie zum Anfüllen sämmtlicher Schleusenkammern erforderlich ist. Auch hierüber sind die eingehenden Untersuchungen Hagen’s (Wasserbaukunst II. Th. 3. Bd. S. 487) zu vergleichen.

4.    In Folge von Undichtheiten an den Schleusenthoren strömt nicht selten Wasser von einer Strecke in die andere und es entsteht hierdurch für die Scheitelstrecke jedenfalls, für die anderen Strecken aber je nach Umständen ein Verlust. Das auf diese Weise verbrauchte Wasserquantum ist sehr verschieden. Bei gut ausgeführten neuen Schleusen ist dasselbe unbedeutend, besonders wenn sie eiserne Thore haben, alte Thore dagegen lassen wohl 200 Dis 500 kbm täglich durch.

5.    Besondere Verluste treten ein, wenn der Canal zum ersten Male mit Wasser gefüllt wird und nach Aufhebung der Canalsperren. Im erstgenannten Falle absorbiren das Erdreich und die Mauern bedeutende Wassermassen. — Im zweiten Falle, also nach Vornahme von Reparaturen, welche die Trockenlegung einer Canalstrecke erfordert haben, muss die Füllung des Canals von Neuem vorgenommen werden.

Graeff (Constr. des canaux et des chemins de fer, S. 223) rechnet bei einem normalen täglichen Verlust pro lauf. Meter von 0,40 bis 0,60 kbm täglich kurz nach Einlassen des Wassers 1,20 bis 1,50 kbm und während der ersten Monate des Canalbetriebes 0,80 bis 1,0 kbm. — Ein in normalem Zustande befindlicher Canal ohne Zu- und Abfluss zeigt nach Minard immerhin eine tägliche Senkung des Wasserspiegels von 3 bis 4cm.

In der Regel muss man auf die Einschränkung des Wasserverbrauchs der Schiffahrtscanäle mit allen zu Gebote stehenden Mitteln hinarbeiten. Hieraus folgt für die Canalstrecken die Nothwendigkeit einer sorgfältigen Ausführung der Erdarbeiten und der Anwendung geeigneter Mittel zur Dichtung der Canäle, von denen im § 14 dieses Capitels eingehender die Rede sein wird. — Bei den Schleusen hat der erwähnte Umstand zu einer Reihe interessanter Constructionen Veranlassung gegeben, welche indess hier nur kurz erwähnt werden können. In früherer Zeit hat man nicht selten Schleusen mit Seitenbassins erbaut und dadurch besonders für solche mit ausnahmsweise starkem Gefälle Einschränkungen des Wasserverbrauchs erzielt. In neuerer Zeit sind für denselben Zweck verschiedene sinnreiche Apparate construirt, unter denen hier nur derjenige von Caligny namhaft gemacht werden soll. Wegen der Einzelnheiten ist das XV. Capitel dieses Bandes zu vergleichen. — Das beste Mittel zur Verminderung des Wasserverbrauchs besteht indess in der Anwendung derjenigen Arten der Beförderung von Canalschiffen, von welchen im § 13 des VI. Capitels die Rede war.

§ 7. Generelle Tracirung der Canäle. — Die Aufgabe der generellen Tracirung besteht bei einem Schiffahrtscanale wie bei allen anderen Verkehrswegen darin, gestützt auf ein Programm (vergl. § 4 dieses Capitels) und auf ausgedehnte Terrainaufnahmen von genügender Genauigkeit unter den möglichen Linien diejenige zu ermitteln und der Hauptsache nach festzulegen, welche den vereinigten Anforderungen des Baues und des Betriebes am besten entspricht. Eine derartige Aufgabe lässt sich in vielen Fällen nur durch ein Annäherungsverfahren lösen. Die Eigen-thümlichkeiten der vorkommenden Arbeiten und Erwägungen treten durch Betrachtung bestimmter Fälle am besten hervor.

Es giebt Canäle, bei denen die fraglichen Arbeiten sich ziemlich einfach gestaltet haben. So waren beispielsweise für den Saar-Kohlen-Canal, dessen Situation zum Theil durch Fig. 2, Taf. XXV dargestellt ist, nicht allein die beiden Endpunkte (Saargemünd und der See von Gondrexange) von vornherein gegeben, sondern auch die generelle Lage des Canals, indem derselbe bis in die Gegend von Saar-Union auf das Saartbal und von dort ab auf das Thal der Kaub ach angewiesen war. In solchen Fällen bandelt es sich bei der generellen Tracirung im Wesentlichen nur um die Wahl derjenigen Seite des Thals, welche für den Canalbau am günstigsten ist. Auch in dieser Beziehung werden heim Saar-Kohlen-Canal schwierige Fragen wohl nicht entstanden sein, weil allein schon die Rücksicht auf Vermeidung eines Aqua-ducts über die Saar die Wahl der linken Thalseite veranlasst haben dürfte. Je nachdem das Terrain mehr oder weniger coupirt ist und je nach der Bodenbeschaffenheit wird man auch in anderen Fällen die richtige Thalseite bald auswählen. Im Allgemeinen ist von den beiden Thalseiten die flacher ansteigende zu nehmen.

Wenn die Situation eines Canals, welcher wie der vorhin erwähnte dem Laufe bestimmter Gewässer folgt, angenommen ist, so ergiebt sich das Längenprofil desselben im Grossen und Ganzen durch ein Längennivellement der betreffenden Thalsohlen und es hat keine Schwierigkeit die Anzahl der Haltungen und der Schleusen und die Längen der ersteren der Hauptsache nach festzulegen, weil ein normales Schleusengefälle (vergl. § 5 dieses Capitels) als bekannt anzunehmen ist.

Etwas complicirter gestalten sich die Aufgaben der generellen Tracirung, wenn eine gewisse Freiheit in Betreff der Wahl der Endpunkte des Canals gelassen und wenn eine Wasserscheide zu überschreiten ist. Hierzu bietet u. A. der Hunte-Ems Canal ein interessantes Beispiel. Das Nähere lässt sich indess nicht gut ohne Specialkarte erörtern, wesslialb wir auf den Bericht über die Voruntersuchung zum IIunte-Ems-Canal (Oldenburg. Stalling) verweisen müssen.

Nach Festlegung der Endpunkte eines Verbindungscanals in ebener Gegend wird die Stelle, an welcher die Wasserscheide zu überschreiten ist, durch die tiefste, im Bereich der Canallinie befindliche Einsattelung bestimmt. Wenn man nun diese Stelle ermittelt hat und wenn die Lage der Scheitelstrecke und das generelle Längenprofil des Canals annähernd projectirt sind, so müssen sorgfältige Untersuchungen darüber stattfinden, ob sich für die Scheitelstrecke Speisewasser in ausreichender Menge findet. Für den Hunte-Ems Canal war diese Frage wegen der tiefen Lage desselben leicht zu beantworten. Auch beim Berlin-Rostocker Canal, der zu den Canälen in ebener Gegend gerechnet werden muss, haben sich die Speisungsverhältnisse der Scheitelstrecke, welche hier eine Reihe von Seen durchschneidet, von vorn herein recht günstig gestaltet, so dass in beiden Fällen die Festlegung derselben leicht erfolgen konnte. Immerhin kamen bei dem zuletzt genannten Canalproject verschiedene Concurrenzlinien (namentlich die Havellinie und die Rheinsberger Linie) in Frage. In Betreff der Erwägungen, welche in solchen Fällen zur Bevorzugung der einen oder der anderen Linie führen, ist das Project des Berlin-Rostocker Canals von Hess (3. Abth., S. 32) zu vergleichen.

Die Schwierigkeiten der generellen Tracirung mehren sich, wenn bei Wahl der Linie das Hügelland mit ins Spiel kommt. In dieser Beziehung bietet der Rhein-Weser Canal ein lehrreiches Beispiel.

Für diesen Canal waren als Endpunkte das Kohlenbecken der Emscher oder genauer die Einmündung der Emscher in den Rhein und diejenige Stelle der Weser gegeben, woselbst sie in die norddeutsche Ebene eintritt. Die Verbindung dieser Punkte kann nun in zweierlei Weise bewerkstelligt werden, einmal indem man den Teutoburger Wald in der Nähe von Bielefeld überschreitet und sodann, indem man denselben umgeht. Im erstgenannten Falle erhält man eine merklich kürzere Linie als im zweiten; die Scheitelstrecke derselben würde aber 104m über dem Meere liegen und die Anzahl der Schleusen beträchtlich sein, auch \yäre ein Canaltunnel unter schwierigen Verhältnissen zu erbauen. Im zweiten Falle ergiebt sieb eine Linie von 10°/o Mehrlänge, die Scheitelstrecke liegt jedoch nur 57m über dem Meere und man erhält für den ganzen etwa 250Km langen Canal nur 20 Schleusen. Die Haltungen werden somit sehr lang (durchschnittlieh etwa 12Km). — Namentlich unter Berücksichtigung des letzteren Umstandes, dessen Bedeutung für den Betrieb im § 4 dieses Capitels S. 407 besprochen ist, hat man der zweiten (der sog. Münster’schen Linie) den Vorzug vor der Tunnellinie mit ihren verschiedenen Varianten gegeben.

Aehnliche Verhältnisse, wie die im Vorstehenden erörterten, waren Veranlassung, dass man auch beim Project des Weser-Elbe Canals eine nördliche, an der Grenze der norddeutschen Ebene sich hinziehende und einige Meilen unterhalb Magdeburg in die Elbe einmündende Linie bislang vor einer anderen bevorzugte, welche Braunschweig, Oschersleben und Magdeburg berührend allerdings den Vortheil eines lebhafteren Localverkehrs haben würde. Das Project des genannten Canals liefert uns übrigens noch zu einer anderen bei generellen Tracirungen auftretenden Frage ein Beispiel und zwar insofern, als man für die zunächst der Weser belegenen Strecken dieses und des Rhein-Weser Canals entweder einen Weser-Aquaduct anlegen oder den Canal in die Weser hinein und aus derselben wieder hinaus führen könnte. — Im vorliegenden Falle scheinen die grossen Kosten eines Weser-Aquaducts auf Ein-schlagung des zuletzt genannten Weges hinzuweisen. Im Allgemeinen aber gehören die mit der Kreuzung von Canälen und grösseren Flüssen im Zusammenhänge stehenden Fragen zu den schwierigen. Die Einführung des Canals in den Fluss ist von mancherlei Nachtheilen begleitet, namentlich wenn derselbe bei Hochwasser viele Sinkstoffe und bedeutende Wassermassen führt und es ist sehr schwer das Fahrwasser zwischen den beiden Canalmündungen in richtiger Tiefe zu erhalten.²)

Im eigentlichen Hügellande werden heutzutage nur selten Canäle zur Ausführung kommen. Wir verzichten desshalb auf eine Besprechung der in diesem Falle bei der generellen Tracirung zu nehmenden Rücksichten und verweisen auf die betreffenden Mittheilungen über den Rhein-Marne Canal, namentlich auf die bereits mehrfach erwähnte Arbeit von Graeff.

Die Reihenfolge der einzelnen Arbeiten ist bei der generellen Tracirung der Canäle dieselbe wie bei den Vorarbeiten für Eisenbahnen; es handelt sich um Rc-cognoscirung, Herstellung von Uebersichtskarten mit Horizontalcurven, Projectiren der verschiedenen concurrirenden Canallinien und der zugehörigen Speisegräben auf diesen Karten, Darstellung eines generellen Längenprofils und überschlägliche Ermittelung der Kosten der Concurrenzlinien nebst einem Vergleich derselben hinsichtlich ihrer Bauwürdigkeit. Ausserdem sind noch geologische und Bodenuntersuchungen wie beim Eisenbahnbau anzustellen. Dem Canalbau eigenthiimlicli sind die Untersuchungen über die Ergiebigkeit der zur Speisung des Canals zu benutzenden Wasserläufe und überhaupt über die Beschaffung des Speisewassers.

Wegen der Einzelnheiten der im Vorstehenden bezeichneten Arbeiten verweisen wir auf das I. Capitel des ersten Bandes dieses Handbuchs. S. 50 u. ff.

Die Darstellung des generellen Projects erfolgt etwa in der Weise der Figuren 1 und 2 auf Taf. XXV. Die Höhenzahlen sind für die Sohle und ausserdem für den

normalen Wasserspiegel des Canals einzutragen. Als Symbole für die einzelnen Bauwerke kann man die aus nebenstehendem Holzschnitt Fig. 4 ersichtlichen wählen. In demselben bezeichnen:

Fig. 4.

«f

■> a

S eine Schiffsschleuse, — A eine Ablasschleuse, — D einen Durchlass, — W eine Wegeüberführung,— E eine Eisenbahnüberführung, E, einen Einlass. Der Anker bezeichnet einen Hafen. Die Schleusen werden mit fortlaufenden Nummern versehen, dieselben Nummern sind für die oberhalb der Schleusen befindlichen Haltungen anzuwenden.

§ 8. Specielle Tracirung der Canäle. — Die Aufgabe der speziellen Tra-cirung besteht darin, unter Zugrundelegung der Resultate der generellen Arbeiten und mit Hülfe genauer Terrainaufnahmen, welche indess im Vergleich mit den bei den generellen Arbeiten vorkommenden in nur geringer Ausdehnung vorgenommen werden, die Lage des Canals und seiner Bauwerke definitiv festzulegen und dieselbe auf dem Terrain zu fixiren. Die hierbei vorkommenden Arbeiten gelangen mit einigen Abänderungen auch bei der Tracirung von Speisegräben, von Entwässerungscanälen u. s. w. zur Ausführung. Im Nachstehenden erörtern wir dieselben unter vorzugsweiser Berücksichtigung der Verbindungscanäle.

Der Ausgangspunkt für die specielle Tracirung ist die Scheitelstrecke des Canals und es muss desshalb vor Allem die Höhenlage der Sohle dieser Strecke geprüft und unter Berücksichtigung der Speisungsverhältnisse definitiv festgelegt werden. Hierbei kann man von einer Berücksichtigung des Längengefälles des Canals (vergl. unten S. 420) in der Regel vorläufig absehen. Das Querprofil des Canals (vergl. § 9 dieses Capitels) muss gegeben sein.

Will man nun bei Tracirung der Scheitelstrecke und überhaupt, wenn eine Canalstrecke von gegebener Höhenlage zu traciren ist, auf Ausgleich der Erdmassen hinarbeiten, so zeichnet man zunächst die Linien A 13, A{ 13, u. s. w. (siehe Fig. 6, Taf. XXV), welche verschiedene Querneigungen des Terrains darstellen, der Art in das Querprofil ein, dass die Auftragsflächen und die Einschnittsflächen einander decken und bestimmt die Abstände C M, C M, u. s. w. Die Lage der Punkte M, M,... ist von der Querneigung des Terrains, jedoch in geringem Grade, abhängig. Man addirt nun den für eine gegebene Querneigung geltenden Abstand C M zu der Höhenzahl h der Canalsohle und erhält durch Ermittelung desjenigen Terrainpunktes, welcher die Höhe h -f- G M hat, einen Punkt der Leit- oder Nullinie für die zu tra-cirende Strecke (vergl. § 10 des I. Capitels des ersten Bandes unseres Handbuchs). Mit Hülfe der Leitlinie erfolgt die Festlegung der Canalachse in bekannter Weise. — Auf diesem Wege ergiebt sich die für die Ausführung der Erdarbeiten vortheilhafteste Linie. Die Rücksichten auf die Erdarbeiten können indess nicht immer entscheidend sein und man hat nicht selten Veranlassung eine etwas tiefere Lage des Canals, bei welcher die Einschnittsmassen die Auftragsmassen überwiegen, zu wählen. Erhebliche Abweichungen der Canalachse von der Leitlinie ergeben sich selbstverständlich auch an allen Stellen, woselbst der Canal einen natürlichen Wasserlauf überschreitet.

Wenn die Mittellinie der Scheitelstrecke unter Befolgung der obigen Regeln festgelegt ist, so hat man zur Ermittelung der Lage der angrenzenden Haltung zu schreiten.

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Handbuch d. Ingen.-Wissensch. Ilt.

Bezeichnet (s. nebenstehenden Holzschnitt Fig. 5) N 0 die Leitlinie der Scheitelstrecke, so hat man unterhalb derselben eine zweite Leitlinie P Q aufzusuchen, deren Höhenlage durch das normale Schleusen gefalle gegeben ist. Bei Construction der Leitlinie P Q ist der Leinpfad an der dem Bache zugekehrten Seite des Canales anzunehmen und der Fusspfad zunächst der Thallehne, weil der erstere bei solcher Lage trockener liegt und weil die Ausnutzung der an dem Abhange etwa anzulegenden Steinbrüche u. s. w. durch einen zwischen ihnen und dem Canale liegenden Leinpfad behindert sein würde.

Falls nun der Canal in einem tiefeingeschnittenen Bachtliale liegt, so ist es zweckmässig denselben nicht weiter von der Thalsohle zu entfernen, als unbedingt erforderlich ist. Andererseits müssen die Canalstrecken aber auch ausserhalb des Bereichs des Hochwassers des Baches liegen.

Fig. 5.

i?8

Auf der Linie P Q wird nun unter Berücksichtigung der Inundationsgrenze ein Punkt b so bestimmt, dass der Leinpfad eines an dieser Stelle gedachten Canales hochwasserfrei liegen würde. In der Mitte der Linie ab, welche die kürzeste Verbindung zwischen den Leitlinien N 0 und P Q darstellt, ist die Schleusenmitte vorläufig anzunehmen. Die Schleusenachse ist alsdann so zu legen, dass oberhalb und unterhalb der Schleuse eine gerade Linie von mindestens 150m Länge entsteht, worauf die übrigen Theile der Canaltrace unter Benutzung der Leitlinie in bekannter Weise festgelegt werden.³)

Hierbei ist die Mittellinie der Schleuse in der Canalmitte angenommen, was auch nicht selten zutretfend ist. Für den Betrieb ist es indess förderlich, wenn man

die Schleuse nach der einen Seite des Canales hin verschiebt.

Wenn nun die nach Obigem unter vorzugsweiser Berücksichtigung der Höhenverhältnisse und der Erdmassenausgleichung ermittelte Lage der Schleuse auch denjenigen Anforderungen entspricht, welche sich aus der Situation (also beispielsweise aus der Lage benachbarter Wege, Wasserläufe und Gebäude), ferner aus der Beschaffenheit des Baugrundes u. s. w. ergeben, so ist die Schleuse als definitiv festgelegt anzusehen. Die zuletzt genannten Verhältnisse bedingen aber häufig die Wahl eines anderen Platzes. Man kann dann entweder die Hülfslinie a b (s. obige Figur) thalwärts verlegen oder eine Modification des Schleusengefälles vornehmen, wodurch sich die Lage der Leitlinie P Q und somit auch die Lage der Schleuse verändert. — Auf diese Weise wird eine Haltung nach der anderen festgelegt.

Wenn ein Canal in einem Tliale mit sanft ansteigenden und niedrigen Lehnen anzulegen ist, so treten die Rücksichten auf die Situation in den Vordergrund und diejenigen auf die Höhenverhältnisse des Terrains in den Hintergrund. Für die Lage der Schleusen sind unter diesen Verhältnissen nicht sowohl die Leitlinien, als vielmehr die den Canal kreuzenden Wasserzüge, die Begrenzungen der Ortschaften, nicht selten aber auch die Stellen, woselbst vorhandene Wege den Canal

kreuzen, maassgebend; letzteres, weil man die Wegebrücken gern mit den Schleusen combinirt (vergl. § 10 dieses Capitels). Man wird bei den in Rede stehenden Ter-rainverhältnissen ferner auf den Ausgleich der Erdmassen nur geringes Gewicht legen können, besonders dann, wenn man den Canal zur Verringerung des Wasserverlustes möglichst tief in das Terrain einschneiden muss. Der Leinpfad braucht nicht mehr an der dem Bache oder Flusse zugekehrten Seite des Canals zu liegen, es empfiehlt sich aber diejenige Seite zu wählen, welche den herrschenden Winden zugekehrt ist; (vergl. Hagen. Wasserbaukunst. II. Th. 3. Bd. S. 528).

Ueber diejenigen Stellen der Canaltrace, welche besondere Rücksichten erfordern oder besondere Schwierigkeiten darbieten, ist Folgendes zu bemerken:

Die Kreuzung des Canals mit kleineren Wasserläufen ist hier insofern zu erwähnen, als es bei kurzen Haltungen zweckmässig sein kann, den Canal in dem Quertliale zu einem Reservoir auszubilden (vergl. Fig. 18, Taf. XXVII). Durch eine derartige Anordnung, welche auf die Trace des Canals nicht ohne Einfluss ist, werden die Schwankungen in dem Wasserstande kurzer Haltungen vermindert, von denen oben (S. 413) die Rede war.

Die Kreuzung des Canals mit einer Eisenbahn verlangt in der Regel eine möglichst tiefe Lage des ersteren und die Wahl einer entsprechenden Situation. Die Fälle, in denen man den Canal Uber eine Bahn hinweg führen könnte, werden heutigen Tages sehr selten sein. Falls man nun den Canal nicht so tief legen kann, wie die Lichthöhe oberhalb des Wasserspiegels solches erfordert, so wird eine Veränderung der Höhenlage der Bahn oder eine Verlegung derselben unvermeidlich.

Falls unter einer Eisenbahn- oder einer Wegebrücke die normale Breite des Canals eingeschränkt wird, so sollte an dieser Stelle die Mittellinie des Canals auf mindestens 200 bis 300m Länge gerade sein.

Die Lage der Canalhäfen ist unter Berücksichtigung der vorhandenen Zufuhrwege zu bestimmen, falls der Hafen den Uebergang des Strassenverkehrs nach dem Canale vermitteln soll. Wenn ein Bahnhof in der Nähe ist, so muss auf die Ausführbarkeit von Hafengleisen Rücksicht genommen werden. Der Leinpfad ist an derjenigen Seite des Hafens anzulegen, welche nicht zum Verladen benutzt wird, an der anderen Seite muss ausreichendes Terrain zur Anlegung von Lagerplätzen vorhanden sein.

Besondere Sorgfalt erfordert die Tracirung der Einmündung des Canals in einen Fluss. Dieser Gegenstand ist namentlich von Minard (Cours de construction. Rivieres et canaux. S. 366) unter Darstellung einer grossen Zahl ausgeführter Anlagen ausführlich behandelt, wobei derselbe zu folgenden Resultaten gelangt:

1.    Die Canalmündung sollte oberhalb der Mündung desjenigen Wasserlaufes liegen, dessen Thal der Canal verfolgt und wenn irgend möglich, an einer Stelle, woselbst die Begrenzung des Ufers concav ist.

2.    Es ist nicht selten schwierig, das Schiff aus der lebhaften Strömung des Flusses in das ruhige Wasser des Canals zu bringen. Man hat desshalb die hierbei vorkommenden Operationen des Schiffahrtsbetriebes genau zu studiren und soweit möglich die Anordnungen so zu treffen, dass die Richtungsveränderungen des Schiffes in einer Wasserfläche mit mässiger Strömung stattfinden.

3.    Zwischen der letzten Schleuse und dem Flusse muss Platz genug vorhanden sein, um einige Schiffe unterbringen zu können. Im Uebrigen sollte die letzte Schleuse

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dem Flusse so nahe wie möglich liegen. (Hierüber vergl. man Hagen. Wasserbaukunst. II. Th. 3. Bd. S. 515).

Bei definitiver Bestimmung des Längenprofils eines Schiffahrtscanales ist noch zu berücksichtigen, dass man zwar Haltungen von massiger Länge in ihrer Sohle unbedenklich horizontal anlegen kann, dass aber hei langen Haltungen dies im Allgemeinen nicht der Fall ist. Schon der Umstand, dass bei starkem Wasserverbrauch sich ein grosses Wasserquantum im Canale bewegen muss, wozu ein bestimmtes relatives Gefälle erforderlich ist, weist für lange Haltungen auf die Anordnung eines Sohlengefälles hin. Ausserdem lässt sich eine geneigte Canalstrecke leichter und vollständiger trocken legen, wenn Reparaturen vorzunehmen sind. Bei der Projectirung neuer Canäle hat man desshalb im Hinblick auf die hei ihnen vorkommenden sehr langen Haltungen ein Längengefälle der Canalsohle schon hei den generellen Vorarbeiten berücksichtigt.

An der Scheitelstrecke des Rhein-Marne Canals wurden gelegentlich der Zuführung grösserer Wassermassen aus den Reservoiren Beobachtungen über die Gefälle angestellt, wobei sich solche von 0m,004 bis 0m,008 pro Kilometer ergaben. Bei dem stärksten Gefälle betrug die Geschwindigkeit des Wassers 0m,14 (vergl. Allg. Bauz. 1871, S. 102). Ferner sollen der Canal Brüssel-Charleroi in seiner Scheitelstrecke ein Gefälle von 0m,037, die Strecke des Erie-Canales von Lockport nach Rochester sogar ein solches von 0m,083 pro Kilometer haben. Beim Project des Weser-Elbe Canals ist die mittlere Partie der Scheitelstrecke horizontal gelegt, rechts und links derselben hat man jedoch 0m,157 Gefälle auf etwa 60Km Länge angeordnet. Es ist somit ein Sohlengefälle von nicht ganz 0m,003 pro Kilometer angenommen. Bei Schiffahrtscanälen, welche zugleich Bewässerungscanäle sind, werden selbstverständlich kräftigere Gefälle erforderlich.

Auch an dieser Stelle muss in Betreff der einzelnen bei der Tracirung und der speciellen Projectirung vorkommenden Arbeiten auf das erste Capitel des ersten Bandes unseres Handbuches (S. 115 u. ff.) verwiesen werden.

§ 9. Querprofile. — Befestigung der Böschungen der Canäle. — Von den Normaldimensionen des Querprofiles eines Schiffahrtscanals, der Wassertiefe und der Sohlenbreite ist im § 4 dieses Capitels bereits die Rede gewesen. Abweichungen von der normalen Breite und der normalen Tiefe kommen nun nicht gerade selten vor, wie denn beispielweise schon in dem vorigen Paragraphen erwähnt ist, dass in sehr kurzen Haltungen eine ansehnliche Vergrösserung der normalen Breite erforderlich ist. Ein anderer Fall der Erbreiterung ergiebt sich, wenn es sich als zweckmässig herausstellt, die zur Bildung der Canaldämme erforderlichen Massen durch Vergrösserung der Sohlenbreite zu gewinnen. Ferner hat die Beschaffenheit des Bodens auf die Breite des Canals insofern Einfluss, als in schlammigem Boden und in feinem Sande eine gewisse Geschwindigkeit (etwa 0m,08) des zwischen dem Schiffsboden und der Canalsohle durchströmenden Wassers nicht überschritten werden darf, was bei jenen Bodenarten zur Annahme eines ziemlich grossen Wasserprofiles führt. (Vergl. Deutsche Bauz. 1876, S. 18). Eine Erbreiterung des Canals findet ferner in scharfen Curven statt. Das Maass derselben ergiebt sich leicht durch Einzeichnen der Schiffe in die Situation. Für den Rhein-Marne Canal wurden bei 34m,50 Schiffslänge und 5m,10 Schiffsbreite folgende Erbreiterungen gewählt:

Radien der Curven 100 bis 120m    120 bis 260™    260 bis 300™

Erbreiterungen    1™,10    0™,80    0™,50.

Vor Schleusen von Bedeutung sollte die Canalbreite gleich dem Dreifachen der Schiffsbreite plus dem erforderlichen Spielräume sein. Auch in den Canalmündungen und den Canalhäfen findet eine Vergrösserung der Breite statt, von den für die letzteren zu wählenden Maassen wird im § 13 dieses Capitels die Rede sein.

Noch häufiger als eine Vergrösserung kommt die Einschränkung der normalen Breite vor, namentlich für die Mehrzahl der Kunstbauten ist eine solche sehr gebräuchlich (vergl. den folgenden Paragraphen). Aber auch in tiefen Einschnitten u. s. w. wird die Sohlenbreite mitunter verringert. Im Einschnitt von Liverdun ist der Rhein-Marne Canal beispielsweise mit 6m Sohlenbreite ausgeführt, während das Normalmaass 10m beträgt. Die fragliche Anordnung hat allerdings den Uebelstand, dass an den eingeengten Stellen der Schiffswiderstand grösser und das Kreuzen zweier Schiffe unmöglich wird. Auf der anderen Seite steht der Vortheil einer erheblichen Verringerung der Anlagekosten. Bei neuen Canälen findet man übrigens dergleichen einschiffige Stellen seltener als bei alten.

Vergrösserungen der normalen Tiefe kommen vor, wenn trotz geringer Breite ein gewisses Wasserprofil erhalten werden soll und bei der Aussparung von Platz für thonige, den Canal dichtende Niederschläge. Man hat auch vorgeschlagen für die Scheitelstrecken eine etwas grössere Tiefe in Aussicht zu nehmen, als für die übrigen Strecken oder, richtiger gesagt, eine zeitweilige Erhöhung ihres Wasserspiegels über der Normallage desselben. Bei einer solchen Einrichtung dient die Scheitelstrecke als Speise-Reservoir.

Die seitlichen Begrenzungen des Canals bestehen entweder aus Mauern oder aus Erdböschungen, letztere pflegen mehr oder weniger armirt zu werden. Mauern wählt man ihrer Kostspieligkeit wegen nur ausnahmsweise, so z. B. in tiefen Einschnitten (vergl. Fig. 1, Taf. XXVI) und bei Ortschaften, um die Kosten für die Erdarbeiten, bezw. für den Grunderwerb einzuschränken, mitunter auch als Begrenzungen der Hafenbassins. Bei starkem örtlichen Druck wird zwischen je zwei Futtermauern ein Sohlbogen eingespannt.

Bei den Böschungen, welche gewöhnlich 1 */2 malig, nach Erforderniss aber auch flacher angelegt werden, besteht eine Hauptschwierigkeit in der Erhaltung der anfangs hergestellten Form. Die von den Schiffen erzeugten Wellen greifen die Böschungen zwar nur allmälich, im Laufe der Zeit aber doch in fühlbarer Weise an, weil der Angriff stets in ein und derselben Höhe stattfindet. Diese Einwirkungen, welche um so grössere Beachtung verdienen, je mehr der Dampfbetrieb auf Canälen sich ausbildet, erstrecken sich unter gewöhnlichen Verhältnissen auf einen Streifen von etwa 0m,6 Breite, dessen Mitte in der Wasserspiegellinie liegt. Auch das Anstossen der Schiffe, das Einsetzen der Schiffsstangen, das Betreten der über dem Wasser liegenden Theile der Böschungen durch Vieh u. s. w. sind Ursachen einer allmälichen Veränderung ihrer ursprünglichen Form.

Man hat wiederholt vorgeschlagen, die übliche geradlinige Begrenzung der Böschungen (vergl. Fig. 6, Taf. XXV) aufzugeben und diejenigen Formen zu wählen, welche sich durch die Benutzung des Canals herzustellen pflegen (siehe Fig. 3 daselbst), eine Anordnung, welche ohne Frage Beachtung verdient, so lange man sich nicht entschliesst durchweg eine wirksame Armirung der geradlinig begrenzten Böschungen anzuwenden.

Das einfachste und billigste Mittel um den am meisten bedrohten Streifen der Böschungen gegen den Angriff des Wassers zu schützen besteht nun in der Anordnung einer mit Schilf oder dergl. bepflanzten Berme in der Höhe des Wasserspiegels oder ein wenig tiefer (vergl. Fig. 6, Taf. XXV); oberhalb derselben werden dann die Böschungen mit Rasen bekleidet. Eine derartige Berme soll zugleich den Vortheil gewähren, dass Erdmassen, welche über Wasser abrutschen, nicht sofort in den Canal

gelangen. Diese Anordnung ist namentlich in Frankreich sehr verbreitet und von dort auf verschiedene deutsche Canäle übergegangen, in England dagegen fast unbekannt. Die Unterhaltung der Bermen ist schwierig und auf die Dauer fast unmöglich, ihre Anlage vergrössert den Abstand zwischen Leinpfad und Schilf und erschwert somit den Betrieb. Es mag dahin gestellt sein, ob sie für frühere Verhältnisse geeignet waren, den heutzutage zu stellenden Anforderungen dürften sie schwerlich entsprechen.

In unserer Zeit verdienen namentlich diejenigen Anordnungen Beachtung, welche sich auf den für schnellere Fahrten eingerichteten und auf den frequenten Canälen des Auslandes herausgebildet haben. Man findet daselbst entweder eine solide Befestigung des oberen Streifens und Erdböschungen unter demselben oder eine Befestigung der Böschungen in ihrer ganzen Ausdehnung.

Im erst genannten Falle verwendet man meistentlieils Trockenmauerwerk nach verschiedenen Profilen (s. Fig. 4 und 5, Taf. XXVI), auch wohl kleine Futtermauern (Fig. 6), seltener eine Armirung mit Pfählen (Fig. 3) oder Faschinen. Die Einzelheiten, auf welche wir hier nicht näher eingehen können, sind namentlich bei Vuigner, Riviere et canal de l’Ourcq (S. 73) ausführlich besprochen. Auch für den Erie-Canal hat man eine Zeit lang die Befestigung eines Streifens zur Ausführung gebracht, (s. Fig. 7, Taf. XXVI), wobei die Berme beibehalten wurde. Schliesslich hat man es indess vorgezogen, die Böschungen in ihrer ganzen Ausdehnung zu armiren (Fig. 8), wobei man dieselben steiler anordnen konnte. Diese einfache Construction ist wohl die am meisten empfehlenswerthe. Dieselbe wird auch von Graeff und von Malezieux empfohlen, ersterer giebt die Kosten unter Bezugnahme auf die Dimensionen des Rhein-Marne Canals zu 15000 bis 24000 M. pro Kilometer an.⁴)

Einzelne Stellen des Canals müssen unbedingt mit armirten Böschungen ausgerüstet werden. Dies gilt namentlich von den Stellen, woselbst die Böschungen sich an Kunstbauten, namentlich an Schleusen anschliessen. Eine Steinbekleidung oberhalb der Schleusen verhindert im Verein mit der daselbst in der Regel auszuführenden Betonirung des Canals, dass das Oberwasser sich an den Schleusenmauern einen Weg sucht. Unterhalb der Schleusen ist die Befestigung erforderlich, um Beschädigungen der Böschungen durch die beim Schleusen entstehenden Wirbel und Strömungen zu verhüten.⁵)

Die obere Kante der Böschungen liegt in der Regel 0,5 bis 0m,7 über dem Wasserspiegel. Eine höhere Lage ist geboten bei sehr breiten Canälen, auf denen ein starker Wellenschlag eintritt, ferner bei Anlage von Seitencanälen, für welche eine hochwasserfreie Lage des Leinpfades gefordert wird u. s. w.

Die obere Böschungskante kann zugleich die Aussenkante des Leinpfades bilden. Man findet indess nicht selten zwischen Böschung und Leinpfad ein Schutz-wällclien (eine „Verkammelung“, vergl. Fig. 6, Taf. XXV) ausgeführt. Diese Anordnung diente in früheren Zeiten, namentlich als man auf den Canälen raschere Transporte unter Anwendung von Pferden zu bewerkstelligen strebte, zur Sicherung der Zugthiere, auch wurde sie damals nicht selten in einer recht soliden Weise getroffen (vergl. Fig. 3 bis 5, Taf. XXVI). Ein Xebenvortlieil derselben besteht darin, dass durch ein solches Wällchen Unreinigkeiten von dem Canale abgehalten werden. —

Für neuere Ausführungen ist indess eine Herstellung der schwer zu unterhaltenden Verkammelungen wohl nicht zu empfehlen.

Von der Anordnung der Leinpfade namentlich auch von der Breite derselben ist im § 8 des YI. Capitels dieses Bandes bereits die Rede gewesen, ferner wurde dort schon angedeutet, dass die Canäle in der Regel an der einen Seite von einem Leinpfade und an der anderen von einem Fusspfade, letzterer in 2m,5 bis 3m Breite, begleitet werden. Obwohl nun die Kreuzung zweier Schiffe beim Vorhandensein eines Leinpfades unter gewöhnlichen Verhältnissen keine Schwierigkeit hat, so sollten Canäle von aussergewölmlicher Breite doch mit zwei Leinpfaden ausgerüstet werden, namentlich wenn dieselben starken Winden ausgesetzt sind. — In neuerer Zeit sind im Hinblick auf die Einführung der Seilschiffahrt auch Canalstrecken ohne Leinpfade projectirt.³⁹)

Bemerkt mag noch werden, dass es nicht erforderlich ist, die normalen Breiten des Leinpfades und des Fusspfades in der ganzen Erstreckung des Canales durchzuführen. Man kann vielmehr je nach der Beschaffenheit und den Mengen der zur Verfügung stehenden Erdmassen innerhalb gewisser Grenzen Abweichungen von jenen Maassen zulassen.

Neben den Aussenkanten des Leinpfades und des Fusspfades gestalten sich die Erdarbeitsprofile nach den für den Erdbau geltenden, bekannten Regeln, namentlich zeigen dieselben auch bei den Canälen gewöhnlich Seitengräben, deren Breite man bei tiefen Einschnitten in üblicher Weise so viel wie möglich einzuschränken sucht. Ebendaselbst ist auch eine Verminderung der normalen Breite des Leinpfades und des Fusspfades nicht selten am Platze. — Eine Abweichung von den bei dem Eisenbahnbau vorkommenden Formen findet insofern statt, als jener Graben kein durchgehendes Gefälle zu erhalten braucht, wenn anders die Einschnittsböschungen gut bekleidet sind. Es ergeben sich sodann eine grössere Anzahl von Scheitelpunkten und von tiefsten Punkten des Grabens und es muss an letzteren für Ableitung des Grabenwassers durch kleine, in der Canalböschung ausmiindende Entwässerungscanäle (vergl. Fig. 2, Taf. XXVI) gesorgt werden.

§ 10. Uebersiclit der bei Canälen vorkonnnenden Kunstbauten. — Bemerkungen über die Erdarbeiten. — Der Bau eines Scliiflfahrtscanales ist insofern dem Bau einer Eisenbahn verwandt, als bei beiden bedeutende Erdarbeiten und zahlreiche Brückenbauten Vorkommen. Die Hochbauten spielen bei der Anlage eines Canals vergleichsweise eine untergeordnete Rolle, in neuerer Zeit auch die Tunnelbauten, früher aber sind Canaltunnel nicht selten zur Ausführung gebracht und man kann wohl sagen, dass der Tunnelbau und der Erdbau vorzugsweise durch die Canalbauten des vergangenen Jahrhunderts herangebildet sind und dass ihnen auch der Brückenbau viel verdankt.

Die erwähnten, zu einem Canale gehörigen Ausführungen sind nun so mannigfaltig und so ausgedehnt, dass eine eingehende Besprechung derselben an dieser Stelle nicht vorgenommen werden kann. Wir müssen uns darauf beschränken, in Betreff derselben einige dem Canalbau eigenthümliche Punkte hervorzuheben.

Für die Erd arbeiten gelten zunächst die allgemeinen Regeln des Erdbaues (vergl. das III. Capitel des ersten Bandes unseres Handbuches), es ist indess erforder-

⁸⁹) Vergl. das Project des Berlin-Rostocker Canals von Hess. II, S. 93. Die Einzelnheiten der Befestigung der Leinpfade sind ausführlich besprochen in Vuigner Riviere et canal de l’Ourcq, S. 60.

lieh, die Aufträge mit grosser Sorgfalt lierzustellen. Wenn dieselben aus durchlässigem Boden gebildet werden müssen, so sind Wände und Schichten von Thonschlag oder dergl. in der Erdschüttung anzuordnen, wovon im § 14 dieses Capitels weiter die Rede sein wird.

Ein eigentümlicher Erdarbeifsbetrieb mit Maschinen kommt bei der Herstellung von Moorcanälen, namentlich auch gelegentlich der Ausführung des Hunte-Ems Canals bei gleichzeitiger Gewinnung von Torf zur Anwendung und zwar nach einem Verfahren, welches eine Erfindung der Engländer Trevithik und Hodges und in Canada bereits in grösserer Ausdehnung angewendet ist. — Auf einer in der Längenachse eines Schiffes liegenden, von einer Dampfmaschine getriebenen Welle sitzt auf der vorderen Seite des Schiffes eine radial eingeschnittene, schwach schraubenförmig gestaltete, am Umfang zugeschärfte Scheibe, welche so gross ist, dass durch die Umdrehung derselben ein für die Weiterbewegung des Schiffes ausreichendes Profil hergestellt wird. Die geschnittenen Stücke werden durch Baggereimer, welche rings an der Scheibe befestigt sind, gehoben und in einen Trog über Bordhöhe ausgeschüttet. Mittelst Schrauben und Elevatoren wird die Masse alsdann in einen etwa 9m über dem Schiffsdeck angebrachten Misch- und Quetschapparat geschafft und geht dann in geneigten Trögen zur Ausbreitung auf das Canalufer.⁶)

Neue Canaltunnel (unterirdische Strecken) dürften in Zukunft zu den Seltenheiten gehören. Dieselben werden, um Gefahren und grosse Weite zu vermeiden meist nur für ein Schiff eingerichtet mit lm Spielraum zu beiden Seiten. Der Leinpfad liegt auf einem Bankett, am besten auf einzelnen Stützen zur Vergrösserung des Wasserprofils, zu welchem Zweck auch die Sohle rund vertieft wird. Statt des Leinpfades dient auch ein Seil unter der Decke, wenn nicht überhaupt Seilschiffahrt eingeführt ist.⁷)

Nach Graeff wäre hei 20m Höhenunterschied zwischen Terrain und Wasserspiegel jedenfalls ein Tunnel (kein Einschnitt) anzulegen. Beim Rhein-Marne Canal hören die Voreinschnitte mit 15 bis 17m Tiefe auf.

Die für die Canäle auszuführenden Brücken, mit denen wir uns etwas eingehender beschäftigen müssen, zerfallen in zwei Hauptarten. — Wenn der Canal über andere Wasserläufe hinweg geführt wird, so entstehen Canalbrücken oder Durchlässe. Die letzteren stehen nicht selten mit Ablasschleusen in Verbindung und sollen desshalb in § 12 dieses Capitels besprochen werden. — Bei Strassen und Eisenbahnen kommt es aber auch häufig vor, dass der Canal tiefer liegt als die Fahrbahn derselben, alsdann ist eine Brücke über den Canal zu bauen.

Die Canalbrücken, welche auch wohl Aquaducte oder in misslungener Ueber-setzung der französischen Bezeichnung „pont canal“ Brückcanäle genannt werden, kommen mit grossen und kleinen Spannweiten, mit und ohne Beschränkung der Con-structionsliöhe zur Ausführung. Früher gab man Constructionen aus Stein und aus Gusseisen den Vorzug. Heutzutage wird man für den oberen Theil in der Regel eine Blechconstruction wählen. Es sind indess auch hölzerne Canalbrücken von bedeutenden Dimensionen zur Ausführung gekommen.⁸)

Das Wasserprofil gestaltet man bei steinernen Canalbrücken nicht selten trapezförmig, mit etwa XU- bis Vs maliger Anlage der Seitenmauern, oft aber auch rechteckig, bei Eisenconstructionen stets in letztgedachter Weise. Die trapezförmige Form hat den Vortheil, dass das Wasserprofil an Querschnitt gewinnt ohne wesentliche

Beeinträchtigung der Stabilität der Seitenmauern, dagegen treten bei Frost leicht Beschädigungen der letzteren ein, wenn nicht grosse Sorgfalt auf die Entfernung des Eises verwendet wird. Dieselbe Fürsorge ist, wie nebenbei bemerkt werden mag, an allen Stellen erforderlich, woselbst der Canal von Mauern eingeschlossen ist, die mit Anlauf angelegt sind. Bei starkem Frost muss übrigens das Wasser aus der Canalbrücke entfernt werden. Graeff legt dem erwähnten Umstande ein grosses Gewicht bei und es ist bezeichnend, dass die letzte grössere steinerne Canalbrücke, welche für den Rhein-Marne Canal ausgeführt wurde, auf Grund früher gemachter Erfahrungen ein rechteckiges Wasserprofil erhalten hat,.⁹)

Die Breite des Wasserprofils wird in der Regel für das Passiren nur eines Schiffes bemessen und man kann alsdann bei Bauwerken von beschränkter Länge bis auf Schleusenweite hinabgehen. Gewöhnlich werden indess der letzteren 0m,4 bis 0m,6 zugesetzt. Der Bewegung der Schiffe ist es förderlich, wenn man, wie bei Tunneln, den Leinpfad auf einzelnen Stützen ruhen lässt.

Die Kante des Leinpfades braucht nur 0m,4 bis 0m,9 über dem Wasserspiegel zu liegen. Als Breite desselben genügt lm, wenn der Zug durch Menschen ausge-iibt wird, so dass unter Berücksichtigung des Geländers (bei lm,6 Wassertiefe) die Seitenmauern massiver Canalbrücken mindestens lm,3 stark ausfallen. Man findet indess dieselben meistentheils in grösseren Stärken von etwa 2m ausgeführt.

Die Berechnung der Canalbrücken ist ziemlich einfach, denn auf mobile Belastung gewöhnlicher Art ist keine Rücksicht zu nehmen. Die Spannungen in den tragenden Theilen sind aber trotzdem wechselnd, weil das Wasser zeitweilig abgelassen wird. Zu diesem Zwecke sind ein Entleerungsrohr und zu beiden Seiten des Bauwerks Dammfalze im Mauerwerk der Landpfeiler anzuordnen. — Schmiedeiserne Canalbrücken werden mit Schwimmbäumen ausgerüstet, damit die Seitenwände nicht durch Anstossen der Schiffe beschädigt werden.

Im XII. Capitel dieses Bandes werden noch einige Bemerkungen Platz finden, welche das Obige ergänzen, denn die für Bewässerungszwecke auszuführenden Aqua-ducte unterscheiden sich in ihrer allgemeinen Anordnung wenig von jenen für Schiffahrtscanäle. — Ueber die Dichtung der Canalbrücken und des Anschlusses derselben an die benachbarten Canalstrecken ist § 14 dieses Capitels zu vergleichen.

Brücken über den Canal kommen als Strassenbrücken zahlreich (auf dem Rhein-Marne Canal in durchschnittlich lKm,7 Entfernung von einander), seltener als Eisenbahnbrücken vor¹⁰). Noch seltener sind Aquaducte über dem Canal. Letzteres ist indess bei den Bewässerungscanälen nicht der Fall, denn bei diesen kann man eine Theilung des Profiles vornehmen und somit „Unterleitungen“ (s. § 33 des XII. Capitels) leichter anordnen.

Die Strassenbrücken sollten, wenn die Oertlichkeiten es irgend gestatten, als feste Brücken angelegt werden, indess lassen sich bewegliche Brücken namentlich in ebenen Gegenden nicht immer vermeiden.

Bei der Ausführung von Holzconstructionen, Blecliconstructionen und Hängebrücken lässt man das Normalprofil des Canals in der Regel im Wesentlichen unverändert, bei Anwendung von Steinconstructionen und beweglichen Brücken dagegen findet gewöhnlich eine Einschränkung desselben statt. Heutzutage wird eine eiserne Brücke für volle Canalbreite nicht viel theurer sein, als eine massive Brücke für eingeschränkte Canalbreite. Man sollte desshalb vorzugsweise die erstgenannte Anordnung in Aussicht nehmen.

Die ausgedehnten Erfahrungen, welche in Betreff der massiven Brücken beim Bau des Rhein-Marne Canals gemacht wurden, führten schliesslich dahin, bei einer Schleusenweite von 5m,20 als Breitenmaassen für den Wasserspiegel 5m,50, für den Leinpfad 2,n und für den Fahrpfad lm,50 anzunehmen¹¹). Von anderer Seite wird empfohlen den Wasserspiegel nach dem Einundeinhalbfachen der Schiffsbreite zu bemessen oder (besser) den Wasserquerschnitt gleich dem doppelten eingetauchten Querschnitt des Schiffes anzunehmen.

Bei mässigem Verkehr ist es nicht erforderlich, den Fusspfad unter der Brücke hindurch zu führen, selbst die Beseitigung des Leinpfades verursacht weniger Belästigung, als man auf den ersten Blick glauben sollte.¹²)

Von der normalen Lichthöhe der Brücken, welche zu 4m anzunehmen ist, war bereits im § 4 dieses Capitels die Rede. Hier mag noch bemerkt werden, dass 3m,2 als das geringste Maass (für untergeordnete Canäle) gilt. Bei 8m Schleusenweite werden 6m lichte Höhe verlangt. Dasselbe Maass ergiebt sich, wenn man fordert, dass der Mast, an welchem die Leine befestigt ist, stehen bleiben soll, während das Schiff die Brücke passirt. Wenn die Canalstrecke, worin die Brücke liegt, starken Winden ausgesetzt ist, so ist bei Bestimmung der Lichthöhen auf das Auftreiben des Wassers durch den Wind, wodurch Höhendifferenzen bis zu 0'n,4 erzeugt werden, Rücksicht zu nehmen. — Wenn die Brücke gewölbt ist, so sollte am Kämpfer mindestens so viel lichte Höhe vorhanden sein, dass ein auf einem Pferde sitzender Mann den Leinpfad sicher passiren kann.

Im gedachten Falle pflegt man die Ecken der im Wasser befindlichen Mauern kräftig abzurunden und an den Ecken der Widerlager, nöthi gen falls auch an den Kanten der Flügelmauern, Leitrollen (s. § 11 des VI. Capitels) anzubringen. Ferner sind an geeigneten Stellen Rampen von dem Leinpfade nach den an die Brücken sich anschliessenden Wegen anzuordnen.

Wege, welche in unmittelbarer Nähe der Schleusen den Canal kreuzen, werden behufs Kostenersparniss in der Weise über den Canal geführt, dass man die Schleusenmauern des Unterhauptes als Landpfeiler für die Brücke benutzt.¹³)

Wenn man der Kreuzung des Canals mit einem Flusse den Vorzug vor Erbauung einer Canalbrücke giebt, so ist nicht selten unterhalb der Kreuzungsstelle ein Wehr anzulegen, mitunter muss auch eine Leinpfadsbrücke erbaut werden. Beispiele derartiger Anlagen s. Fig. 7 und 8, Taf. XXV.¹⁴)

§ 11. Anlagen zur Speisung der Canäle. — Die Anlagen zur Speisung der Canäle sollen den Wasserverbrauch des Canals zur Zeit des grössten Bedarfs decken, wenn dieselbe auch mit der Zeit der geringsten Wassermenge der natürlichen Gewässer zusammenfällt. Die Speisung eines Canals und die Wasserversorgung einer Stadt sind

somit nahe verwandt, nur handelt es sich im ersteren Falle um die Beschaffung weit grösserer Wassermassen, als im letzteren. In beiden Fällen aber entnimmt man das Wasser bald oberhalb der Verbrauchsstelle und lässt dasselbe mit natürlichem Ge

fälle zufliessen, bald ordnet man Pumpwerke an, um das Wasser bis zur Verbrauchsstelle von tiefer gelegenen Punkten zu heben. In beiden Fällen hat man ferner nicht allein auf die regelmässige Zuleitung eines gewissen Wasserquantums Kücksicht zu nehmen, sondern auch auf die Aufspeicherung von Wassermassen, um den Consum-schwankungen entgegen treten zu können. Bei den Leitungen mit natürlichem Gefälle treten somit ausser den Speisegräben noch Reservoire auf.

Die Anlagen zur Speisung der Canäle stehen auch in naher Beziehung zu den Bewässerungsanlagen, wesshalb verschiedene Punkte, welche im XII. Capitel dieses Bandes zur Besprechung gelangen, zur Ergänzung des nachstehend Gesagten dienen.⁴⁹)

Speisegräben, auch wohl Zubringer oder Rigolen genannt, pflegen bei jedem Canale, — falls derselbe nicht wie ein Moorcanal im Grundwasser liegt, — in grösserer Anzahl vorzukommen und man hat einerseits für die Scheitelstrecke einen oder mehrere Hauptspeisegräben anzulegen, andererseits den Wasserverbrauch der tiefer liegenden Strecken so weit möglich durch directe Zuleitungen zu decken.

Die Hauptspeisegräben sind nicht selten Bauten von bedeutender Ausdehnung. Derjenige des Canals von Nivernais, dessen Situation in Fig. 11, Taf. XXVI dargestellt ist, hat beispielsweise eine Länge von 28Km und ist mit einem Aufwande von 1120000 M. erbaut.¹⁵ 16) Für die seeundären Anlagen der tiefer liegenden Haltungen gilt die Regel, dass die Herstellung einer grösseren Anzahl von Gräben mit massigem Querschnitt den sonstigen Verwendungen der in Anspruch genommenen Wasserläufe (Mühlenbetrieb u. s. w.) weniger nachtheilig ist, als die Anlage eines einzigen grösseren Grabens.¹⁷)

Die Ergiebigkeit der Speisegräben soll wo möglich den Maximalverbrauch der zugehörigen Strecken nebst dem Verbrauch der zwischen diesen und den nächsten Zubringern belogenen Haltungen decken, es ist aber auch auf die zeitweilige Ausschaltung eines benachbarten Speisegrabens und darauf Rücksicht zu nehmen, dass die Wiederanfüllung trocken gelegter Haltungen in nicht zu langer Zeit, etwa in 3 Tagen, stattfinden kann.

Bei Bestimmung der Ergiebigkeit der oberen Strecken der Speisegräben dürfen auch die in dem Graben stattfindenden, oft sehr starken Wasserverluste nicht ausser Betracht bleiben.

Bei Ermittelung des Gefälles und der Profile der Speisegräben gelten im Allgemeinen die Regeln, welche bei Besprechung der Leitung des Wassers im III. Capitel dieses Bandes (Abschnitt A und B) gegeben sind. Hier mag noch bemerkt

der Wasserhebung durch Dampfmaschinen und

1861, S. 98.

werden, dass die gewöhnlich vorkommenden Gefälle zwischen Om,l und Om,5 pro Kilometer liegen. Grenzwerthe sind, so weit bekannt, 0m,07 und Om,88 pro Kilometer. Auf das Gefälle hat neben der Form und den Dimensionen des Profils namentlich auch die Beschaffenheit des Erdreichs Einfluss, in welchem der Graben hergestellt ist. Unter gewöhnlichen Verhältnissen nimmt man nicht mehr als 0",5 Wassergeschwindigkeit an, gestattet aber, dass dieselbe auf 0m,6 bis 0,7 steigt, wenn der Canal mit Wasser gefüllt wird. Der in Fig. 11, Taf. XXVI dargestellte Speisegraben hat in dem grössten Theil seiner Erstreckung tlieils 0,0004, theils 0,0003 Gefälle, in der Gegend der Aquaducte und in Einschnitten, woselbst eine Verkleidung des Profils mit Mauerwerk zur Anwendung kam, ist das Gefälle jedoch verstärkt und zwar zur Sicherung dieser Stellen gegen Ueberstauung bei ungewöhnlichem Wasserandrang.

Für den Speisegraben des Canals von Nivernais waren 1,25 kbm Ergiebigkeit

und 0m,80 normale Wassertiefe vorgeschrieben. Als Normalprofile wählte man die durch nebenstehende Holzschnitte Fig. 6 u. 7 dargestellten Formen und zwar Fig. 6 bei Felsboden und Fig. 7 zur Ausführung in leichten Bodenarten. Da wo der Graben an steilen Abhängen herzustellen war, wurde ein geschlossenes Profil statt des offenen gewählt, um das schlammführende Tagewasser abzuhalten.

An geeigneten Stellen der Speisegräben werden durch Erbreiterung des Profils kleine Ablagerungsbassins hergestellt, namentlich da, wo der Graben aus dem natürlichen Wasserlauf, dem er das Wasser entnimmt, abzweigt und da, wo er in den Canal einmündet. — Die genannten Stellen müssen ferner mit Stauwerken verschiedener Art ausgerüstet werden.

An der Abzweigungsstelle und zwar unterhalb derselben wird in der Kegel ein Wehr erbaut um den Wasserspiegel des wasserabgebenden Flusses oder Baches erhöhen, während ein zweites in dem Speisegraben angelegtes Stauwerk dazu dient, den Graben bei Reparaturen abzuschliessen und die einströmende Wassermenge zu reguliren. Man wählt hierzu am besten Schleusenwehre mit etwa lm,25 breiten Schützen. Dammbalkenabschlüsse sind nicht zu empfehlen.

Als Beispiel einer Anlage dieser Art ist durch Fig. 12, Taf. XXVI die Abzweigung des Speisegrabens des Canals von Nivernais aus der Yonne dargestellt. — a a ist ein Nadelwehr, welches bei Hochwasser und für die Zeit des Ilolztriftens beseitigt wird. — Das Schleusenwehr im Graben ist im Anschluss an eine Brücke b b erbaut; — c ist das Ablagerungsbassin; — d die Wohnung eines Wärters.

Fig. 6.

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-3,00-

Fig. 7.

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Dieser Anlage eigenthiimlich ist ein das Ablagerungsbassin begrenzendes Ueberfallswehr e e, welches zur Abhaltung des Triftholzes angelegt wurde. Dasselbe ist mit einem eisernen Triftrechen (vergl. § 3 des VI. Capitels) versehen.

Die Einmündungsstellen werden ähnlich wie die Abzweigungsstellen ausgerüstet. Auch hier ist als Einlasschleuse ein Schützenwehr zu erbauen um den Graben abzusperren, wenn seine Ergiebigkeit den Bedarf übersteigt. Dasselbe ist an der äussern Kante des Leinpfads anzulegen, falls der Graben an der Leinpfadseite mündet. Oberhalb der Einlasschleuse befindet sich in dem Graben eine Ab-lasschleuse, an welche sich ein Entlastungsgraben anschliesst, welche das überflüssige

n

oder ein zu viele Sinkstoffe führendes Wasser dem nächsten natürlichen Wasserlaufe zuweisen.

lieber die Bäche’ welche ein grösserer Speisegraben antrifft, werden entweder Aquaducte erbaut oder es wird eine Kreuzung des Baches mit dem Graben angeordnet, letzteres, wenn es rathsam ist, den Inhalt des Baches ganz oder tlieilweise in den Speisegraben aufzunehmen. An solchen Kreuzungsstellen wird unmittelbar unterhalb derselben ein Schleusenwehr angelegt, dessen Fachbaum in der Höhe der Canalsohle liegt. Die Oberkante der Schützen erhebt sich etwa 0m,10 über den normalen Wasserspiegel des Speisegrabens. Die Schütze werden gezogen, wenn der Bach ungewöhnlich grosse Wassermengen und zu viel Sinkstoffe führt. Das erwähnte Stauwerk dient zugleich als Ablasschleuse, wenn bei Reparaturen der Speisegraben trocken gelegt werden soll.

Die zur Speisung eines Canales dienenden Pumpwerke gestalten sich im Wesentlichen wie diejenigen, welche für den Zweck der Wasserversorgung der Städte angelegt werden (vergl. § 19 des III. Capitels). Die Pumpen werden wo möglich durch Wasserräder, nicht selten aber auch durch Dampfmaschinen in Bewegung gesetzt. Dieselben stehen zunächst mit einem Druckrohre in Verbindung, welches das Wasser je nach der Oertliclikeit direct an den Canal oder zunächst an einen Speisegraben abgiebt.

Beispiele neuerer Anlagen sind: Die Pumpwerke zu Lockport, durch welche der Canal zwischen dem Illinois und dem Michigan See während des Sommers gespeist wird, (s. Malezieux, Travaux publics des etats-unis d’Amerique en 1870, S. 298) und diejenigen des Canals von der Aisne nach der Marne, welche das Wasser auf 28m Höhe heben, worauf dasselbe in einer 7600m langen gemauerten Leitung der Scheitelstrecke zufliesst (s. deutsche Bauz. 1874, S. 2 und Ann. des ponts et chaussees 1872, Dec.)

Die Kosten der Beschaffung des Speisewassers durch Pumpwerke pflegen im Vergleich mit den hei Anlage von Speisegräben und Reservoiren entstehenden Kosten nicht übermässig gross zu sein, es kommen sogar nicht selten Fälle vor, in den,en die Anlage eines Pumpwerks billiger ist, als die Anlage eines Reservoirs. Wegen näherer Angaben ist auf die vorstehend erwähnten Mittheilungen und auf die in § 22 des XII. Capitels enthaltenen Erfahrungssätze über die Kosten der Wasserförderung durch Pumpwerke zu verweisen.

Die allgemeine Anordnung der Speisebassins und der mit denselben in Verbindung stehenden Gräben geht aus den Fig. 13 und 14, Taf. XXVI hervor. Die Hauptlinien in Fig. 14 stellen die Sohlen der Speisegräben dar, und zwar ist der obere Speisegraben in einer bei diesen Anlagen nicht selten vorkommenden Weise mit cascadenartigen Abtreppungen (vergl. Cap. III, § 7, S. 99) angelegt. Die Abschlusswerke der Speisebassins sind im § 16 des VII. Capitels bereits besprochen; es sind somit hier nur einige Bemerkungen über die Grösse und die Lage der Speisebassins zu machen.

Die betreffenden Untersuchungen werden sich in der Regel so gestalten, dass zunächst die Stelle für die Erbauung des Reservoirs gewählt wird, denn die in dieser Beziehung zu machenden Anforderungen (vergl. § 16 des II. Capitels) sind so schwierig zu erfüllen, dass ihnen gegenüber alle anderen in den Hintergrund zu treten pflegen. Alsdann handelt es sich um die Bestimmung der Höhe des Abschlusswerkes, wobei einerseits Rücksichten auf die zur Verfügung stehenden Grundstücke, andererseits solche auf die Grösse des zum Speisebassin gehörenden Niederschlagsgebiets entscheidend sind. Hierbei kommt namentlich das Verhältniss der atmosphärischen

Niederschläge zum Abfluss (s. § 19 des XII. Capitels) in Betracht. Wenn nun der Cubikinhalt eines Speisebassins in gedachter Weise festgelegt ist, so hat man zu untersuchen, für wie viele Tage Speisewasser dasselbe enthält. Erscheint hiernach der Zuschuss, welcher aus einem Reservoir entnommen werden kann, ungenügend, so wird man — in der Regel unterstützt auf die Erfahrungen des Betriebes — zur Anlage eines zweiten, eines dritten u. s. w. schreiten.

Der angegebene Weg hat in vielen Fällen dahin geführt, dass die Anzahl der zu einem Canale gehörigen Speisebassins im Laufe der Zeit namhaft vergrössert ist. So haben sich beispielsweise für den Canal von Burgund fünf Bassins mit zusammen 20145000 kbm Inhalt als ungenügend erwiesen, so dass in neuerer Zeit noch das Speisebassin von Pantliier mit 8000000 kbm Inhalt angelegt werden musste. — Für die Vogesen-Scheitelstrecke des Rhein-Marne Canals wurde zunächst der Inhalt des Sees von Gondrexange durch Erhöhung des Abschlusswerks auf 6 280000 kbm gebracht, sodann wurde das Reservoir von Rechicourt für etwa 4 000000 kbm angelegt und neuerdings ist wiederum von einer Vermehrung und Vergrösserung dieser Anlagen ernstlich die Rede. Unter normalen Verhältnissen sollten die Wasser der Speisebassins nur zum Ausgleich bei ungewöhnlichem Consum dienen, die französischen Canäle sind aber zum Theil während des grössten Theils der Schiffahrtszeiten auf Speisung aus den Bassins angewiesen.

Die Beschaffung von Speisewasser mit Hülfe von Reservoiren ist übrigens keineswegs eine billige Maassregel, zumal da die in denselben befindlichen Wassermengen sich durch Versickerung und Verdunstung in erheblicher Weise vermindern. Hierüber sind die Zahlenangaben, welche Minard (Cours de construction. Rivieres et canaux, S. 321) zusammengestellt hat, zu vergleichen.¹⁸)

Dass man den Vorschlag gemacht hat, die langen Scheitelstrecken der in neuerer Zeit projectirten Canäle als Speisebassins zu benutzen, ist oben (§ 9) bereits erwähnt. Unter Umständen würden auch die Grundwasserströme Verwendung finden können, allerdings unter Einführung einer Wasserhebung durch Pumpwerke.

Schliesslich sind einige untergeordnete Anlagen, welche zur Speisung der Schiffahrtscanäle dienen, zu erwähnen.

Zuleitung des in Einschnitten niederfallenden Regenwassers ist unter Umständen zulässig und geschieht alsdann auf die in Fig. 2, Taf. XXVI dargestellte Weise.

Ferner zeigt die Fig. 9b derselben Tafel, wie das Grundwasser zur Speisung eines Canals verwendet werden kann, falls dasselbe den erforderlichen Druck hat. An geeigneten Stellen des Rhein-Marne Canals hat man nämlich unter die mit Beton gedichtete Canalsohle ein Netz von Drainröhren gelegt, welches mit einem schräg aufwärtssteigenden Rohre in Verbindung steht. Eine Klappe, welche in Fig. 9° in grösserem Maasstabe gezeichnet ist, gestattet dem in den Röhren gesammelten Wasser den Eintritt in den Canal, während sie bei sinkendem Grundwasserstande das Canalwasser zurückhält. In diesem Falle ist übrigens die Speisung des Canals nur Nebensache, es handelt sich wesentlich darum, dass die schwache, den Canal dichtende Betonschicht nicht etwa durch einen von unten nach oben wirkenden Wasserdruck beschädigt werde.

Andere Anordnungen dienen sowohl zur Speisung der Canalstrecken, wie zur Ableitung überflüssigen Wassers. Hierher gehören die an den Durchlässen vorkommenden Einrichtungen, welche im folgenden Paragraph zur Besprechung gelangen und die selbstthätigen Umleitungen für Speisewasser, welche man mitunter bei den Schleusen angelegt findet. Dieselben sind in der oberen Canalstrecke durch ein kleines Ueberfallwehr abgeschlossen, dessen Krone in der Höhe des normalen Wasserstandes liegt, so dass der Ueberfluss der oberen Strecke der tiefer liegenden zuströmt. Man wird indess eine derartige Anlage nur dann machen, wenn eine regelmässige Ableitung des Wassers erforderlich ist und andernfalls die Schützen der Schleusenthore zur Ueberführung des Wassers von einer Strecke in die andere benützen.

§ 12. Entlastungsanlagen. — Durchlässe. — Bei einer Canalstrecke sind, wie bei einem Reservoire, in der Regel Vorkehrungen zu treffen, um überflüssiges

Wasser ableiten und um eine Entleerung vornehmen zu können. Ersteres ist erforderlich, weil sich die Ergiebigkeit der Speisegräben mitunter plötzlich und Uber Nacht steigert, letzteres in Rücksicht auf diejenigen Reparaturen, welche eine Trockenlegung der Strecken bedingen. Man nennt die Ableitung des entbehrlichen Wassers die Entlastung des Canals und die betreffenden Bauwerke Entlastungsanlagen oder Wasserlösen.

Die älteren Canäle sind mit einer ziemlichen Anzahl derartiger Anlagen versehen, bei den neueren Canälen dagegen kommen Entlastungsanlagen aus naheliegenden Gründen in geringerer Ausdehnung zur Anwendung. So z. B. wird bei den Moorcanälen die Ableitung des überflüssigen Wassers oft durch den Canal selbst vermittelt und in denjenigen Canälen, welche neben der Schiffahrt noch anderen Zwecken z. B. der Bewässerung dienen, werden neben den Schleusen wohl Schleusenwehre (Freiarchen) angelegt, durch welche jenes Wasser aus einer Canalstrecke der tiefer liegenden Haltung oder auch einem anderen Wasserlaufe zugeführt wird.

Bei Bestimmung der Plätze für die gewöhnlichen Entlastungsanlagen ist zu berücksichtigen, dass das überflüssige Wasser, welches in der Regel dem Canale Unreinigkeiten und Sinkstoffe zuführt, bald möglichst aus demselben entfernt werde, ferner, dass sich die Anlagen so weit thunlich in der Nähe der Wohnungen der Wärter befinden, welche dieselben bedienen, endlich sollten auch die Entlastungsgräben, welche das Wasser dem nächsten natürlichen Wasserlaufe zuführen, nicht zu lang ausfallen. Der zuletzt genannte Umstand bringt es mit sich, dass die Entlastungsanlagen nicht selten mit den Durchlässen vereinigt werden, wovon weiter unten noch die Rede sein wird.

Bei der Construction der fraglichen Anlagen hat man den oben erwähnten doppelten Zweck derselben im Auge zu behalten. — Zur Ableitung des überflüssigen Wassers stellt man zunächst einen Ueberfall her, während zur Entleerung des Canals und zugleich zur Ermöglichung einer kräftigen Entlastung ein Grundablass (s. Fig. 7, Taf. XXVII) erforderlich ist. Wenn der Ueberfall in Thätigkeit tritt, so erkennt man, dass eine Entlastung des Canals erforderlich ist, dass somit das Schütz des Grundablasses gezogen werden muss. Liegen beide Anlagen an ein und derselben Stelle, so gestaltet sich demnach der Verticalschnitt des Bauwerks, wie Fig. 19 zeigt. Ein Ueberfall gewöhnlicher Art leitet bei der üblichen Länge von 2 bis 2m,5 nur geringe Wassermassen ab, zumal da man seine Krone immerhin 10 bis 15cm über dem normalen Wasserspiegel des Canals anlegen wird, und man kann diesem Uebelstande auch durch Verlängerung der Krone, wie bei den sog. brunnenartigen Wasserlösen, in genügender Weise nicht abhelfen. Es ist desshalb zu empfehlen, das Mauerwerk des Ueberfalls etwa 0m,4 unter dem Wasserspiegel abzuschliessen und oberhalb desselben Schützen anzubringen, welche entfernt werden, wenn das Wasser stark abströmen soll. Fügt man dann ausserdem noch einen Grundablass hinzu, so ist allen Anforderungen Genüge geleistet. Auf die angegebene Weise ist die durch Fig. 15 bis 17, Taf. XXVII dargestellte EntlastungsVorrichtung des Rhein-Marne Canals con-struirt. Dieselbe befindet sich übrigens nicht an diesem Canale selbst, sondern am See von Gondrexange, welcher den Wasserstand der Scheitelstrecke regulirt, und bewirkt somit die Entlastung der letzteren auf indirectem Wege.

Am vollkommensten würde eine Entlastungsanlage sein, bei welcher ohne Bedienung eine kräftige Wasserentziehung eintritt, sobald der Wasserstand des Canals eine gewisse Höhe übersteigt, wenn später ihre Wirksamkeit von selbst wieder aufhört, sobald der Normalstand wieder erreicht ist. Diesen Anforderungen entsprechen die heberförmigen Wasserlösen des Canals du Midi, welche in Hagen’s Wasserbaukunst (Taf. VIII, Fig. 82) dargestellt sind. Dieselben haben indess selten Nachahmung gefunden, theils weil ihre Anlage kostspielig ist, theils weil ihre Wirksamkeit im entscheidenden Augenblicke durch Verstopfung der Eintrittsöffnungen des Wassers gehemmt sein kann.

Auf die Einzelnheiten der Construction der zur Entlastung dienenden Ablassschleusen brauchen wir nicht einzugehen, weil es sich dabei lediglich um die Herstellung von Schleusenwehren (vergl. § 6 des VII. Capitels) handelt. Es sei nur bemerkt, dass man auch im vorliegenden Falle lieber Schützen, als die schwerfälligeren Dammbalken wählt.

Es ist oben bereits bemerkt, dass da, wo ein Canal einen natürlichen Wasserlauf kreuzt, die Entlastungsanlagen sich nicht selten unmittelbar an die Durchlässe anschliessen. Auf diese Weise entstehen Durchlässe mit Ueh erfüll Schächten (Fig. 1 bis G, Taf. XXVII), Durchlässe mit Ablasschleussen (Fig. 8 bis 10) u. s. w. Die Zeichnungen bedürfen einer besonderen Erläuterung nicht.

Der erstgenannte Durchlass ist für einen Seitencanal der Mosel oberhalb Metz ausgeführt und es ist der Canaldamm an der einen Seite merklich höher als an der anderen, weil im gegebenen Falle eine Ueberströmung des Canales durch das Hochwasser der Mosel verhütet werden muss.

Mitunter werden Durchlässe mit Fallkesseln nicht allein mit Entlastungsanlagen, sondern auch mit Vorrichtungen zur Speisung des Canals in Verbindung gesetzt. Man bringt alsdann in demjenigen Fallkessel, welcher an der Bergseite der Durchlässe liegt und zwar an der dem Canale zugekehrten Seite desselben, ein Schütz an. Dasselbe ist in der Regel gehoben, so dass das Wasser des Baches den Durchlass passiren kann. Soll nun der Canal gespeist werden, so wird das Schütz hinabgelassen, das Bachwasser staut sich im Fallkessel und tritt über die Oberkante desselben in den Canal.

Zeichnungen derartiger, bezw. verwandter Anlagen findet man bei Hagen (Taf. LXXV, Fig. 367) und in den Ann. des ponts et chaussees (Serie 3, T. 12, PI. 100). Die zuletzt genannten Zeichnungen stellen die Durchlässe dar, welche zur Regulirung des Wasserstandes in den zu beiden Seiten des Rhein-Marne Canals liegenden Theilen des Sees von Gondrexange und zugleich zur Speisung des Canals mit dem Wasser desselben dienen.

Bei dieser Gelegenheit mögen auch einige Bemerkungen über die Construction der Durchlässe Platz finden. Im Vergleich mit den Durchlässen der Strassen und Eisenbahnen bestehen die Eigentliümlichkeiten der Canaldurchlässe darin, dass ihre Construetionshölie gewöhnlich beschränkt ist und dass ein wasserdichter Abschluss zwischen dem Canal und dem Durchlass vorhanden sein muss. Der zuerst genannte Umstand führt zu häufiger Anwendung s. g. aus Eisenrohren hergestellten Düker und es werden unter Umständen mehrere Rohre neben einander gelegt (s. Fig. 11 bis 14, Taf. XXVII). Alsdann muss aber für geräumige Fallkessel (s. Fig. 11) gesorgt werden, damit die gröberen Sinkstofife des Baches Platz haben. Dergleichen Fallkessel sind auch erforderlich, damit man die Sinkstoffe ohne Beschwerde entfernen und die Rohre reinigen kann.

Sonstige Einzelheiten der Durchlässe gehen aus den Figuren 1 bis G und 8 bis 10 der genannten Tafel hervor.⁵³)

5S) Ein Düker in Holzconstruction ist beschrieben und abgebildet in Roffiaen, Constructions hy-drauliques, III. Bd., S. 184.

§ 13. Sonstige Anlagen. (Sicherheitstliore, Canalhäfen u. s. w.) — Wenn die Entlastungsanlagen dazu dienen, einen Brucli der Canaldämme zu verhüten, so haben die sogenannten Sicherheitstliore, welche in gewissen Abständen die Canalstrecken in einzelne, hinsichtlich des Wasserstandes von einander unabhängige Abtheilungen zerlegen, den Zweck, den Erguss des Wassers weniger schädlich zu machen, falls ein Dammbruch dennoch eingetreten sein sollte. Eine derartige Vorsichtsmaassregel ist indess nur hei sehr langen Canalstrecken am Platze, und auch hei diesen hat man gefunden, dass meistentlieils der Nutzen der Sicherheitstliore kaum in richtigem Verhältnis zu ihren Unterhaltungskosten steht. Man wendet dieselben desshalb heutzutage nur noch bei besonderen Veranlassungen an, beispielsweise wenn der Canal zum Tlieil auf einem hohen Damme liegt. — Ein zweiter Nutzen jener Thore soll sein, dass man durch ihren Gebrauch den Wasserverlust einschränken kann, welcher entsteht, wenn in einer längeren Strecke Arbeiten vorzunehmen sind, die eine Trockenlegung nur eines Theiles der Strecke erforderlich machen; dies ist indess nicht hoch anzuschlagen, denn in solchen Fällen lässt sich eine Absperrung durch Einlegen von Dammbalken in die Dammfalze des Mauerwerks der Brücken gleichfalls unschwer bewerkstelligen.

Ein Fall, in welchem Sicherheitstliore unentbehrlich erscheinen, liegt u. A. an der Ausmündung des Rhein-Marne-Canals aus dem See von Gondrexange vor, und die daselbst gewählte Construction (s. Fig. 21 bis 23, Taf. XXVII) ist zugleich eine der empfehlenswertlien. An jener Stelle musste verhütet werden, dass beim Bruch eines Canaldammes grössere Wassermassen aus dem See sich ergiessen, und es war ferner auf die Herstellung einer selb st wirk enden Vorrichtung Bedacht zu nehmen.

Man hat desshalb ein dem See zugekehrtes Stemmihor angelegt, dessen Drehbäume so belastet sind, dass das Thor sich leicht, aber auch nicht zu leicht bewegt. Die Thornische communicirt mittelst einer im Mauerwerk angebrachten Oeffnung* (vergl. den Grundriss Fig. 23) mit demjenigen Tlieil des Canals, welcher volle Breite hat. Sobald nun in dem Canal eine ungewöhnliche Strömung eintritt, entsteht vor dem Bauwerk und noch mehr in der Thornische ein Stau, die Thore setzen sich in Bewegung und schliessen sich in selbsttätiger Weise, ähnlich wie die Fluththore der Entwässerungssiele.

Beim Bau neuer Canäle würde die Anlage von Sicherheitsthoren ähnlicher Construction namentlich da in Aussicht zu nehmen sein, wo sich geneigte Ebenen neuerer Construction (s. Cap. VI, § 13, S. 335) unter Vermittelung eines Schleusenhauptes dem Canale anscliliessen.

Die Thorflügel der Sicherheitstliore müssen übrigens mit grosser Sorgfalt con-struirt und gegen Sackungen noch kräftiger verwahrt werden, als gewöhnliche Schleu-senthore, weil sie dauernd freihängen.

Ueber Sicherheitstliore mit horizontaler Drehachse sind Hagen, Wasserbaukunst II. Th., 3. Bd., S. 552 und die detaillirten Zeichnungen Ann. des ponts et chaussees 1841, Taf. 11 und 12 zu vergleichen.

Canalhäfen sollten in grosser Anzahl angelegt werden, damit einer der Hauptvortheile der Schiffahrtscanäle, an jeder beliebigen Stelle Güter aufnehmen zu können, ausgenutzt wird. An der Einmündung eines längeren Canals in einen Fluss ist auch oberhalb der Schutzschleuse (falls eine solche vorhanden ist) ein Hafen herzustellen, damit die Schiffe den Abgang des Hochwassers dort erwarten können.

Die Grösse der Häfen ist sehr verschieden. Die kleinsten Anlagen werden nur nach eines Schiffes Länge und Breite bemessen; grössere Häfen erhalten reich-

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III.

lieh eine Schiffslänge zur Breite, damit die Schiffe dort wenden können und das Zehnfache oder noch mehr zur Länge. — Am Rliein-Marne-Canal sind beispielsweise hei etwa 35m Schiffslänge die Häfen von Zabern und Frouard 387 bezw. 220m lang. Die Situation des erstgenannten Hafens ist durch Fig. 20, Taf. XXVII dargestellt.

Die Ausrüstung der bestehenden Häfen lässt mancherlei zu wünschen übrig. Kaimauern und Ladekrahne sind ziemlich selten, obwohl man für die Canalschiffahrt mit Recht eine ähnliche Ausrüstung verlangen kann, wie solche für den Eisenbahnverkehr allgemein üblich ist. Es würde sich also namentlich darum handeln, für kleinere Häfen mobile, auf Schiffen angebrachte, für grössere aber feststehende Krahne zu beschaffen, und, falls ein Kohlenverkehr der Wasserstrasse zuzuführen ist, regelrechte Sturzvorrichtungen.

Eine Vermittelung zwischen dem Landverkehr und dem Wasserverkehr wird am vollkommensten hergestellt, wenn ausser der Hafenanlage Zweigcanäle nach den Fabriken, Lagerhäusern u. s. w. angelegt werden, welche sich in der Xälie des Canals befinden. Insbesondere erfordern auch Schiffswerften, welche hei jedem Canal von Bedeutung zu entstehen pflegen, selbstverständlich die Anlage eines kleinen Zweigcanals. Jene Zweigcanäle sind namentlich in holländischen Städten in grosser Anzahl vorhanden, woselbst sie den Namen Grachten führen. In Hamburg nennt man sie Fleethe.

Im Anschluss an die Moorcanäle findet man Zweigcanäle stets in grosser Anzahl, dieselben heisen alsdann Wieken oder Jnwieken. Bei ihrer Anlage ist darauf Rücksicht zu nehmen, dass die Anzahl der über die Wieken zu erbauenden Brücken nicht zu gross und andererseits darauf, dass der Landverkehr zwischen den einzelnen Häusern der Moorcolonie nicht zu sehr erschwert wird. Unter den verschiedenen Ausführungen entspricht die in Fig. 10, Taf. XXV dargestellte diesen Anforderungen am besten.⁵⁴)

Der Hochbau ist bei den Canalanlagen nur durch die Schleusenwärter-wohnungen vertreten. Dies sind gewöhnlich Gebäude von 45 bis 60Dm Grundfläche, ähnlich wie Bahnwärter Wohnhäuser eingerichtet. Die Baukosten pflegen durchschnittlich etwas höher als bei diesen zu sein, wegen der bei den Schleusenwärterhäusern oft vorkommenden kostspieligen Fundamentirung.⁵⁵) — In England werden Wärterwohnungen selten aufgeführt, weil daselbst die Schiffer die Schleusen selbst zu bedienen pflegen.

Hinsichtlich der Bepflanzung der Böschungen gilt im Wesentlichen das, was aus dem Eisenbahnbau bekannt ist. Pflanzungen von Pappeln und dergl. neben den Leinpfaden waren bei den älteren französischen Canälen allgemein üblich; man hat dieselben wohl nicht als geradezu schädlich, aber doch als entbehrlich zu bezeichnen. Obstbaumpflanzungen hat man u. A. am Ludwigs-Canal anscheinend mit gutem Erfolge ausgeführt. In England beschränkt man sich darauf, an den Grenzen des Canalterrains niedrige Hecken herzustellen.⁵⁶)

Electromagnetisclie Diensttelegraphen hat man bis jetzt für die Canäle nur ausnahmsweise angelegt; bei frequenten Canälen sollten dieselben aber nicht

⁵⁴)    Vergl. Voruntersuchung über den Hunte-Ems-Canal. S. 69 und 99.

⁵⁵)    Zeichnung einer grösseren Schleusenwärterwohnung s. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover

1866, Taf. 347.

⁶⁶) Näheres über Pflanzungen s. Hagen, Wasserbaukunst II. Th., 3. Bd., S. 588.

fehlen, weil sie nicht allein für die Schiffahrt, sondern auch für den Unterhaltungsdienst sehr nützlich sind. — Signal vor rieht ungen kommen u. A. bei den Tunneln in einfacher Gestaltung vor.

§ 14. Dichtung der Canäle.

Bei der Dichtung der Canäle handelt es sich hauptsächlich darum, die durch Versickerung entstehenden Wasserverluste soweit möglich einzuschränken. In vollkommener Weise würde man dies Ziel erreichen, wenn man die Canalstrecken in der bei Reservoiren üblichen Weise (vergl. § 15 des II. Capitels) wasserdicht machen wollte. Hierdurch würden aber in Folge der grossen Längenerstreckung der Canäle unerschwingliche Kosten entstehen. Man muss sich desshalb im Allgemeinen darauf beschränken, die nothwendigen Arbeiten vorzunehmen.

An einzelnen Stellen bewerkstelligt man die Dichtung schon bei der Ausführung des Baues, an anderen muss man erst den Zustand des Canales durch Einlassen von Wasser in denselben erproben, bevor man eine angemessene Wahl zwischen den verschiedenen Arten der Dichtung treffen kann.

Die Kunstbauten und die Anschlüsse derselben an die Dämme macht man von vornherein so gut wie möglich wasserdicht. — Bei massiven Canalbrücken trifft man indess hierbei auf Schwierigkeiten, die man selbst bei sorgfältiger Ausführung unter Anwendung von gutem Cementmörtel und einer doppelten Lage Asphalt schwer heben kann. Minard sagt, dass er noch keine vollkommen dichte Canalbrücke gesehen habe. Dies erklärt sich, wenn man bedenkt, dass ein geringes Setzen der Fundamente und geringe Bewegungen in den Gewölben ausreichen, um die Wasserdichtigkeit erheblich zu beeinträchtigen.

Zwischen dem Erdkörper und dem Mauerwerk ist ein Wall von Thonschlag oder von Sandbeton (1 Th. Kalk, 7 Th. Sand), unten 0,60 bis 0m,80 stark herzustellen und mit beiden in möglichst innige Verbindung zu bringen. Oben lässt man

Fig. 8.

diesen Körper T breiter werden, so dass er einerseits die Mauervorsprünge, andererseits einen Theil der Dammschüttung I) überdeckt (vergl. nebenstehenden Holzschnitt Fig. 8).

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■v

ggi

Bei eisernen Canalbrücken hat man ausserdem die Fuge zwischen der Eisenconstruction B und dem Mauerwerk M des Landpfeilers zu dichten und zwar so, dass die durch die Temperatur entstehenden Längenveränderungen des Eisens die Dichtigkeit nicht beeinträchtigen. Dies geschieht durch ein U-förmig gebogenes Kupferblech K, dessen horizontale Schenkel einerseits am Eisen und andererseits am Mauerwerk befestigt werden.

Eine Betonirung der Sohle und der Seiten des Canals oder die Herstellung von Thonschlag-Scliichten in denselben ist von vornherein anzuordnen, wenn der Canal zerklüfteten Felsboden, groben Kies und dergl. antrifft, ferner auch in unmittelbarem Anschluss an die Schleusen auf 5 bis 6m Länge.

Wenn zur Dichtung des Canals auf diese Weise das unbedingt Nothwendige geschehen ist, so füllt man die einzelnen Strecken probeweise mit Wasser und entscheidet über die weiter zu ergreifenden Maassregeln auf Grund der hierbei beobachteten Wasser Verluste.

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Bei diesen Beobachtungen ist nicht allein das Sinken des Wasserstandes in jeder Canalstrecke zu constatiren; sondern es sind unter Umständen auch durch leichte Fangdämme Abtheilungen in den Strecken herzustellen, letzteres, wenn es sich darum handelt, die Stellen, woselbst Wasserverluste stattfinden, genauer zu ermitteln. Ferner kann man aus der Ergiebigkeit kleiner, am Fusse der Dammböschungen hergestellten Versuchsgräben auf die Dichtigkeit der correspondirenden Theile des Canales scliliessen.

Jene versuchsweise Ausführung des Canals mit Wasser verursacht eine ganze Reihe langwieriger und mühevoller Ergänzungsarbeiten, und es vergehen unter ungünstigen Verhältnissen Jahre, bis die Wasserverluste eines Canals auf einen normalen Stand gebracht sind. Hierzu liefern wiederum die Arbeiten am Rhein-Marne-Canal ein interessantes Beispiel, indem namentlich an der Schleusentreppe der Vogesen nicht allein Dichtungsarbeiten jeder Art, sondern auch verschiedene schwierige Reparaturen in Folge von Dammhrüchen Vorkommen; worüber die ausführlichen Mittheilungen von Graeff (Ca-naux et chemins de fer, S. 150) zu vergleichen sind.

Man

Man kann nun die Dichtungen auf dreierlei Weise vornehmen: durch Betoni-rung, — durch Anwendung fetter Erde, — mit Hülfe von Sand und getrübtem Wasser. — Beim Rhein-Marne-Canal wählte man Betonirung, wenn der Wasserver-lust pro lauf. Meter des Canals mehr als 3 kbm in 24 Stunden betrug, und Dichtung mit Erde bei 2 bis 3 kbm Wasserverlust. Einen Verlust von 0,3 kbm erachtete man als auf die Dauer zulässig und sah auch bei 0,5 kbm Verlust zunächst von der Vornahme von Dichtungsarbeiten ab, weil die Erfahrung zeigt, dass bei einem so geringen Verlust der Canal im Laufe der Zeit oft von selbst dichter wird, kann ferner als Regel aufstellen, dass am Platze sind: Dichtung mit Sand und getrübtem Wasser bei geringen Verlusten an vielen Stellen; Dichtung mit Erde bei starken Verlusten an einzelnen Stellen; Dichtung mit Beton bei starken Verlusten an zahlreichen Stellen.

Eine Betonirung kann mit Erfolg nur in Einschnitten und auf solchen Dämmen angewendet werden, die sich vollständig gesetzt haben. Dieselbe wird in der Regel so hergestellt, wie Fig. 9a, Taf. XXVI zeigt. Die Betonschicht, deren Stärke je nach Umständen 0m,10 bis 0m,20 beträgt, ist zur Verhütung von Beschädigungen mit einer Erdschicht zu überdecken, welche 0m,20 bis 0m,30 stark gemacht wird. Wenn der Untergrund sehr feucht und quellig ist, so muss derselbe drainirt werden, bevor der Beton aufgebracht wird (vergl. Fig. 9b) und man kann das in den Drainirungscanälen sich ansammelnde Wasser unter Umständen zur Speisung des Canals verwenden (vergl. oben § 11). — Falls sich die Undichtheiten nur an der einen Seite des Canals befinden, so wird die Betonirung nur tlieilweise ausgeführt und dann mit einem etwas stärkeren Streifen (von 30cm Breite und ebensoviel Höhe) abgeschlossen. Mancherlei sonstige Einzelnheiten, welche die Ausführung der Betonirung, ihren Anschluss an Mauerwerkskörper u. s. w. betreffen, sind ausführlich erörtert bei Graeff. Canaux et chemins de fer, S. 133.

Eine Dichtung mit Hülfe sorgfältig hergestellter Erdkörper wird namentlich in England häufig ausgeführt und zwar unter Benutzung von Thonschlag (Puddle, vergl. § 15 des II. Capitels). Die Thonschlagmassen werden entweder so profilirt, wie die Betonirung (Fig. 9a, Taf. XXVI), oder sie bilden vertical stehende • Körper in den Seitendämmen des Canals, letzteres wenn die Sohle als dicht zu betrachten ist. Die Mächtigkeit des in 20om starken Schichten aufzubringenden Thon-sclilags beträgt nicht weniger als 40cm, mitunter aber auch doppelt so viel. Eine Dichtung einzelner Stellen der Canalsohle durch Streifen von Thonschlag kommt

namentlich da zur Anwendung, wo sich Auftragsmassen an den gewachsenen Boden anschliessen, weil sich an diesen Stellen leicht Wasseradern bilden. — Die Deckschichten von gewöhnlicher Erde, welche über dem Thonschlage stets vorhanden sein müssen, werden etwa ebenso stark gemacht, wie der letztere.¹⁹)

In Frankreich ist zwar die Anwendung von Thonschlag nicht gerade unbekannt, man benutzt aber dort nicht selten lieber einen etwas sandigen Boden, welchen man in Lagen von 10cm Stärke auf bringt, mit Kalkmilch tränkt und sorgfältig stampft. Auf 1 kbm Erde rechnet man 0,005 bis 0,010 kbra Kalk. Die auf diese Weise hergestellten und dem Canalprofile entsprechend gestalteten Schalen,

Fig. 9-

mm

sr-

welche 40 bis 60cm stark gemacht werden, bedürfen einer schützenden Erdschicht nicht, k. vergl. nebenstehenden Holzschnitt Fig. 9. Die verschiedenen Arten, wie man verti-cal stehende Dichtungskörper in gedachter Weise je nach Umständen herstellt, falls die Canalsohle dicht genug ist, zeigt Fig. 10, Taf. XXVI. Die beiden links gezeichneten Anordnungen erfordern geringere Massen und weniger Arbeit, als die beiden rechts dargestellten; dagegen haben die letzteren den Vortheil, dass ihre Ausführung erfolgen kann, während der Canal mit Wasser gefüllt ist. Die hierbei herzustellenden tiefen und schmalen Gräben kann man mit Hülfe der bei der Drainage gebräuchlichen Werkzeuge ohne Schwierigkeit ausführen.

Die Dichtung mit trübem Wasser pflegt man häufig anzuwenden, während man die Benutzung der vorhin besprochenen Arten des Kostenpunktes wegen so weit möglich einschränkt. Nach den am Khein-Marne-Canal gemachten Erfahrungen verhalten sich die Kosten der drei in Rede stehenden Dichtungsarten durchschnittlich wie 25:5:1.

Die Verwendung getrübten Wassers kann in verschiedener Weise erfolgen; besondere Beachtung verdient aber nur das Verfahren, Sand in den Canal zu werfen und ihn mit einer Egge aufzurühren. Man benutzt einen quarzigen groben Sand, wenn grössere Zwischenräume im Erdkörper vorhanden sind; andernfalls giebt man einem feinen, lehmigen oder thonigen Sande den Vorzug. Auf den laufenden Meter Canal mittlerer Grösse rechnet man 0,2 bis 1,0 kbm Sand. Die Egge muss gekrümmte

Fig. 10.

Wenn Stellen von geringer Ausdehnung gedichtet werden sollen, so kann man statt der Egge grosse Schlammkratzen, die von Arbeitern bedient werden, verwenden.

Zinken haben und gehörig beschwert sein; ihre Gestalt geht aus >0 dem nebenstehenden Holzschnitt Fig. 10 hervor. Das Pferd ist an das Seil B C gespannt, während mittelst des Seiles A D zwei Arbeiter der Egge die erforderliche Lage und Richtung geben.

ja

Schliesslich mag noch bemerkt werden, dass bei thonigem Boden die Dichtung oft weit schwieriger ist, als bei sandigen oder selbst bei grandigen Massen, weil in jenem bei der Schüttung oft grössere Zwischenräume entstehen, die sich schwer schliessen lassen.

§ 15. Bemerkungen über den Betrieb der Schiftalirtscanäle und die Technik desselben. Obwohl die Verwaltung- eines im Betriebe befindlichen Canals einfach im Vergleich mit der Verwaltung einer Eisenbahn ist, so bedarf man dazu doch eines zahlreichen Personals.

Der Verwaltungsrath (canal board) der Canäle des Staates New-York, welche 1460Kra lang sind, besteht aus fünf Commissären für die finanziellen und die Verwaltungsangelegenheiten, dem Oberingenieur und drei Commissären für die Unterhaltung und die bauliche Ergänzung. Jedem der letzteren stehen zwei Ingenieure mit dem erforderlichen Hülfspersonal zur Seite. — Die Contracte werden von einer besonderen Commission (contracting board) abgeschlossen, welche aus Mitgliedern des Verwaltungsrathes und dem Canal-Auditor zusammengesetzt ist. Letzterer ist das geschäftsführende Mitglied.

Ferner sind angestellt:

4 Agenten zur Begutachtung von Entschädigungsansprüchen²⁰),

38 Einnehmer für die Canalabgaben,

28 Bauaufseher,

7 Oberbeamte und

40 Unterbeamte für das Wiegegeschäft.²¹)

Aus diesen Notizen scheint hervorzugehen, dass in Amerika wie in England Schleusenwärter nicht vorhanden sind. Man wird somit annehmen dürfen, dass die französischen und die deutschen Canäle verhältnissmässig noch mehr Personal erfordern, als vorhin angegeben.

Die bauliche Unterhaltung der Canäle wird im Staate New-York durch Unternehmer gegen Pauschsummen verschafft, ein Verfahren, welches jedoch zu einer Verschlechterung des baulichen Zustandes führen musste.

Eine Hauptaufgabe bei der Canalunterhaltung besteht darin, die Canalsperren (franz. cliomages), welche grösserer Reparaturen wegen angeordnet werden, möglichst unschädlich für die Schiffahrt zu machen. Diese Unterbrechungen sind der Schiffahrt um so fühlbarer, weil auch im Winter eine längere Einstellung derselben unvermeidlich ist.

Die Dauer der Unterbrechung der Schiffahrt während des Winters rechnet man zu 3 bis 4 Monaten. Auf den Canälen des Staats New-York wurde nach 16 jährigem Durchschnitt die Schiffahrt am 12. December geschlossen und am 19. April wieder eröffnet; auf dem Rhein-Marne-Canal (nach älteren Bestimmungen) am 25. Dec. bezw. am 20. Febr. Im Winter 1864/65 ruhte die Schiffahrt des zuletzt genannten Canals des Frostes wegen zwischen Yitry und Nancy 68, zwischen Nancy und Strassburg aber 99 Tage lang.

Die Unterhaltungsarbeiten sollen nun so weit möglich dann vorgenommen werden, wenn die Schiffahrt des Winters wegen ohnehin eingestellt ist, damit die Canalsperren des Sommers kurz ausfallen. In günstigen Fällen kann es wohl gelingen, dieselben auf 10 bis 14 Tage jährlich zu beschränken, und es wird empfohlen, diese Zeit wo möglich in angemessener Weise zu vertheilen, so dass eine einzelne Canalsperre nicht länger als 3 bis 4 Tage dauert. Ausserdem sollte dafür gesorgt werden, dass die Sperren bei Wasserstrassen, welche mit einander in Verbindung stehen,

thunlichst gleichzeitig angeordnet werden, handeln, wie man will, in jenen Unterbrechungen wird stets eine sehr schwache Seite des Verkehrs auf den Schiffahrtscanälen liegen.

Man mag indess diesen Gegenstand be-

Eine andere Unvollkommenheit des Canalbetriehes bestellt hinsichtlich des Nachtdienstes. Zur Zeit finden, wenigstens auf den deutschen Canälen, die Schleusungen nur am Tage, allenfalls auch Abends und nur in aussergewöhnlichen Fällen und gegen besondere Vergütung der Wärter des Nachts statt. Man hat nun mehrfach darauf hingewiesen, dass die eflfective Geschwindigkeit des Canaltransportes durch Einführung eines regelmässigen Nachtdienstes erheblich gewinnen würde. So lange indess der jetzige Schififahrtsbetrieb auf den Canälen besteht, haben derartige Vorschläge wenig Aussicht auf Verwirklichung. Durch Einführung des Dampfbetriebes könnte sich indess vielleicht auch in fraglicher Hinsicht Manches anders gestalten.

Ein noch weiter gehender Vorschlag zielt dahin, den Canaltransport und nicht allein diesen, sondern alle Transporte auf den Wasserstrassen zu monopoli-siren und dieselben Gesellschaften zu übertragen, denen somit die Wasserstrassen nebst dem Betriebe auf denselben ein für alle Mal zu überweisen wären. Hierfür tritt namentlich Molinos (Navigation interieure de la France, S. 189) sehr lebhaft ein. — Wenn nun auch nicht zu verkennen ist, dass der Wasserverkehr unter der zur Zeit stattfindenden Vereinzelung der Schiffer erheblich leidet (vergl. § 3 dieses Capitels) und dass die Schaffung von grossen Transportgesellschaften mancherlei Vortheile haben würde, so folgt hieraus doch nur, dass den Schiffern eine zweckmässige Association empfohlen werden muss.

Gesellschaften mit Monopolen für den Bau und Betrieb der Wasserstrassen würden vielleicht, wenn ihnen Unterstützung seitens des Staates zu Theil würde, keine schlechten Geschäfte machen; aber die Wasserstrassen wären alsdann keine öffentlichen Strassen mehr; zwischen den Eisenbahn- und den Wasserstrassen-Gesell-schaften würden Vereinbarungen Uber die Frachtsätze nicht aushleihen und schliesslich wäre dem Handel und der Industrie mit der gedachten Organisation wohl nicht viel gedient. Der mehrfach erwähnte Schlussbericht des Ingenieur en chef Krantz besagt desshalb mit Recht: „Es ist wichtig, die Canäle zur freien Disposition des Publikums zu stellen und unter keinem Vorwände zu gestatten, dass dieselben in die Hände der concurrirenden Eisenbahnen fallen.“ „Besser ist es in der Tliat, keine Wasserstrassen zu hauen, als die guten Dienste, welche sie leisten können, dadurch zu Nichte zu machen, dass man sie Concurrenz-Anstalten übergiebt.“ Vorstehendes bezieht sich selbstverständlich zunächst auf französische Verhältnisse; in Deutschland dürfte die Idee, Wasserstrassen-Gesellschaften der gedachten Art in das Leben zu „ rufen, noch weniger Boden finden.

Hiernach drängt sich nun die Frage auf, welcher Zukunft die Schififahrtscanäle und insbesondere die deutschen Canäle entgegengehen.

Wir haben oben (§ 3) gesehen, dass die Erfahrungen, welche an unseren und an den Canälen des Auslandes gemacht wurden, im Allgemeinen nicht ermuthigend sind, und man wird gut thun, Canalbauten und Vervollkommnungen bestehender Canäle nur da vorzunehmen, wo die Vorbedingungen einer erfolgreichen Arbeit (günstiges Terrain, günstige Wasserverhältnisse, wirkliche Massentransporte) vorhanden sind, oder behufs Förderung der Landescultur. Wenn aber alsdann die Canäle so hergestellt werden, wie es den Anforderungen der Neuzeit entspricht, namentlich also mit grossen Profilen und langen, für Dampfbetrieb geeigneten Haltungen, und wenn ferner der Betrieb zweckmässig organisirt wird, so muss ein solcher Canal ohne Frage ganz andere Erfolge haben, als die bestehenden unvollkommeneren Anlagen. Die nördlichen Theile Deutschlands befinden sich in Verhältnissen, welche für den Canalbau recht günstig sind⁶⁰), und es käme wohl nur darauf an, in einem geeigneten Falle, etwa beim Elbe-Spree-Canal, energisch vorzugehen, um für den deutschen Canalbau diejenige Zukunft anzubahnen, welche ein so altes und in mancher Beziehung vortreffliches Verkehrsmittel, wie die Schiffahrtscanäle sind, doch gewiss verdient.

§ 16. Bau- und Unterhaltungskosten. In Betreff der Kosten des Baues und der Unterhaltung der Schiffahrtscanäle dürfen wir uns umsomehr auf einige literarische Nachweise beschränken als ein Auszug aus den Originalmittheilungen wenig Nutzen haben würde. — Man vergleiche:

a)    In Betreff der Baukosten:

1.    Wiggers. Das Project des Rostock-Berliner Scliiffahrtscanals von dem Wasserbau-Inspector Hess zu

Hannover. (Rostock, Kuhn). I, S. 74 und II, S. 22.

2.    Graeff. Construction des canaux et des chemins de fer. Histoire critique des travaux executes dans

les Vosges au chemin de fer de Paris k Strassbourg et au canal de la Marne au Rhin; Analyse detaillee et classement methodique des depenses faites pour ces travaux. (Paris. Lacroix).

3.    Hess. Der Weser-Elbe-Canal. Zeitsch. d. Arch.- und Ing.-Ver. für Hannover. 1871, S. 207.

b)    In Betreff der Unterhaltungskosten:

1.    Hess. Der Rhein-Marne-Canal. Allg. Bauz. 1871, S. 174.

2.    Derselbe. Die Canäle des Staats New-York. Zeitsch. f. Bauw. 1867, S. 523.

3.    Brunfaut. ktude sur les voies de transport en France (Paris. Baudry). S. 46.

4.    Bericht über die Voruntersuchung zum IIunte-Ems-Canal. (Oldenburg. Stalling) S. 84.

⁶⁰) Vergl. Hess. Die französischen Schiffahrtscanäle und die in Norddeutschland projectirten Canäle. Zeitschr. f. Bauw. 1870, S. 501.

¹

)    Zahlenangaben findet man u. A. Graeff. Construction des canaux et des chemins de fer. S. 225 und Zeitschr. f. Bauw. 1867, S. 542.

²

) Ueber die Tracen der Ausmündungen des Rhein-Weser Canals ist auch Michaelis. Project des Rhein-Weser Canals, S. 14 zu vei'gleichen.

³

J Vergl. Graeff. Construction des canaux et des chemins de fer. S. 28.

⁴

) Vergl. Graeff. Canaux et chemins de fer, S. 292 und Malezieux. Travaux publics des etats-unis d’Amerique en 1870, S. 358 und 360.

⁵

3S) Vergl. Graeff. Canaux et chemins de fer., S. 90.

⁶

)    Jahresbericht des technischen Vereins zu Oldenburg 1869, S. 42.

⁷

)    S. Franzius. „Der Wasserbau“ im deutschen Bauhandbuch, S. 122.

Näheres über die Canaltunnel findet manu. A. bei Hagen. Wasserbaukunst II. Th., 3. Bd., S. 649.

⁸

)    Vergl. Hagen. Wasserbaukunst II. Th., 3. Bd., S. 689. — Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, 1870, S. 417. — Nouv. ann. de la constr. 1865, S. 38.

⁹

)    Vergl. Graeff. Canaux et chemins de fer. S. 75 (interessante Nachrichten über den Bau einer Canalbrücke über die Zorn) und Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1858, S. 427 (Dundas-Aquaduct).

¹⁰

)    Ein Beispiel einer Eisenbahnüberführung findet man u. A. Zeitschr. f. Bauw. XXIV. Bd. Bl. 54.

¹¹

) Das Nähere hierüber s. Graeff. Canaux et chemins de fer. S. 58.

¹²

⁴⁸) Vergl. Minard. Cours de construction. Rivieres et canaux, S. 362.

¹³

)    Näheres s. Die Canalisirung der oberen Saar. Zeitschr. f. Bauw. 1866, S. 40. — Zeichnungen neuerer Brücken über Canäle findet man daselbst. XXIV. Bd., Bl. 39 und 53.

¹⁴

)    Vergl. auch Minard. Cours de construction. Rivieres et canaux, S. 358 und Hess. Der Rhein-Marne Canal. Allg. Bauz. 1871, S. 86.

¹⁵

)    Insbesondere sind zu vergleichen:

§ 19 des XII. Capitels hinsichtlich des Verhältnisses des Niederschlages zum Abfluss,

§ 22 „ „

§ 26 u. 33 hinsichtlich der Einlasschleusen.

¹⁶

)    Die bei diesem Graben vorkommenden Bauwerke (Aquaducte, Unterleitungen für Strassen, Stauwerke versphiedener Art u. s. w.) sind sehr ausgedehnt und interessant, wesshalb auf die bezügliche Mittheilung (Memoire sur les travaux de la rigole derivee de l’Yonne pour l’alimentation du point de partage du canal du Nivernais. Ann. des ponts et chaussees 1851, 1. Sem, S. 289) besonders aufmerksam gemacht wird

¹⁷

)    Vergl. Graeff. Canaux et chemins de fer, S. 207 und Hess. Der Rhein-Marne Canal. Allg. Bauz,

¹⁸

) Beschreibungen von Speisebassins findet man u. A.: Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover 1867, S. 187 und Deutsche Bauz. 1874, S. 3.

¹⁹

) Ausführliches hierüber, sowie über die anderen Arten der Dichtung, ferner auch Angaben über die ältere einschlägige Literatur findet man: Hagen, Wasserbaukunst II. Th. 3. Bd., S. 629.

²⁰

)    Bei uns machen namentlich die Entschädigungsforderungen der Mühlenbesitzer einer Canalverwaltung oft viel Arbeit. Die hierbei in Betracht kommenden technischen Gegenstände sind erörtert: Graeff. Canaux et chemins de fer, S. 228.

²¹

)    In Amerika bestimmt man das Gewicht der Schiffsladungen häufig durch directe Wägung mit Hülfe der sog. Wiegeschleusen. Vergl. Malezieux. Travaux publics des Etats-unis d’Amerique, S. 344.

Literatur.

Die literarischen Nachweise findet man meistentheils in den Anmerkungen zu vorstehendem Capitel. Folgende Werke enthalten grössere, zum Theil noch nicht erwähnte Arbeiten über den Bau von Schiffahrtscanälen:

a) Aeltere.

1.    De la Roche. Atlas et description du canal royal de Languedoc. (Paris. 1787).

2.    Hogrewe, Practische Anleitung zur Baukunst schiffbarer Canäle (Hannover. Helwing, 1805).

3.    Hageau. Description du canal de jonction de la Meuse au Rhin. (Paris 1819).

b) Neuer e.

1. Hagen. Handbuch der Wasserbaukunst, II. Theil. 3. Band.

3. Minard. Cours de construction des ouvrages qui etablissent la navigation des rivieres et des canaux. (Paris. 1841).

3.    Stevenson. The principles and practice of canal and river engineering (Edinburgh. Black).

4.    Strom Buy sing. Handleiding tot de kenniss der waterbouwkunde voor de Kadetten der genie. (Breda.

Van Broese & Comp.)

IX. Capitel.

Regulirung und Canalisirung der Flüsse.

Bearbeitet von

J. Schlicliting,

König‘1. Wasserbauinspector in Wesel (früher Tilsit).

(Hierzu die Tafeln XXVIII bis XXXII und 16 Holzschnitte.)

Wenngleich Fluss-Regulirungen und Canalisirungen vielfach übereinstimmenden Zwecken dienen, und die Canalisirung sich eigentlich nur als eine besondere Aufgabe der Regulirung bezeichnen lässt, so unterscheiden sich Beide doch principiell wesentlich, indem die Regulirung vorzugsweise auf der Wirksamkeit der Strömung und möglichst gleichmässigen Vertheilung des Gefälles der Flüsse, die Canalisirung aber auf der Milderung der Strömung und der Concentration des Gefälles auf einzelne Querprofile der Flussläufe beruht. Dieserhalb ist die oft gebräuchliche Trennung auch hier beibelialten worden.

A. Regulir ung.

§ 1. Zweck der Regulirung. Unter Flussregulirung im weitesten Sinne des Wortes versteht man die für Schiffahrt und Landescultur erforderliche, aus baulichen Anlagen resultirende Verbesserung des natürlichen Zustandes der Flüsse. Bei Regulirung derjenigen Flüsse, welche wegen ihrer zeitweise nur geringen Wassermengen oder wegen zu starken Gefälles oder sonstiger natürlichen Hindernisse eine Schiffbarmachung nicht mehr gestatten, handelt es sich in der Regel nur um Ent- und Bewässerungen der im Inundationsgebiet belegenen Terrains und um den Schutz derselben gegen Hoclifluthen, bisweilen auch um Verwerthung des fliessenden Wassers zu gewerblichen Anlagen. Derartige, lediglich diesen Zwecken dienende Regulirungen sind von der nachstehenden Erörterung ausgeschlossen. Da ferner die kleineren natürlichen Wasserläufe in Cap. XII, die Gebirgsflüsse aber in Cap. X behandelt werden, soll hier nur von Flussregulirungen im engeren Sinne die Rede sein. Darunter werden diejenigen Regulirungen verstanden, welche einerseits die Schiffbarmachung der Haupt- und grösseren Nebenflüsse von der oberen Grenze ihrer Schiffbarkeit ab bis zum Eintritt in das Stau- und Fluthgebiet des Meeres, bezw. bis zur Einmündung in die Hauptflüsse und andererseits die Förderung der mit der Schiffbarmachung im engen Zusammenhänge stehenden Landescultur-Interessen bezwecken.

Der Endzweck jeder derartigen Flussregulirung im Schiffahrts-Interesse besteht darin, den natürlichen Wasserlauf, dem durch die gesammten Verhältnisse begrenzten Grade seiner Schiffbarkeit entsprechend, mittelst baulicher Anlagen und

deren Wirkungen auf den Fluss so zu vervollkommnen, dass er nicht nur hei höheren, sondern auch hei niedrigen Wasserständen, also für die ganze Dauer der Schiffahrtsperiode als Verkehrsstrasse zur Schiffahrt unbehindert benutzt werden kann.

Im Landescultur-Interesse aber bezweckt die Flussregulirung die Nutzbarmachung bezw. Verbesserung der im Inundationsgehiet helegenen Terrains und Grundstücke, sowie die möglichste Sicherung derselben gegen alle nachtheiligen Einwirkungen des Flusses. Sie fordert also die Beschaffung, bezw. Verbesserung der Vor-fluth¹) oder der Entwässerungsfähigkeit behufs Beseitigung und Verhinderung von Versumpfungen, sowie die Verminderung derjenigen Gefahren und Missstände, welche aus Hochwasser und Eisgang resultiren.

Bei der Verschiedenheit der Flüsse in Bezug auf Wassermenge, Gefälle, Gestaltung und Beschaffenheit des Flussbetts und des gesummten Flussgebiets u. s. w. können die entsprechend regulirbaren Wasserstrassen hinsichtlich ihrer Qualität in Bezug auf Schiffbarkeit nicht übereinstimmen; es ergiebt sich vielmehr fast für jeden Fluss, ja selbst für einzelne grössere Strecken desselben ein verschiedener Grad der Schiffbarkeit und eine Grenze derselben, die zu überschreiten ausser dem Bereich der Möglichkeit liegt.

Bis zu dieser Grenze aber, ohne Benachtheiligung der Landescultur, überall zu gelangen, muss als die Aufgabe jeder im Schiffahrts-Interesse unternommenen Flussregulirung angesehen werden. Dieses Ziel ist bis jetzt nur in sehr vereinzelten Ausnahmefällen, im Allgemeinen aber, wie aus dem zeitigen Zustand der Flüsse und der bekannt gewordenen Literatur Uber diesen Gegenstand erhellt, nicht einmal annähernd erreicht worden.

§ 2. Reguliruiigsaufgalbeii. Aus der Kenntniss der allgemeinen Eigenschaften der Flüsse (vergl. Cap. V, A.) und aus den daraus abzuleitenden Folgerungen ergeben sich auch im Allgemeinen die Aufgaben, deren Lösung bei Flussregulirungen in Frage tritt. Diese Aufgaben bestehen im Wesentlichen:

a)    in Beseitigung erheblicher Unregelmässigkeiten des Flussbetts, der Ufer und der Richtung des Flusses,

b)    in Befestigung der Ufer und möglichsten Sicherung des Inundationsgebiets gegen die aus den Flussverhältnissen resultirenden Nachtheile,

c)    in Festlegung und Verminderung der Flusssinkstoffe,

d)    in Beseitigung der Schiffahrtshindernisse und

e)    in Beschränkung der Flussbreite (Normal-Profilbreite).

a, Beseitigung erheblicher Unregelmässigkeiten des Flussbetts der Ufer und der Richtung des Flusses. Alle derartigen Unregelmässigkeiten werden durch die Bewegung der Wasser- und Sinkstoffmassen und ihre Wirkung auf das Bett und die Ufer, sowie durch die Beschaffenheit und Gestaltung des Flussbetts bedingt. Da sie sich zum Theil auch noch nach durchgeführter Regulirung geltend machen, besteht die Aufgabe der letzteren nur darin, die vorhandenen Unregelmässigkeiten und ihre schädlichen Wirkungen möglichst zu vermindern. Ihre gänzliche Beseitigung, sofern solche überhaupt erreichbar ist, ruft häufig auch andere Unzuträglichkeiten hervor, welche dem Zwecke der Regulirung nicht minder nachtheilig sind, als die beseitigten

*) Vorfluth ist sowohl der (bei vorhandenem oder herzustellendem Gefälle erfolgende) Abfluss des Wassers von den Seitenterrains nach dem Wasserlauf, als auch der Abfluss in letzterem, ganz allgemein also die (durch Gefälle zu bewirkende) Abführung der Wassermassen von den Quellen nach dem Meer.

Uebelstände selbst. Es bezieht sich dieses namentlich auf Flusskrümmungen (vergl. S. 236). Offenbar geben sie zu vielfachen Störungen in der Wasserbewegung, zur Beschädigung der Ufer und zur Behinderung der Schiffahrt Veranlassung; trotzdem aber würde ihre völlige Beseitigung oft als ein Missgriff einer Kegulirung zu bezeichnen sein, da den angegebenen Nachtheilen auch gewisse Vortheile gegenübertreten, welche darin bestehen, dass Flusskrümmungen als Stauanlagen wirken, den Abfluss des Wassers verzögern, das Gefälle mässigen, die Bergfahrt erleichtern, die Fahrtiefe vermehren und die nutzbare Dauer der Schiffahrtsperiode verlängern. (Vergl. § 11.)

Von einer Geradlegung des ganzen Flusslaufes lässt sich im Allgemeinen von vornherein absehen; sie wird nur in einzelnen Strecken dort in Aussicht zu nehmen sein, wo sich Durchstiche überhaupt nicht vermeiden lassen und wo deren Zweckmässigkeit ausser Frage steht. Selbst aber auch mit Durchstichen wird der gerade Flusslauf nur in der äusseren Gestaltung des Betts erreicht, während die Fahrrinne, also der für die Schiffahrt in Betracht kommende Lauf auch dann noch in Folge des steten Vorrückens der im Flussbett vorhandenen Sinkstoffe¹) (vergl. § 2, c) ser-pentinirt. Allerdings ist das Serpentiniren dann ein anderes und regelmässigeres als vorher; es fragt sich aber bis zu welchem Grade hier eine Verbesserung für die Zwecke der Regulirung notliwendig ist. Da mässige Krümmungen für die Schiffahrt kein Hinderniss bilden, empfiehlt sich, im Allgemeinen die Regel, auf Abflachung der Krümmungen im Wesentlichen nur durch die Regulirungs werke selb st hinzuwirken, künstliche Verlegungen des Flussbetts durch Abgrabung der Ufer oder Anlage von Durchstichen aber nur da in Aussicht zu nehmen, wo eine zwingende Nothwendigkeit vorliegt, oder mit mässigen Kosten eine erhebliche Verbesserung erreichbar ist.

Viel wichtiger als Geradlegung des Flussbettes und Abflachung der Uferkrümmungen ist die Beseitigung und Verhütung von Flussspaltungen (vergl. S. 237), da sie zur nachtheiligen Umgestaltung der Flussverhältnisse Veranlassung geben. Gewöhnlich erfolgt die Theilung in zwei, seltener, mit Ausschluss des Fluthgebiets, in mehrere Arme. Hierdurch entsteht zunächst ein Verlust an Fahrtiefe, indem sich das Abflussprofil um etwa das Anderthalbfache und oft noch mehr gegen früher verbreitert und ein Theil der Wassermenge für die Schiffahrt nutzlos zum Abfluss gelangt. Die Fahrrinne liegt meist nur in einem Arm, während der andere der Verflachung und Versandung anheimfällt. Blieben diese Verhältnisse constant, so würde mit der Zeit die Ausbildung des einen Arms als Hauptwasserlauf auf natürlichem Wege erfolgen können. Dem stehen aber die Einwirkungen des Hochwassers und namentlich der Umstand entgegen, dass die Fahrrinne der stetigen Veränderung in Bezug auf ihre Lage und Richtung unterworfen ist. Wie sich später ergeben wird, ist dies eine noth-wendige Folge des stetigen Vorrückens der Sinkstoffbänke. So verlegt sich denn im natürlichen Zustande die Hauptströmung vielfach periodisch bald in den einen, bald in den anderen Flussarm und greift dementsprechend bald hier bald dort die Ufer an. In Folge dessen können je nach Beschaffenheit derselben die nachtheiligsten Veränderungen im Inundationsgebiet hervorgerufen werden, indem sich oft ein ganz neues Flussbett ausbildet. Sowohl die jetzige Gestaltung der Flussthäler, als auch historische Mittheilungen liefern hierfür vielfache Belege.

Die Veranlassung zu Flussspaltungen ist sehr verschieden. Theils werden sie durch die Einmündung der Nebenflüsse und deren zerstörende Wirkung auf die direct unterhalb belegenen Ufer, theils durch die Gestaltung und Beschaffenheit des Flussthals, sowie durch den Angriff der Strömung auf niedrige Ufer, theils durch sehr erhebliche Krümmungen im Wasserlauf und durch die, bei grosser Breite desselben entstehenden mittleren Geschiebe-, Kies- und Sandbänke, welche sich mit der Zeit zu Inseln ausbilden, theils auch durch aussergewöhnliche Eisstopfungen und Hoch-fluthen hervorgerufen. In einzelnen Fällen werden sie sogar (vergl. § 11 Durchstiche), künstlich hergestellt, es machen sich ihre Nachtheile aber dann ebenfalls geltend. Abgesehen von diesen Fällen erfordert sowohl das Schififahrts- als auch das Landes-cultur-Interesse bei jeder Flussregulirung die Beseitigung vorhandener und die Verhütung fernerer Spaltungen, da die Zusammenhaltung sämmtlicher Wassermassen in einem Bett, Vermehrung der Fahrtiefe, Sicherung der Inundationsterrains und Verlandung coupirter Nebenarme herbeiführt. Dementsprechend sind die Einmündungen der Nebenflüsse zu reguliren (vergl. § 11, S. 237 des V. Cap. und § 12 dieses Cap.), niedrige und der Strömung besonders ausgesetzte Ufer zu sichern, übermässige Flussbreiten einzuschränken, Eisstopfungen zu verhüten (vergl. S. 238) und event. baldigst zu beseitigen, sowie endlich alle schädlichen Nebenarme durch Coupirungen ab-zuschliessen. Bewirken letztere zunächst auch nur die Zusammenfassung der Wassermengen zur Zeit der niedrigen und mittleren Wasserstände, indem sich die Hochfluthen auch noch lange nach Ausführung der Coupirungen theilweise in die Nebenarme er-giessen, so erhöhen sich jedoch deren Flussbetten mit der Zeit derartig, dass die Hauptwassermengen im Wesentlichen durch den Hauptarm abfliessen, falls dieser ein entsprechendes Abflussprofil erhalten kann. Ist letzteres nicht der Fall, so sind Nebenläufe nicht zu entbehren und zweckgemäss zu reguliren. Letzteres kann auch dann nothwendig werden, wenn die Beseitigung der Flussspaltung namhafte Geldopfer erfordert oder mit anderweitigen erheblicheren Nachtheilen verbunden ist, wenn also beispielsweise Flussinseln in Cultur genommen und bebaut sind oder wenn die Coupirung des Nebenarms industrielle Etablissements, ganze Dörfer und Städte vom Fluss abtrennt u. s. w.

Bei manchen Flüssen, wie Rhein, Weichsel und Memel sind aus früheren Spaltungen im Laufe der Jahrhunderte völlig selbständige Flüsse entstanden, welche heute selbst in der Benennung von ihrem Hauptfluss ab weichen. Vorzugsweise finden sich derartige Flussarme im Fluthgebiet des Meeres, bisweilen aber auch oberhalb desselben, deren Entstehung indessen auf den Einfluss des Meeres in früheren Zeiten zurückzuführen ist.

b. Befestigung der Ufer und Sicherung des Inundationsgebiets gegen die aus den Flussverhältnissen resultirenden Nachtheile. Schon aus den Erörterungen unter a. ergiebt sich die Nothwendigkeit der Befestigung und Sicherung der Ufer. Sind es doch vorzugsweise die unbefestigten Ufer, welche im natürlichen Zustande des Flusses den regellosen Lauf und die stete Veränderung desselben in allen denjenigen Fällen hervorrufen und begünstigen, in denen sie dem Angriff des Wassers nicht zu widerstehen vermögen. Dies findet namentlich dann statt, wenn die Flüsse feine und wenig bindende Sinkstoffe, besonders reinen Sand führen und die Ufer demnach auch aus solchem Material gebildet sind, während thonige Ablagerungen dem Angriff des Wassers besser widerstehen.

Jede begonnene Unregelmässigkeit in der Gestaltung der Ufer veranlasst aber den Fluss zum verstärkten Angriff auf einzelne Strecken derselben, und es entsteht aus der dann folgenden Umgestaltung der Ufer der erhebliche Nachtheil, dass dem

Flusse neue Sinkstoffe zugeführt werden, welche in Bewegung gerathen, Verflachungen unterhalb der Abbruchstelle erzeugen und heim weiteren Vorrücken noch auf grosse Entfernungen neue Unregelmässigkeiten veranlassen.

Bei Flüssen von geringer Breite, welche eine Einschränkung des natürlichen Betts nicht mehr gestatten, bildet die Befestigung und Sicherung der Ufer den hauptsächlichsten Theil der Regulirung; hei grösseren Flüssen dagegen handelt es sich wesentlich um Anlage solcher Einschränkungswerke, welche gleichzeitig sowohl auf die Erhöhung der Schiffbarkeit, als auch auf die Befestigung und Sicherung der Ufer hinwirken. Letzteres wird zum Theil schon dadurch erreicht, dass durch Einschränkungswerke ganz neue Ufer gebildet werden und dass diese nunmehr dem Angriff des Flusses entgegentreten und die natürlichen Ufer entlasten. Je mehr die Einschränkungswerke in den Fluss hineinragen, desto wirksamer ist besonders heim Buhnensystem der Ufer schütz. Da durch Einschränkung aber auch die Schiffbarkeit des Flusses erhöht wird, so empfiehlt es sich, wenn dieselbe Hauptzweck der Regulirung ist und Mittel nicht mangeln, die Bauwerke alsbald bis zur erforderlichen neuen Uferlinie anzulegen. Bei Verwendung von Buhnensystemen werden die Werke bisweilen zunächst nur in geringer Länge im Interesse des Uferschutzes erbaut und erst später verlängert, wenn es sich um Erhöhung der Schiffbarkeit des Flusses handelt. Da aber kurze Buhnen auch nur eine entsprechend kurze Uferstrecke schützen, sind von vorneherein mehr Bauwerke erforderlich, als die Regulirung des Flusses ihrem gesammten Zwecke nach verlangt. Der Uferschutz wird auf diese Weise daher kostspieliger und die Regulirung eine zeitraubendere.

Bei einzelnen grossen Flüssen, wie am Oberrhein, hat die Regulirung neben Fixirung der Landesgrenze lediglich die Förderung der Landescultur-Interessen erstrebt und sich demgemäss auch lediglich auf Befestigung und Sicherung der natürlichen, bezw. Bildung neuer Ufer durch Coupirung schädlicher Seitengewässer, sowie auf Anlage von Durchstichen beschränkt. Es bleibt somit dort die Regulirung im Schiffahrtsinteresse noch der Zukunft Vorbehalten.

Bisher war nur von den eigentlichen Ufern, soweit sie zum bordvollen Fluss gehören, die Rede; eine zweckmässige Regulirung hat aber auch auf die Befestigung und Sicherung derjenigen Uferterrains, welche der Inundation vorzugsweise ausgesetzt sind, hinzuwirken. Dieses ist zum Theil schon durch Verwendung dieses Terrains zu Wiesenanlagen und Weidenpflanzungen oder im Allgemeinen durch Befestigung der Flächen mittelst kräftigen Pflanzenwuchses, welcher die Geschwindigkeit des abfliessenden Wassers mässigt und die Ansammlung von Schlick-theilen bewirkt, erreichbar. Den wirksamsten Schutz erhält das Inundationsgebiet durch Eindeichung der Niederungen (vergl. Cap. XI), und ist hiermit gleichzeitig eine wesentliche Förderung der Flussregulirungszwecke zu verbinden, wenn bei Anlegung der Deiche auf deren zweckmässige Lage zum Flussbett und auf richtige Bemessung des Hochwasserprofils Bedacht genommen werden kann. Bei Deichanlagen erfordert das Landescultur-Interesse in erster Linie eine geregelte Vorflutli oder die gehörige Entwässerung des eingedeichten Inundationsterrains und die Beseitigung bezw. Verhütung von Versumpfungen. Letztere entstehen oft erst später als Folge der Deiche, da die durch dieselben geschützten Niederungen der Ueber-fluthung nicht mehr ausgesetzt sind und dort eine Erhöhung der Thalsohle durch Ablagerung der vom Flusse zugeführten Geschiebe und Schlickmassen nicht mehr stattfinden kann, während die Vorländer in der allmäligen Erhöhung mit der Zeit so vorschreiten, dass sie nacli einer längeren Reihe von Jahren über dem Niveau der Niederungen liegen. Oft lässt sich die Vorfluth durch die aus Regulirungen resul-tirenden Senkungen des FlusswasserSpiegels, bezw. der Flusssohle beschaffen. Völlig constante Verhältnisse sind indessen in dieser Beziehung nach den bisherigen Erfahrungen (Deutsche Bauz. 1875, S. 274 und 1877, S. 261) nicht zu erwarten, da Regulirungen auch in manchen Strecken zeitweise Hebungen des Wasserspiegels und der Sohle hervorrufen. (Vergl. § 5, b.)

Thatsächlich liegen die Niederungen, welche Deiche aus älterer Zeit besitzen, vielfach weit unter dem Niveau der Vorländer und entbehren der natürlichen Vorfluth vollständig. Dann handelt es sich um Beschaffung künstlicher Entwässerung durch Anwendung von Schöpf- und Hebewerken, welche die in der Niederung in einzeln tief gelegenen Terrains vorhandenen oder dorthin durch systematische Entwässerungsgräben geleiteten Wassermassen bis über den Wasserspiegel des Flusses oder Meeres heben und sie auf dem kürzesten Wege abführen.

Den Flussbetten und Ufern sowohl, als auch den Inundationsterrains können auch aus Eisstopfungen sehr erhebliche und unberechenbare Beschädigungen erwachsen, wenn die Wassermasse durch das von zusammengeschobenen Eismassen gesperrte oder verengte Flussbett nicht mehr abzufliessen vermag und sich dann seitwärts im Inun-dationsgebiet einen Ausweg eröffnet (vergl. S. 238). Auf derartige Eventualitäten ist bei Aufstellung des Regulirungsprojects besondere Rücksicht zu nehmen und zu beachten, dass eine regelmässige Gestaltung des Flussbetts und des Inundationsprofils das wirksamste Mittel zur Verhütung von Eisstopfungen bildet. Eisstopfungen können zwar aus mannigfachen Gründen selbst durch zufälliges Zusammentreffen verschiedener ungünstiger Ereignisse entstehen; das aber bestätigt die Erfahrung, dass sie in einzelnen Flusstrecken fast regelmässig alljährlich auftreten und dass sie dort eine Folge von Unregelmässigkeiten in den Flussverhältnissen sind. Derartige Unregelmässigkeiten resultiren aus sehr scharfen Krümmungen, älteren Deichanlagen mit wechselnden Breiten des Hochwasserprofils, Flussspaltungen, Sinkstoffbänken, namentlich aber aus übermässigen Profilbreiten und plötzlichem schroffen Wechsel derselben. Tritt der Fluss aus dem engeren in ein breiteres Profil ein, so ermässigt sich die Tiefe und auch die Geschwindigkeit des Wassers, und es sind dann zunächst die Bedingungen zur Ansammlung und Festsetzung der schwimmenden Eisschollen, demnächst aber auch — durch den stetigen Hinzutritt immer neuer — zur Bildung von Eisstopfungen gegeben, indem die noch schwimmenden Schollen auf die festgelagerten aufstossen und sich mit der Kraft ihrer Endgeschwindigkeit über-, unter- und nebeneinander schieben. Nicht selten füllen derartige Eisstopfungen auf Längen von mehreren Kilometern den grössten Theil des Abflussprofils bis zur Sohle des Betts aus, und ist dann die Räumung des Flussbetts durch Sprengung der Eismassen und Bildung eines offenen, angemessen breiten Canals in der Hauptflussrinne noch vor Eintritt des Eisgangs dringend nothwendig.

c. Festlegung und Verminderung der SinkstofFe. Die im natürlichen Flussbett vorhandenen und ihm fort und fort durch Abschwemmungen der inundirten Oberflächen und durch Uferabbrüche zugeführten Sinkstofife, welche namentlich unterhalb jedes Nebenflusses besonders massenhaft erscheinen, geben wesentlich in Folge ihres stetigen Vorrückens in der Richtung von der Quelle nach dem Meer (vergl. Cap. V., §§ 9 u. 11) zu fast allen Unregelmässigkeiten des Flusses Veranlassung. Ein befriedigender Erfolg ist daher von einer Regulirung nur dann zu erwarten, wenn dem Vorrücken

Festlegung der Sinkstofee.

der vorhandenen und dem Hinzutreten neuer Geschiebe wirksam begegnet wird. Eine Verminderung lässt sich schon durch Befestigung der Ufer der in Betracht kommenden Flussbetten erreichen, während das Vorrücken der einmal im Flussbett vorhandenen Sinkstoffe, bei der Unmöglichkeit, sie ganz zu beseitigen, nur theilweise durch Festlegung verhindert werden kann. Hierdurch sowohl, als durch Baggerungen auf den Untiefen wird es möglich, die bewegliche Masse der Sinkstoffe wesentlich zu vermindern und die Veranlassung zu den wiederholt eintretenden Verflachungen des Flussbetts und zur steten erheblichen Verlegung der Fahrrinne zu beschränken.

In geraden Flussstrecken lagern die Sinkstoffe in grossen Bänken vereint, und es wechseln letztere meist in so regelmässiger Reihenfolge ab, dass auf eine Bank am linken Ufer zunächst eine solche am rechten Ufer und dann wieder eine am linken Ufer u. s. w. folgt. Bei niedrigen Wasserständen treten sie theilweise über dem Wasserspiegel hervor, während unter demselben die Böschungen der gegenüber liegenden benachbarten Bänke zusammentreten und dort im Flussbett die sogenannten Schwellen, Rücken oder Uebergänge bilden. Hier finden sich desshalb die Minimaltiefen, in den darauf folgenden Concaven der Serpentinen aber die Maximaltiefen des Flusses, und es stellt sich die Flussbettsohle im Längenprofil der Fahrrinnen nach Fig. 1 mit stetem Wechsel von Berg und Thal dar. Würden die Bänke dauernd festliegen, so könnte auch die Gestaltung der Flusssohle und die Lage der Fahrrinne annähernd con-stant erhalten werden. So lange sie aber stetig vorschreiten, indem ein Tlieil ihrer flussaufwärts belegenen Massen dem Wasseranfall ausgesetzt ist, in Bewegung gerätli und erst unterhalb der Bänke unter dem Schutz derselben wegen der Abnahme der Geschwindigkeit des Wassers daselbst Ruhe findet, so lange bleibt auch die Veranlassung zur steten erheblichen Verschiebung der Fahrrinne und der Flusstiefen gegeben. Es geht daher die Situation des Flussbetts Fig. 1 A nach einer gewissen Reihe von Jahren allmälig in die der Fig. 1 B über, um nach einer entsprechenden Zeitperiode wieder die erstere Gestaltung anzunehmen. Jede momentane Vertiefung der Schwellen durch Baggerung übt sonach, so lange die Bänke im Vorrücken bleiben, nur vorübergehende Wirkung aus, und es können derartige Arbeiten nur als ein Notkbehelf zur zeit weisen Vertiefung des Flussbettes angesehen werden. Die Schiffahrt verlangt aber eine dauernde Vertiefung und demgemäss gehört es zu den wesentlichsten Aufgaben der Regulirung, die Fahrtiefe auf den Schwellen oder Uebergängen dauernd zu vermehren. Dies lässt sich bis einem gewissen Grade dadurch erreichen, dass man den grössten Theil der Sinkstoffe, aus denen die längs der Ufer lagernden Bänke bestehen, durch Festlegung mittelst derjenigen Regulirungswerke, welche die Flussbreite beschränken sollen, am Vorrücken verhindert. Dann bleiben nur diejenigen Sinkstoffe, welche innerhalb des

Längenprofil.

Ei!

Fig. 1.

ZU

A.

B.

Situation.

iV

F. Fahrrinne.

Längenprofil.

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1

lllll

nicht befestigten Flussbetts bereits vorhanden sind oder durch Uferabbrüche und Seitenflüsse neu zugeführt werden, dem Vorrttcken ausgesetzt, und diese sind ihrer Masse nach um Vieles geringer als die mächtigen Bänke. Dann können aber auch den Schwellen überhaupt weniger Sinkstoffe zugeführt werden, als vorher; ihre Ausdehnung und Mächtigkeit wird also beschränkt, und schon hieraus resultirt eine Vermehrung der Fahrtiefe in den Uebergängen. Wird aber ausserdem noch durch Baggerungen auf Herstellung einer grösseren Tiefe daselbst und hierdurch sowohl, als durch Regulirungs werke auf Vermehrung der Geschwindigkeit des Wassers hingewirkt, so müssen ungleich günstigere Verhältnisse auf den Uebergängen eintreten, als wenn, wie bisher, die gesammte Masse der Sinkstoffbänke die Uebergänge zu passiren hat. Zur Zeit der niedrigen Wasserstände wird zwar oberhalb der einen gewissen Stau erzeugenden Uebergänge immer ein Theil der in Bewegung begriffenen Sinkstoffe angesammelt und erst bei höheren Wasserständen abgeführt werden können. Je grösser aber die Geschwindigkeit auf den Uebergängen ist, desto weniger können Ablagerungen von Sinkstoffen daselbst erfolgen.

Eine Verminderung ist ferner dadurch erreichbar, dass nach jedem Hochwasser die von den kleineren Seitenflüssen zugeführten Sinkstoffe alsbald durch Baggerung im Flussbett, in der Nähe der Einmündungen beseitigt und sämmtliche, dem Flussbett einmal durch Baggerung entnommenen Sinkstoffe der Fahrrinne nicht wieder zugeführt werden, da andernfalls die erzielten Erfolge durch Verunreinigung des Betts an anderen Stellen wieder aufgehoben werden. Die Ablagerung der Baggermasse sollte also nur hinter oder zwischen den Regulirungswerken, sowie auf höheren Ufern derartig erfolgen, dass sie dauernd der Strömung entzogen bleibt.

Durch Festlegen eines Tlieils der beweglichen Sinkstoffe erhält auch die Fahrrinne im eingeschränkten Flussbett eine constantere Lage. Das Bestreben zwar, in geraden Strecken ihre Lage stetig zu verändern und innerhalb eines Querprofils periodisch bald am linken, bald am rechten Ufer die Concave und somit auch die relativ grösste Tiefe auszubilden, behält die Fahrrinne auch dann noch. — Der Verschiebung der Fahrrinne sind aber schon durch die Einschränkung der Flussbreite engere Grenzen gezogen, und es muss sich sowohl dieserhalb, als auch wegen des geringeren Flächeninhalts der der Fortbewegung ausgesetzten, im Flussbett noch vorhandenen Sinkstoff bänke und wegen deren relativ tieferen Lage ein mässigeres Serpen-tiniren der Fahrrinne, also eine mehr geradlinige Richtung derselben ausbilden. Auch der Wechsel zwischen Berg und Thal im Längenprofil der Fahrrinne wird sich nach der Regulirung noch geltend machen, da die Concaven stets eine grössere Wassertiefe als die Schwellen behalten werden; es lässt sich aber dann eine, für die Schifffahrt und für die Wasser- und Sinkstoffbewegung günstigere Gestaltung des Längenprofils und des gesummten Flussbetts, sowie eine grössere Ausgleichung des früheren, verschiedenen relativen Gefälles in den einzelnen Strecken erwarten. Ueber die Wirkungen und Folgen der Festlegung und Verminderung der beweglichen Sinkstoffe kann endgültig nur die Erfahrung entscheiden, da eine systematische Anwendung der erörterten Principien in grösserem Maassstabe wohl noch nicht erfolgt ist. Bei manchen Flussregulirungen, wie an der oberen Mosel, hat man zwar auf eine Beseitigung der Sinkstoffe hingewirkt, die Regulirungswerke aber unzweckmässiger Weise nur dazu verwendet, die an einzelnen Stellen zur Zeit der Aufstellung des Projects gerade vorhandenen hinderlichen Sinkstoffe von einem Ort zum andern fortzutreiben, ohne zu beachten, dass dadurch das Scliiffahrtshinderniss nur den Ort wechselt, aber nicht beseitigt wird und dass die oberhalb befindlichen, beweglichen Bänke beim Vorrücken in, kurzer Zeit die regulirte Strecke passiren und zur abermaligen Verflachung derselben beitragen müssen. Wesentlich dieser Methode ist denn auch der bisherige geringe Erfolg derartiger Regulirungen zuzuschreiben.

In nicht geraden Flussstrecken zeigen sich zwar Abweichungen von den Erscheinungen, welche vorstehend für gerade Strecken erörtert worden sind; immerhin müssen sich auch dort die Vortheile, welche aus der Festlegung der Sinkstoffbänke und der Verminderung der Sinkstoffe oben abgeleitet wurden, geltend machen. Allgemeine Regeln lassen sich hier nicht aufstellen, da jede derartige Flussstrecke bei der Regulirung specielle Erwägungen der localen Verhältnisse und dementsprechende Anordnungen erfordert. In starken Flusskrümmungen liegt beispielsweise auch im unregulirten Fluss die Concave und Fahrrinne dauernd an ein und demselben Ufer; es bilden sich dort keine Sinkstoffbänke; wohl aber zeigen sich solche, sowohl an den Ufern als auch mitten im Flusse unter- und oberhalb, da die Sinkstoffe, welche am stark concaven Ufer entlang vorrücken, abwärts fortgeführt werden und sich erst dort, wo die Geschwindigkeit des Wassers abnimmt, also unterhalb festsetzen, während oberhalb die Ablagerung eine nothwendige Folge des durch die Curve bewirkten Staues und der hieraus resultirenden Abnahme der Geschwindigkeit ist. Hier kann also nur die Beobachtung der gesummten localen Verhältnisse zu einem Urtheil über die zweckmässigste Begegnung der Unregelmässigkeiten führen.

Dass in geraden Flussstrecken die gleichförmige Bewegung des Wassers und der Sinkstoffe am vollkommensten zu erreichen ist, leuchtet ein; trotzdem wird man die völlige Geradlegung eines Flusses bei seiner Regulirung weder erstreben können noch wollen. Dem steht meist sowohl die natürliche Flussgestaltung, als auch die schnellere Wasserabführung, welche für niedrige Wasserstände die Schiffahrts-Interessen beeinträchtigen würde, entgegen. Das Wesentliche, was zu erstreben bleibt, ist, den Fluss zwischen gut befestigten Ufern nach Möglichkeit von beweglichen Sinkstoffen zu befreien und dadurch die bisherige wiederholte Bildung von Untiefen zu verhindern oder doch wenigstens erheblich zu erschweren. Hierzu ist aber die Festlegung der vorhandenen Bänke und die Verminderung der beweglichen Sinkstoffe ein wirksames Mittel.

d. Beseitigung der Schiffahrtshindernisse. Ausser den aus der Bewegung der Sinkstoffe resultirenden Untiefen treten in den Flussbetten vielfach noch andere Schiffahrtshindernisse auf. Dazu gehören Flussschnellen, Fels- und Steinbänke, sowie auch vereinzelt im Flussbett lagernde Stein blocke und Baumstämme, ferner ältere Wehre und Ueberreste derartiger Bauwerke und endlich noch bestehende Mühlenanlagen. Die möglichste Wegräumung derartiger Hindernisse ist ebenfalls Aufgabe der Flussregulirung. (Ueber Flussschnellen vergl. § 13.)

Fels- und Steinbänke, nicht minder ältere Wehre und solche, welche zu noch bestehenden Mühlen und Bewässerungsanlagen gehören, lassen sich je nach Umfang und Bedeutung oft nur theilweise, oft überhaupt nicht beseitigen, und es sind dann Vorkehrungen zu treffen, welche wenigstens die Ermöglichung der Schiffahrt zur Folge haben. Derartige natürliche oder künstliche Hindernisse heben die Regelmässigkeit des Gefälles auf, da sich dasselbe dort nicht gleichmässig auf eine längere Flussstrecke vertheilt, sondern an einzelnen Punkten derartig concentrirt, dass hier für die Schiffahrt unpassirbare Ueberfälle und Flussschnellen entstehen, in welchen das Wasser mit grosser Geschwindigkeit aber geringer Tiefe abfliesst. Als nachtheilige Folgen

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Handbuch d. Ingen.-Wiesonach. III.

zeigen sich oberhalb erhebliche Geschiebeanlagen und Verflachungen des Flussbetts, unterhalb aber ganz unregelmässige Wasserbewegungen und Auskolkungen.

Je nach den örtlichen Verhältnissen erfordert die Schiffbarmachung des Flusses dort entweder umfassende Räumungsarbeiten oder die Anlage von Schififsdurchlässen, Stau- und Kammerschleusen oder auch die Umgehung der unpassirbaren Flussstrecke mittelst eines besonderen, schiffbar herzustellenden Flussarmes, welcher das concen-trirte Gefälle des Hauptflusses auf eine grössere Strecke des Nebenarmes vertheilt. In Fels- und Steinbänken sucht man gewöhnlich durch Sprengungen und Steinhebungen die Vertiefung des Flussbetts wenigstens für eine schmale, dem Schiffahrtsbedtirf-niss genügende Fahrrinne herzustellen; immerhin aber bleibt in derartigen Strecken die Abführung der Wasser- und Sinkstofifmassen eine mangelhafte.

In manchen Flüssen treten auch vereinzelte, in früherer Zeit abgelagerte Steinblöcke sowie bei Uferabbrüchen in das Flussbett gelangte Baumstämme und Baumwurzeln auf. Dieselben sind zeitweise von den Sinkstoffbänken bedeckt, werden bei deren Vorrücken und bei der hieraus folgenden Verlegung der Fahrrinne frei, ragen alsdann über dem Flussbett hervor und bilden nun, wesentlich wegen des plötzlichen, meist unerwarteten Erscheinens, gefährliche Schiffahrtshindernisse. In neuerer Zeit hat man auch bei Flüssen, in denen die Kettenschiffahrt eingerichtet ist, die Erfahrung gemacht, dass derartige Hindernisse in höherem Grade, als bisher auftreten, indem die bei der Benutzung in schleifende Bewegung versetzte Kette die im Flussbett lagernden Steine, Baumstämme und Wurzeln erfasst, sie hebt und in die Fahrrinne schleppt. Ueber die Art der Beseitigung der vorerwähnten Schiffahrtshindernisse vergl. § 15. Bei Aufstellung der Vorarbeiten zur Regulirung eines Flusses ist jedes einzelne, ermittelte Schiffahrtshinderniss einer eingehenden Erörterung zu unterziehen. Endlich wird noch erwähnt, dass in manchen Flüssen, wie beispielsweise in der Elbe (vergl. Deutsche Bauz. 1875, S. 285 und 293) auch vorhandene Schiffsmühlen und Fischereivorrichtungen Schiffahrtshindernisse bilden.

e, Beschränkung der Flussbreiten (Normalprofilbreiten). Zu den wesentlichsten Aufgaben jeder Flussregulirung gehört die Normirung der Normalprofilbreiten oder Normalbreiten (vergl. Cap. V, S. 237). Ganz besonders wichtig ist dies bei schiffbaren Flüssen, bei denen die Normirung denn auch in der Regel zu einer Beschränkung der Flussbreiten führt. Ist nach den in Betracht kommenden Verhältnissen eine Beschränkung statthaft und verfügt der schiffbar zu machende oder zu erhaltende Fluss über eine angemessene Wassermenge, so lässt sich auf diesem Wege, wie weiterhin noch nachgewiesen werden soll, unzweifelhaft seine Schiffbarkeit hersteilen, bezw. erhöhen. Aus diesem Grunde wird auch in den zur Zeit bereits als regulirt geltenden Flüssen, mit Rücksicht auf ihre vielfach ungenügenden Fahrtiefen bei niedrigen Wasserständen, eine nochmalige Prüfung und eventuelle Modification ihrer zeitig gültigen Normalbreiten nothwendig oder doch zweckmässig sein, um so mehr, als letztere schon vor langer Zeit normirt worden sind und damals nur geringe Erfahrungen über Flussregulirungen Vorgelegen haben. Auch die Rücksichtnahme auf Eisgang, ferner die Knappheit der verfügbaren Mittel und die daraus re-sultirende Regulirung an nur einzelnen, wenigen Stellen, sowie noch manche anderen Erwägungen sprechen dafür, dass man damals nur eine mässige Beschränkung der natürlichen Flussbreiten gewählt und das Maass derselben nur auf empirischem Wege ermittelt hat. Behufs Untersuchung der Wirkung der Beschränkung muss auf die hydrodynamische Formel (Gleichung 13. auf S. 245) F— ~ zurückgegangen werden.

Der Flächeninhalt F des vom durchfliessenden Wasser in Anspruch genommenen Profils hängt demnach lediglich von der Wassermenge Q und deren mittleren Geschwindigkeit v ab. Soll Q abfiiessen, so hat jede Veränderung von F nothwen-diger Weise eine solche von v zur Folge und ebenso umgekehrt, wenn obige Gleichung richtig bleiben soll. Bei der Einschränkung wird F = b R (Gleichung 4. auf S. 241) zunächst durch Verkleinerung von b geändert, und es entsteht die Frage, wie sich nunmehr der zweite Factor von F, nämlich die mittlere hydraulische Tiefe jß, beim Abfluss Q gestaltet. Ist die Flussbettsohle mit den Seitenwandungen innerhalb des eingeschränkten Profils unzerstörbar, eine Vertiefung also ausgeschlossen, so kann Q nur bei entsprechender Vergrösserung von v abfliessen. Dies ist aber nur durch Vermehrung des Gefälles, also im vorliegenden Falle nur dadurch möglich, dass sich der Oberwasserspiegel durch Stau so lange über dem Unterwasserspiegel erhebt, bis Q abfliesst. Im eingeschränkten Profil sowohl, als oberhalb desselben muss sonach eine Vermehrung der Wassertiefe erfolgen, während der Wasserspiegel unterhalb des Profils, dort wo die durch den Ueberfall erzeugte grössere Stromgeschwindigkeit aufhört, in der früheren Höhe verbleibt, weil dort ganz dieselbe Wassermenge Q wie vorher abfliesst. In der Regel besteht indess das Flussbett nicht aus einer festen Sohle, sondern aus beweglichen Sinkstoffen, welche nicht einmal der im uneingeschränkten Profil vorhandenen Geschwindigkeit des abfliessenden Wassers widerstehen, sondern durch die Wirkungen desselben mehr oder weniger fortbewegt werden. Wird hier nun durch Beschränkung der Flussbreite ein Stau im Oberwasser und eine Vergrösserung der Stromgeschwindigkeit im Profil erzeugt, so muss auch eine vermehrte Fortbewegung der Sinkstoffe auf der Sohle oder eine Vertiefung der letzteren ein-treten, welche sich bis auf eine gewisse Entfernung unter- und oberhalb des Ueber-falls fortsetzt. Hieraus folgt, dass die Beschränkung der Breite in jedem Falle innerhalb und in der Nähe eines eingeengten Profils eine Vermehrung der Wassertiefe zur Folge hat, mag die Vermehrung nun aus dem Stau oder der Sohlenvertiefung, oder gleichzeitig aus beiden Momenten resultiren. In welcher Weise sich das Profil umgestaltet, und in wie weit die mittlere Tiefe und mittlere Geschwindigkeit oder beide Factoren vermehrt werden, lässt sich vor erfolgter Beschränkung nicht genau angeben; noch viel weniger, bis zu welchen Punkten ober- und unterhalb des Profils die Wirkung reicht. Das aber beweisen die bisherigen Flussregulirungen, dass Einschränkungswerke besonders im Anfänge Stau erzeugen und eine Veränderung des Gefälles, der mittleren Geschwindigkeit und der Bewegung der Flusssinkstoffe zur Folge haben. Dass übrigens die Gesammtwirkung eine Vergrösserung der Wassertiefe hervorruft, zeigt sich bei jedem Fluss in engen Profilen, mögen diese natürlichen oder künstlichen Ursprungs sein. Wenn hiernach aber in der Beschränkung der Flussbreite ein Mittel zur Vergrösserung der Wassertiefe gegeben ist, und wenn die Erfahrung darüber entschieden hat, dass ein grosser Theil der ausgeführten Regulirungen mit ihren bisherigen, aus alter Zeit stammenden Normalbreiten, die für die Schiffahrt nothwendige Fahrtiefe thatsächlich noch nicht geschaffen hat, so erscheint die Forderung der Jetztzeit, auf eine Reduction der Normalbreiten überall dort hinzuwirken, wo schiffbare Flüsse einer Erhöhung ihrer Schiffbarkeit bedürfen und eine solche, ohne Benachtheiligung anderer Interessen erhoffen lassen, berechtigt.

Man versteht unter Normalprofilbreiten, ganz allgemein ausgedrückt, diejenigen Breiten des Flusses am Wasserspiegel, bei denen die regelmässige Abführung

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der bezüglichen Wassermassen sowohl, als auch die Erreichung der sonstigen Regulirungszwecke erwartet wird.

Da sich weder für jeden Wasserstand, noch für jedes Querprofil eines Flusses die dazu gehörigen Normalbreiten lierstellen lassen, so werden diese stets nur für einzelne Wasserstände, vielfach sogar nur für einen einzigen — den mittleren Wasserstand — sowie auch nur für längere, als gleichartig geltende Flussstrecken normirt. Bei Flussthälern jedoch mit Deichanlagen ist auch noch für den höchsten Wasserstand die Festzetzung der Normalbreite nothwendig. Sieht man aber hiervon ab, so versteht man unter Normalprofilbreite eines Flusses gewöhnlich nur die für einen mittleren Wasserstand normirte, durch Regulirungswerke begrenzte Breite am Wasserspiegel.

Ein Fluss mit richtigen Normalbreiten für alle Wasserstände soll jederzeit seine Wassermassen regelmässig ab führen, weder ungewöhnliche Verflachungen des Betts, noch Abbrüclie der Ufer veranlassen, ausserdem aber auch, falls bei der Regulirung die Schiffahrt in Frage tritt, eine den gesammten Verhältnissen der betreffenden Flussstrecke entsprechende Fahrrinne ausbilden.

Diesen Bedingungen kann nur ein Normalprofil genügen, welches für jeden Wasserstand weder zu eng noch zu weit ist und welches für jeden Wasserstand eine verschiedene Breite besitzt. Derartige Normalprofile lassen sich jedoch nur an einzelnen Stellen und meist nur im gewöhnlichen Flussbett herstellen, weil die bei Ueberfluthung der Ufer in Betracht kommenden, oft sehr breiten Inundations-Terrains den profil-mässigen Ausbau nur sehr selten gestatten. Man begnügt sich dieserhalb schon damit, das Normalprofil nur im eigentlichen Flussbett so auszubilden, dass es in demselben obigen Bedingungen genügt, die Normalprofilbreite dementsprechend also bei steigendem Wa sser zu-, bei fallendem aber ab nimmt. Bei schiffbaren Flüssen ist es am zweckmässigsten, mehrere Normalbreiten und zwar für den bordvollen Fluss, für die Höhe des mittleren Wasserstands und für diejenige des niedrigsten Sommerwasserstandes zu ermitteln, namentlich dann, wenn man für die Construction des Normalprofils genaue Anhaltspunkte gewinnen will. In manchen Fällen kann aber auch schon die genaue Ermittelung nur einer Breite und zwar derjenigen für einen niedrigen Sommerwasserstand genügen, indem sich nach den hierbei gewonnenen Resultaten annähernd auch die Normalbreiten für die übrigen vorangegebenen Wasserstände bemessen lassen. — Hier soll nur die Ermittelung der Normalprofilbreiten für einen Wasserstand näher erörtert werden, weil dies die Methode zur Ermittelung aller übrigen Breiten hinreichend genug klarstellt.

Gewöhnlich handelt es sich um Bestimmung der Normalbreite in der Höhe der Vegetationsgrenze zwischen Fluss und Land, und leitet man diese Breite dann in der Regel aus der für einen niedrigen Sommerwasserstand ermittelten Normalbreite ab.

Die Vegetationsgrenze liegt etwa in der Höhe des mittleren Sommer wasser-standes, d. i. das arithmetische Mittel der Sommermonats-Wasserstände einer möglichst vieljährigen Zeitperiode. — Soll die Normalprofilbreite für die Vegetationsgrenze normirt werden/ so reichen in dieser Höhe die vorderen Kronenkanten der in das Flussbett hineintretenden Regulirungswerke bis an die sogenannten Streichlinien³),

⁸) Streichlinien sind die (im Situationsplan der Flussregulirungskarten gewöhnlich punktirt gezeichneten) Linien, welche die Lage der durch Regulirung zu erhaltenden oder schon erhaltenen Flussufer in der Höhe des für die Normalbreite angenommenen Wasserstandes darstellen. Bisweilen können sie mit den natürlichen Uferlinien auf einzelnen Strecken zusammenfallen.

welche das Normalprofil dann für den mittleren Sommerwasserstand derartig begrenzen, dass nur innerhalb derselben sämmtliclie, dementsprechende Wassermassen abfliessen können. Ob die Normalbreite genau für den mittleren Sommerwasserstand oder für einen hiervon etwas abweichenden normirt wird, ist unwesentlich schon desshalb, weil der zuerst gewählte Wasserstand mit dem durch die Folgen der Regulirung bedingten Heben oder Senken der Flusssohle ebenfalls seine Höhe verändert (vergl. § 5, b und Deutsche Bauz. 1875, S. 277 und 325, sowie 1877, S. 261). Gewöhnlich wird die Normalbreite bei Buhnen in Höhe der Köpfe, bei Parallel- und Uferdeckwerken in Höhe der Kronen dieser Werke normirt; doch entsprechen diese Höhen bei den schon erbauten Regulirungswerken meist nur annähernd dem zeitigen mittleren Sommerwasserstande. (Vergl. die zweckmässigste Höhenlage der Regulirungswerke § 5, b und c).

Zur Berechnung der Normalprofilbreite dient die aus den oben angeführten Ausdrücken abgeleitete Formel (15. auf S. 245) b = ~^-. Im Allgemeinen resultirt der Werth für Q aus der Berechnung der Wassermenge, der für R aus den gesummten Verhältnissen der betreffenden Flussstrecke, namentlich aber aus dem Schiffahrtsbedürf-niss, während der Werth für v entweder direct aus Q und dem durchschnittlichen Flächeninhalt einer grösseren Zahl gemessener Querprofile oder aus bekannten Formeln abgeleitet wird. Im Speciellen entsteht aber die Frage, wie die Werthe für einen bestimmten Wasserstand zu ermitteln sind und zwar zunächst derjenige für Q.

Bei schiffbaren Flüssen wählt man zweckmässig einen möglichst niedrigen Sommerwasserstand für die Ermittelung der diesem entsprechenden Normalbreite, weil die Aufgabe derartiger Regulirungen vorzugsweise darin besteht, die Schiffbarkeit für niedrige Wasserstände herzustellen. In der Regel ist man aber auf denjenigen niedrigen Sommerwasserstand angewiesen, welcher zur Zeit der Vorarbeiten gerade besteht. Wesentlich ist es, diejenige Zeit abzuwarten, in der der Fluss einen gewissen Beharrungszustand zeigt, weil sich dann die sichersten Endresultate erzielen lassen. Zur Ermittelung des Werths für Q berechnet man nicht nur die Wassermenge für diesen Wasserstand, sondern auch für verschiedene andere Wasserstände aus directen Geschwindigkeitsmessungen in mehreren, möglichst regelmässig gestalteten Querprofilen der betreffenden Flussstrecke (vergl. Zeitschr. f. Bauw. 1877, S. 75). Aus den so erlangten Resultaten ist sodann die Wassermengen-Curve des Flusses (vergl. Cap. V. B, § 15) zu construiren und derselben der Werth derjenigen Wassermenge zu entnehmen, welche der für die Berechnung der Normalprofilbreite gewählten Wasserstandshöhe entspricht.

Der Werth von v lässt sich entweder aus gemessenen Querprofilen und Q oder aus dem relativen Gefälle J, der mittleren Tiefe R und einem Coefficienten c ableiten. Bekanntlich sind zur Bestimmung von v unter Verwendung von J und c die verschiedenartigsten Formeln (vergl. Cap. V B, § 19 und 20), aufgestellt, welche indessen in den Endresultaten sämmtlich von einander abweichen. Zu einer für alle Flüsse gültigen Formel für v wird (vergl. Cap. V, S. 262 und Zeitschr. f. Bauw. 1877, S. 75) überhaupt nicht zu gelangen sein, da v wesentlich von der für jede Flussstrecke und jeden Wasserstand verschiedenen Sohlengeschwindigkeit, diese aber von dem Grade der Rauhheit des Flussbetts abhängt. Die Sohlengeschwindigkeit steht aber auch nicht einmal in einem constanten, sondern nur in einem variablen Ver-hältniss zur Tiefe, und es muss dementsprechend auch der Werth für c für jeden

IX. Cap. Regulirung und Canalisirung der Flüsse.

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Fluss und Wasserstand variiren. Von welch zweifelhaftem Werth alle bekannten

Formeln sind, möge folgendes Beispiel zeigen.

Für ein und dieselbe Flussstrecke erhält man nach Kutter (Die neuen Formeln für die Bewegung des Wassers, S. 64 u. 65) anstatt der durch directe Messung gefundenen mittleren Geschwindigkeit v = 0'",70,

nach    der    Formel    40.    auf    S.    257    (Humphreys und    Abbot)    v    —    0m,808,

v = 0m,726, v = 0"\689,

„    „    „    34.    „    „    255    (Eytelwein) . .

„    „    „    43.    „    „    259    (Bazin) ....

„    „    ,,    49.    „    „    263    (Kutt-er und Ganguillet)    v    =    0m,679,

v — 0m,545.

Es lässt sich also innerhalb der weiten Grenzen von 0m,545 bis 0m,808 für

„    „    „    44.    „    „    260    (Gauckler) .    .

V == 2,425 yj R y/ J ⁴) aufgestellt, für welche durchweg die geringsten Fehlerquadrate gefunden wurden.

Wird beispielsweise nach den genauen Memel-Verhältnissen R — 2m und

11768 einSe8etzt, so nac^

v ein Werth finden, wie er dem Belieben des Suchers gerade am besten zusagt. — Hagen hat die wesentlichsten bis jetzt bekannt gewordenen Formeln für v an einer grossen Zahl zuverlässiger Geschwindigkeitsmessungs-Resultate geprüft und hiernach die Formel 46. auf S. 261

Hagen .    . v — 0m,719 ² 3),

Eytelwein v = 0m,662,

Gauckler . v — 0m,696,

während durch directe Messung v — 0m,70 gefunden wurde. Alle übrigen bekannten Formeln führen aber zu erheblichen Differenzen.

Hiernach empfiehlt es sich, bei Bestimmung der Normalprofilbreite eines Flusses die mittlere Geschwindigkeit in der in Betracht kommenden Strecke zunächst durch directe Messung hei einem Wasserstande, der dem zur Berechnung des Normalprofils gewählten Wasserstaiide möglichst nahe liegt, zu ermitteln und das so gefundene Resultat demnächst noch der Vollständigkeit und relativen Sicherheit wegen mit denjenigen Ergebnissen zu vergleichen, welche hei Anwendung der für zuverlässigst erachteten Formeln gefunden werden. So wurde bei Bestimmung der Normalprofilbreite für die Memel nach der Formel b =    , worin für Q — 237Tcbm

für R = 2m und für v = 0m,70 eingesetzt und ausserdem das Endresultat wegen der fünffachen Böschung der Ufer noch um die Constante = 14m vermehrt worden ist, nachträglich auch die Ha gen’sehe Formel

⁶)

Ti . 2,435 y/11 N⁴/ J

welche durch Einsetzung des entsprechenden Werths für v entsteht, angewendet und dabei b = 178m,82 gefunden, während die Gauckler’sehe Formel b = 184m,26,

b =

die von Eytelwein b — 193m,14 und die vom Verfasser aufgestellte Berechnung b = 183n\29 liefert.

Wird der Werth für v aus Geschwindigkeitsmessungen in einzelnen Querpro-filen ermittelt, so erhält man für jedes Querprofil einen verschiedenen Werth, und es fragt sich dann, welcher den gesammten in Betracht kommenden Verhältnissen der betreffenden Strecke voraussichtlich am besten entspricht und für die Bestimmung der Normalbreite am zweckmässigsten zu verwenden ist. Bekanntlich wechselt das Gefalle des Flusses und somit auch die mittlere Geschwindigkeit sehr häufig, und es bleibt dieser Factor selbst für ein und dasselbe Profil schon in Folge der Sinkstoffbewegung keineswegs constant. Ein Profil, welches jetzt für eine bestimmte Flussstelle genügt, wird sich dieserhalb schon nach kurzer Zeit als nicht mehr den Anforderungen entsprechend erweisen. Nimmt man trotzdem, wie es üblich und auch wohl zweckmässig ist, bei jedem Fluss für längere, nach den allgemeinen Wasserverhältnissen gewählte Strecken nur ein Normalprofil an, so lassen sich für die hier in Frage kommende Schiffbarmachung brauchbare Resultate nur dann erzielen, wenn die Normalbreite für diejenigen Flussstrecken berechnet wird, in denen sich — von aussergewöhnlichen Stellen, wie bei Steinriffen, Flussschnellen u. s. w. abgesehen — zur Zeit der Aufstellung der Vorarbeiten versandete Profile, also die gewöhnlichen Sinkstoffschwellen vorfinden. Diese Rücksicht ist nothwendig, weil die Sinkstoffschwellen stetig vorrücken, mit der Zeit also, wenigstens in geraden Strecken, jede Plussstelle passiren.

Da die Sinkstoffschwellen in den oberen Lagen nur bei einer Geschwindigkeit, die den Widerstand der Sinkstoffe überwindet, abgewaschen und fortgeführt werden und zwar um so wirksamer, je grösser die Geschwindigkeit ist, empfiehlt es sich, letztere für die Berechnung der Normalprofilbreite möglichst gross anzunehmen. Beliebig lässt sie sich zwar nicht wählen, in den meisten Fällen aber doch mindestens so gross, als sie in annähernd regelmässigen Strecken des Flusses schon vor Beschränkung seiner Breite im Maximum vorhanden ist und von der Schiffahrt ohne Nachtheil bei der Bergfahrt überwunden werden kann. Direct auf den Sinkstoffschwellen finden sich solche regelmässigen Profile nicht vor, auch sind die daselbst rechtwinklig zur Flussrichtung aufgenommenen Profile zur Ermittelung der mittleren Geschwindigkeit nicht geeignet, weil das Abflussprofil wegen des durch die Lage der Bänke hervorgerufenen serpentinenartigen Uebergangs der Fahrrinne von einem zum anderen Ufer nicht rechtwinklig zu dieser Rinne liegt. Man ist daher auf regelmässige Profile, welche sich in der Nähe der Schwellen in geraden Strecken vorfinden, angewiesen. Demgemäss ist bei dem zu Grunde gelegten Wasserstande eine grössere Anzahl von Querprofilen aufzunehmen und aus dem Flächeninhalt jedes einzelnen und der zugehörigen Wassermenge der jedesmalige Werth für v zu entwickeln. Das arithmetische Mittel sämmtlicher Wertlie für v wird man nach dem oben Gesagten zur Berechnung der Normalbreite nicht verwenden, sondern nur das arithmetische Mittel der relativ grössten mittleren Geschwindigkeiten, da letztere am ersten die Vertiefung der Flusssohle erwarten lassen. In wie weit dieses in Wirklichkeit der Fall sein wird, lässt sich bei dem heutigen Stande der Wissenschaft mit Sicherheit nicht angeben; hierüber kann erst später die Erfahrung entscheiden.

Eine derartige Unsicherheit macht sich jedoch und vielleicht noch in höherem Grade auch dann geltend, wenn die zur Bestimmung der Normalbreite erforderliche mittlere Geschwindigkeit aus dem Gefälle des Flusses bestimmt wird, da jede, selbst relativ kurze Flussstrecke ein verschiedenes Gefälle besitzt.

Ist Q und v bekannt, so bleibt nur noch der Werth für 11 zu suchen. Aus den Profilaufnahmen erhält man gleichzeitig die mittleren Tiefen des Flusses (vergl. Cap. V. B, § 14) in den verschiedenen Querprofilen. Da nun die in der Nähe der Sinkstotfschwellen gefundenen mittleren Tiefen die Schiffahrt bei niedrigen Wasserständen behindern und sich der Erfahrung gemäss als unzureichend erwiesen haben, wird man zur Ausbildung des Normalprofils jedenfalls eine grössere mittlere Tiefe wählen müssen. Von einzelnen Hydrotekten ist vorgeschlagen worden, der Berechnung des Normalprofils (vergl. Deutsche Bauz. 1875, S. 303) die sogenannte „theoretische“ mittlere Tiefe beim kleinsten Wasserstande des Flusses, d. i. das arithmetische Mittel der, aus dem graphisch aufgetragenen Längenprofil der Fahrrinne, mit Hülfe von Querprofilen gefundenen, durchschnittlichen grössten und desgleichen der, auf den Uebergängen vorhandenen durchschnittlichen kleinsten Tiefen zu Grunde zu legen. Die hieraus resultirende mittlere Tiefe erscheint indessen zu gross, weil sie lediglich die Maximaltiefen der einzelnen Querprofile berücksichtigt, alle übrigen Tiefen aber unbeachtet lässt. Die Normalbreite würde alsdann zu klein werden, und dieser Eventualität darf man sich bei der zur Zeit noch mangelhaften Kenntniss über die Wirkungen der Einschränkungswerke nicht wohl aussetzen. Man wird vielmehr einer solchen mittleren Tiefe den Vorzug geben, welche zunächst eine übermässige Beschränkung der Flussbreite sicher ausschliesst.

Entspricht nun auch die aus der Summe aller vorhandenen Tiefen, also die aus dem Flächeninhalt einer grossen Zahl von Querprofilen sich ergebende mittlere Tiefe für ein und denselben Wasserstand nur dem zeitigen Zustande und ist sie daher zur Erhöhung der Schiffbarkeit des Flusses nicht ausreichend, so führt doch ihre Ermittelung wenigstens dahin, das Verhältniss kennen zu lernen, welches zwischen der im unregulirten oder mangelhaft regulirten schiffbaren Flusse vorhandenen mittleren Tiefe und der nutzbaren Minimaltiefe in der Fahrrinne besteht. Aus diesem Verhältniss lässt sich aber annähernd der Schluss ziehen, ob und in wie weit diejenige mittlere Tiefe, welche das Schiff-fahrtsbedürfniss beansprucht, überhaupt zu schaffen ist. Das Schiffahrts-bedürfniss bedarf also bei Festsetzung des Werthes für R einer besonderen Berücksichtigung, und es bleibt in jedem einzelnen Falle zu erwägen, ob und welche Nachtheile durch Vermehrung der mittleren Tiefe eintreten können.

Durch Einsetzen der so gefundenen Werthe für Q, v und R erhält man den Werth der Normalbreite b für den gewählten niedrigen Sommerwasserstand.

Kann aus den hierbei gewonnenen Resultaten mit genügender Sicherheit die zur Bestimmung für den niedrigstem, mittleren und für den Wasserstand des bordvollen Flusses nothwendige Modification der Werthe für Q, v und R nicht abgeleitet werden, dann bleibt nur übrig, ähnliche Ermittelungen für jeden der genannten Wasserstände anzustellen. Man darf indessen nach obigen Erörterungen zur Zeit keinesfalls auf absolut sichere Resultate rechnen, weil die Gesetze über die Bewegung des Wassers in Flüssen und über die Wirkung der Regulirungswerke bis jetzt noch nicht hinreichend genug aufgeklärt sind. Bleibt sonach die Jetztzeit noch auf weitere Erfahrungen angewiesen, so empfiehlt es sich auch, jede übergrosse Beschränkung der Flussbreite zunächst zu vermeiden, vielmehr einstweilen nur durch eine mässige Beschränkung auf Vermehrung der mittleren Tiefe in schiffbaren Flüssen, und zwar allenfalls nur in einzelnen Versuchsstrecken, von ausreichender Länge hinzuwirken und zu berücksichtigen, dass eine spätere nochmalige Beschränkung leichter ausführbar ist, als die nachträgliche Erweiterung der Normalprofilbreite. Im Hinblick auf diese Eventualität wird man bis auf Weiteres bei Flussregulirungen eine Bauart wählen müssen, welche die nachträgliche Vorschiebung der Begulirungswerke wenigstens auf einer Uferseite, je nach der Flussgestaltung der einzelnen Strecken, ohne grosse Kosten ermöglicht.

§ 3. Vorarbeiten. Gegenstand der Vorarbeiten ist es, festzustellen, ob und wie weit die Lösung der in § 2 angegebenen Aufgabe möglich und erreichbar ist, und dieses bedingt die sorgfältigste Ermittelung der speciellen Fluss Verhältnisse. Dementsprechend sind zunächst Situations- und Nivellementspläne, sowie zahlreiche Querprofile des Flusses derartig umfassend aufzunehmen und darzustellen, dass sich daraus die zeitige Gestaltung des Flussbetts und seines Inunda-tionsgebiets mit Sicherheit ersehen lässt. Ausserdem sind noch Wasserstands-Beobach-tungen, Geschwindigkeits- und Consumtionsmessungen erforderlich. Das Nähere über sämmtliche hydrometrischen Arbeiten ist bereits in Cap. V unter C behandelt; es erübrigen daher hier nur noch Erörterungen über das Regulirungs-Project.

Soll dasselbe ein einheitliches werden, so muss zunächst ein generelles Pro-ject für die gesummte, bei der Regulirung in Frage kommende Flussstrecke aufgestellt werden. Die bisweilen geübte Methode, ohne generelles Project lediglich Stück-projecte für einzelne kurze, der Verbesserung zeitweise am meisten bedürftige Flussstrecken aufzustellen, empfiehlt sich nicht. Derartige Stückprojecte und die sich daraus entwickelnden Stückregulirungen haben, da sie meist nur die speciellen Verhältnisse der zu regulirenden kurzen Flussstrecke berücksichtigen können, zu manchen bisherigen geringen Erfolgen und zu dem Misstrauen gegen einen Theil der ausgeführten Regulirungen geführt. Bietet doch die Schiffbarkeit des- Flusses auf einzelnen Strecken keine grossen Vortheile, so lange ober- oder unterhalb noch Hindernisse vorhanden sind. Durch Stückregulirungen werden aber die unterhalb belegenen, unregulirten Strecken direct verschlechtert, indem dort die oberhalb durch die Wirkung der Bauwerke fortgetriebenen Sinkstoffmassen zur Ablagerung gelangen und zur weiteren Verminderung der Fahrtiefe beitragen. Auch können die erbauten Werke nicht ihre volle Wirksamkeit bethätigen. Endlich sind sie auch einem erhöhten Angriff des Wassers ausgesetzt und erfordern dieserhalb eine kostspielige Unterhaltung. Alle diese Uebelstände vermeidet ein einheitliches generelles Project. Nur dann, wenn die Verhältnisse eines ganzen Flusses und ihr innerer Zusammenhang als ein einheitliches Ganze behandelt werden, lässt sich zu einem sicheren Urtheil über die anzuwendenden Regulirungsmittel und zu einer zweckgemässen Disposition der Regulirungsarbeiten gelangen. Mögen sich auch im Laufe der Zeit, da die Bauausführungen gewöhnlich Decennien erfordern, Abweichungen von dem zuerst aufgestellten generellen Projecte als nothwendig erweisen, und mögen auch die zunächst gewonnenen Erfahrungen nachträglich Modificationen bedingen; immerhin ist durch ein generelles Project, vorausgesetzt, dass solches überhaupt von richtiger Beurtheilung der Sache ausgeht, eine Basis gewonnen, welche Aufgabe, Ziel und Endzweck der Regulirung von vorneherein klarstellt und dementsprechend jedes planlose, partielle und daher einseitige Vorgehen verhindert, die Vervollkommnung der Grundidee aber jederzeit gestattet. Zwar können sich im Lauf der Zeit die äussere Gestaltung des Flussbetts und das Schiffahrtsbectürfniss ändern; es bleiben aber die wesentlichen Factoren —

Wassermassen, absolutes Gefälle, Sinkstoffe und allgemeine Beschaffenheit des Flussthals — nahezu wenigstens insoweit constant, dass zu einer nachträglichen principiellen Aenderung der Regulirungsprincipien des generellen Projects, dessen sacligemässe Anordnung vorausgesetzt, keine Veranlassung vorliegt; es kann sich nur um Aenderung der Streichlinien, Berichtigung der Normalprofilbreiten und der Gestaltung des Normalprofils, sowie um Verbesserungen der Construction der Bauwerke handeln.

Das generelle Project bietet der Flussbauverwaltung aber auch den nicht zu unterschätzenden Vortheil, rechtzeitig allen etwa eintretenden, nachtheiligen Veränderungen des Flussbetts auf den in der Regulirung noch nicht begriffenen Strecken entgegenzutreten und günstige Momente auszunutzen, während ohne einheitlichen Plan dort in der Regel Nichts geschieht, und oft den Uferbesitzern Vieles gestattet wird, was sich nachher als ein Hinderniss für die weitere Regulirung erweist.

Endlich lässt sich auch nur durch Aufstellung eines einheitlichen Projects für die gesummten Arbeiten ein Urtheil Uber die Gesammtkostensumme der Regulirung und über die planmässige Beschaffung der Geldmittel gewinnen, wenngleich auch in dieser Beziehung bei Aufstellung der speciellen Projecte und Kostenanschläge für die Regulirungsarbeiten der einzelnen Flussstrecken Modificationen unausbleiblich sind.

Das auf Grund der Vorarbeiten aufzustellende generelle Project muss aus einer Denkschrift (Erläuterungs-Bericht), einem Kostenüberschlage, einem Situationsund einem Nivellementsplan, sowie aus einer grösseren Zahl von Querprofilen bestehen. Die Denkschrift erläutert eingehend Zweck, Aufgabe und Mittel der Regulirung; im Kostenüberschlage wird die zur Ausführung erforderliche Bausumme ermittelt, im Situationsplan die Lage der im Inundationsgebiet, speciell im Flussbett auszuführenden Regulirungswerke, im Nivellementsplan das Längenprofil des Flusslaufs, in den Querprofilen aber die zeitige Gestaltung des Flussbetts dargestellt.

Den allgemeinen Principien der generellen Projecte entsprechend, werden dann im Stückproject, erforderlichen Falls auf Grund neuer Aufnahmen der betreffenden Flusstrecke und der Querprofile, die speciellen Verhältnisse dieser Strecke erläutert, nothwendig werdende Modificationen motivirt, die Dimensionen und die genaue Lage der auszuführenden Bauwerke mit den Details ihrer Construction dargestellt, sowie auch die Baukosten genau ermittelt und die zur Bauausführung erforderlichen Dispositionen näher erörtert. Es besteht daher aus einem Erläuterungsbericht, einem Situationsplan, aus den nöthigen Querprofilen und Detailzeichnungen der Bauwerke, sowie aus einem Kostenanschlag und einem Baudispositionsplan.

Für jede Flussregulirung stellen sich die Baukosten, da diese von den speciellen Eigenschaften des Flusses, von den gewählten Regulirungswerken und dem zu verwendenden Baumaterial, im Allgemeinen also von rein localen Verhältnissen abliängen, so sehr verschieden, dass es für den Specialfall keinen practisclien Werth hat, die Kosten bisheriger Ausführungen hier näher anzugeben, um so weniger, als zur Zeit wohl noch kein vollkommen regulirter Fluss existirt.

§ 4. Reguliruiigsmittel. Verschiedene Arten derselben. Von den zur Lösung der Regulirungsaufgaben (§ 2) anzuwendenden Mitteln sind die sog. Regulirungswerke, d. h. diejenigen Bauwerke, welche die Regulirung des eigentlichen Flussbetts bezwecken, besonders hervorzuheben. Sie sollen auch, da von den sonstigen Regulirungsmitteln in §§ 11, 12, 13 und 15 näher die Rede sein wird, hier ausschliesslich zur Erörterung gelangen.

Sämmtliche, bis jetzt bekannten Regulirungswerke sind — wenn aus den im § 1 angegebenen Gründen von den bei Flusscanalisirungen (Cap. IX. B) vorkommenden Bauwerken hier abgesehen wird — entweder Einschränkungs- oder aber Uferdeckwerke. Beide unterscheiden sich in mancher Beziehung. Zunächst principiell dadurch, dass Einschränkungswerke eine Beschränkung der Flussbreite bezwecken, Uferdeckwerke aber nicht, obwohl letztere auch stets eine gewisse Beschränkung her-vorrufen. Während ferner Uferdeckwerke einen unmittelbaren Schutz der natürlichen Ufer gegen die Einwirkungen des fliessenden Wassers veranlassen, wirken Einschränkungswerke, neben ihrem angegebenen Hauptzweck, nur mittelbar auf den Uferschutz hin. Endlich dienen Einschränkungswerke vorzugsweise den Schiff-fahrts-, Uferdeckwerke aber vorzugsweise den Landescultur-Interessen. Sind Uferdeckwerke auch zweiffellos für die Schiffahrt von Vortheil, so vermögen sie doch zur Erhöhung der Schiffbarkeit nicht erheblich beizutragen; sie sichern aber die vorhandene Schiffbarkeit und sind zu diesem Zweck bei vielen kleinen Flüssen und selbst auch am Oberrhein in grossem Maasstabe angewendet worden.

Nach Allem kann die Regulirung mit Ufer deck werken als ein für sich bestehendes System von Regulirungswerken angesehen und vom System der Einschränkungswerke unterschieden werden.

Die Einschränkungswerke sind entweder Buhnen oder Parallelwerke und hierzu, sowie zu den Uferdeckwerken gehören auch alle sonst noch bekannten Regulirungswerke. Flüsse, in denen nur eine Art der angegebenen Regulirungswerke aus-schlieslich angewendet ist, gehören zu den Seltenheiten; es finden sich vielmehr fast in jedem bisher regulirten Flusse sowohl Uferdeck-, als auch Buhnen- oder Parallelwerke vor, je nachdem locale Bedürfnisse und Ansichten die Anwendung der verschiedenen Werke veranlasst haben.

Ufer deck werke sind sämmtliche bauliche Anlagen, welche die in natürlichem Zustande nicht widerstandsfähigen Ufer gegen Beschädigung und Abbruch, oder allgemein gegen die nachtheiligen Wirkungen des fliessenden Wassers unmittelbar sichern. Unter Buhnen werden alle diejenigen Flussregulirungswerke verstanden, welche vom festen Ufer aus und mit diesem verbunden unter reclitwinklicher, deelinanter oder inclinanter Richtung zum Lauf des Flusses in denselben hineintreten, die Breite des natürlichen Flussbetts in einzelnen Querprofilen mehr oder weniger beschränken und bei niedrigen Wasserständen über dem Wasserspiegel hervortreten. Sofern letzteres nicht stattfindet, heissen die Bauwerke Gr und sch wellen. Sie durchziehen bisweilen den Fluss in seiner ganzen Breite, wenn die Hebung der Flussbettsohle beabsichtigt wird. Treten die Buhnen nur wenig vor dem Ufer vor, so nennt man sie auch wohl, weil sie das Ufer mittelbar schützen, Schutzbuhnen. Ausserdem unterscheidet man noch Sperr bühnen (Coupirungen), welche Flussarme und Nebenläufe absperren; Schöpfbuhnen, welche bei Flussspaltungen von den Inseln aus aufwärts in den Fluss derartig vortreten, dass die Hauptwassermasse nur einem Flussarm zugewendet wird, und Trennungsbuhnen oder Separationswerke, welche bei Regulirungen des Einlaufs der Nebenflüsse in die Hauptflüsse von den, durch beide gebildeten Inselzungen aus, sowie bei Flussspaltungen von den unteren Inselspitzen abwärts in den Fluss geführt werden. Unter den sonstigen provinziellen Bezeichnungen, Kribben, Schlechten, Stacken, Sclilengen, Spickdämme, Wuhre und Höfter sind durchweg Buhnen zu verstehen. Bei einfacher, leichter Bauait .'.erden sie auch Schlickfange, Schlickzäune und Traversen genannnt.

Parallel werke endlich sind diejenigen Flussregulirungswerke, welche den Fluss in annähernd paralleler Richtung zum natürlichen Ufer oder Wasserlauf durchziehen, die Flussbreite auf die gesammte Länge der Werke hin beschränken, und mit dem natürlichen Ufer nur an einzelnen Stellen durch besondere buhnenartige Anschlusswerke verbunden sind. Sie werden Uferschutzwerke, sobald sie mit dem früheren Ufer durch künstliche oder natürliche Verlandung überall verbunden sind. Parallelwerke werden auch Streich- oder Richtwerke genannt.

§ 5. Allgemeine Anordnung, Ausführung und Wirkung der Regulirungswerke. In Bezug auf die allgemeine Anordnung der Regulirungswerke tritt bisweilen die Frage auf, ob mit der Regulirung im unteren oder im oberen Fluss begonnen werden soll. In der Praxis wird diese Frage wohl nur selten zu entscheiden sein. Locale Bedürfnisse, sowie Rücksicht auf die Beschaffung der Arbeiter und Materialien bedingen in der Regel die Errichtung verschiedener, örtlich möglichst getrennter Baustellen. Insofern jedoch die Schiffbarkeit des oberen Flusslaufs meist nur beschränkte Vortheile bietet, so lange die unteren Strecken keine genügende und entsprechende Schiffbarkeit besitzen, erscheint es rationell, bei solchen Flüssen zunächst im unteren Flusslauf und zwar dort, wo sich das Bedttrfniss zur Verbesserung geltend macht, zu beginnen und nach oben vorzuschreiten. Man erreicht hierbei auch den Vortheil, dass die beim Vorschreiten der Regulirung von den oberen, im Bau begriffenen Werken fortgetriebenen Sinkstoffmassen sich alsbald in den Zwischenräumen, welche die unteren schon fertigen Werke bilden und welche zur Verlandung gebracht werden sollen, ablagern und nun nicht mehr zur Verflachung der Fahrrinne, des Fluthgebiets und der Seehäfen beitragen können, während beim Vorschreiten der Bauten von oben nach unten eine wiederholte Fortspülung ein und derselben Sinkstoffmassen nothwendig wird und diese zur Verflachung der noch nicht regulirten unteren Strecken beitragen.

Weitere Bemerkungen hierüber sind in nachfolgender Erörterung der verschiedenartigen Regulirungs werke eingeflochten.

a. Uferdeckwerke. Die Art der in jedem einzelnen Falle anzuwendenden Uferdeckwerke hängt von der Stärke der Strömung, von der Beschaffenheit des natürlichen Ufers und auch von der beabsichtigten Benutzung desselben ab. Jedes fliesende Wasser greift die Ufer an; in erhöhtem Maasse aber findet dieses statt, wenn diese unregelmässig gestaltet sind, indem dann Wirbel und ungleichförmige Wasserbewegungen entstehen, welche Ab- und Unterwaschungen der Ufer, falls diese nicht aus festem Gestein bestehen, herbeiführen. Die oberen Schichten der Ufer, ihrer Unterstützung beraubt, stürzen nach, und es erzeugen sich so die über Wasser sichtbaren, sog. Uferabbrüche. Demnach erfordert ein wirksamer Uferschutz die Abschwächung der Strömung und die möglichste Vermeidung von Wirbelbildungen. Beides lässt sich im Allgemeinen durch Herstellung regelmässiger Uferlinien und durch flache Böschungen erreichen. Erstere veranlassen eine gleichförmige Bewegung des Wassers, indem sich die Wasserfaden dann parallel am Ufer entlang, ohne an dasselbe an-zustossen, fortbewegen können; gleichzeitig wird aber auch die Veranlassung zur Bildung derjenigen Wirbel, welche durch die Unebenheit der Ufer hervorgerufen werden, aufgehoben. Die flache Böschung vertheilt die Angriffe des Wassers und mildert die nachtheiligen Einflüsse etwaiger, nicht ganz zu beseitigenden, unregelmässigen Bewegungen und Wirbel, indem diese dann nicht mehr senkrecht über einander wirken können. Auch erhält die künstliche Deckung durch flache Ufer eine sichere Basis.

Vorzugsweise ist der Fusspunkt und die stets unter Wasser, bezw. am Wasserspiegel liegende Fläche der Uferböschung der Beschädigung ausgesetzt; es bedarf daher die untere Böschung bis etwa zu dem mittleren Wasserstande einer solideren Befestigung als die obere Fläche. Vor allem aber ist der Böschungsfuss zu sichern und eine Unterwaschung desselben durch eine Deckung zu schützen, welche nicht in fester Verbindung mit dem Ufer steht, vielmehr selbstthätig in etwa entstehende Vertiefungen nachsinken, sie ausfüllen und dadurch die Ausbildung nachtheiliger Kolke verhindern kann.

Die Neigung der Uferböschung wird in der Regel durch Rücksichten auf die Kosten der Ausführung bestimmt, und dieserlialb unter Wasser meist nur ein- bis zweifach veranlagt. Oft erfordert indessen die Art der Benutzung des Ufers und die geringe Breite des oberen Uferstreifens eine steilere Böschung, und verwendet man alsdann zur Befestigung Bohl werke und Futtermauern, die jedoch als eigentliche Flussregulirungswerke nicht anzusehen sind. Sie erfordern eine tiefe Funda-mentirung, da sich an der steilen Uferwandung stets eine grössere Wassertiefe und grössere Strömung erzeugt, wodurch das Flussbett angegriffen und die Stabilität der Bauwerke beeinträchtigt werden kann. Wegen ihrer Eigenschaft, das Flussbett zu vertiefen, finden Bohlwerke und Futtermauern auch bei Fährrampen und Landungsplätzen Anwendung.

Am nothwendigsten sind Uferschutzwerke am concaven Ufer, doch auch in geraden Flussstrecken dann nicht zu entbehren, wenn die Beschaffenheit des Ufers Abspülungen befürchten lässt. In manchen Fällen wird man selbst convexe Ufer schützen müssen, obwohl dort im Allgemeinen der Angriff des Wassers nicht erheblich ist.

Sammtliche Uferschutzwerke, mit den dazu gehörigen Uferregulirungen, wirken auf gleichförmigere Bewegung des Wassers und durch Vermeidung der Uferabbrüche auch auf Verringerung der beweglichen Sinkstoffmassen hin, sind also, insofern sie die aus Abbrüchen entstehenden Schiffahrtshindernisse beseitigen, auch für die Schifffahrt von Vortheil, wenngleich sie zur Erhöhung der vorhandenen Schiffbarkeit nicht erheblich beizutragen vermögen, weil die Profilbreite, Wassertiefe, mittlere Geschwindigkeit und Wirksamkeit der Strömung durch Uferschutz werke keine wesentliche Veränderung erleiden.

Das grossartigste Beispiel von Fiussregulirung mit Uferschutzwerken zeigt der Oberrhein. Die Regulirung hatte dort zwar nicht den Zweck, die Schiffbarkeit des Flusses zu erhöhen; es handelte sich vielmehr lediglich darum, die Landesgrenzen zu fixiren, bezw. die durch Convention vom Jahre 1817 und 1840 festgesetzten Uferlinien herzustellen, den vielfach getheilten Stromlauf in ein einziges Bett zusammen zu fassen und die im Inundationsgebiet belegenen Terrains vor Verwilderung und Versumpfung zu schützen. Durch Coupirung der schädlichen Seitengewässer, sowie durch Trennungsbuhnen, Streich- oder Separationswerke, welche die Verlängerung des natürlichen Ufers bilden, sind vielfach ganz neue Ufer entstanden. Ausserdem wurden zahlreiche Durchstiche und Geradlegungen des Flussbettes ausgeführt, so dass der Oberrhein eine sehr regelmässige Gestaltung des Flussbettes erhalten hat, welche für die regelmässige Bewegung des Wassers und der Sinkstoffe, insofern also auch für die Schiffahrt, vortheilhaft ist.

b« Bubnen, Bei Anordnung der Bulinen sind zunächst die neuen Ufer- oder Streichlinien, bis wohin die Werke vom natürlichen Ufer aus vorgetrieben werden sollen, festzusetzen. In dieser Beziehung ist die Gestaltung des Flussbetts zwar wesentlich bestimmend; man sucht jedoch dabei gleichzeitig, auf eine Abflachung bestehender Krümmungen und Erhaltung möglichst geradliniger Strecken hinzuwirken, und berücksichtigt auch die vorhandenen Tiefen des Flussbetts, insofern sich die Ausführungskosten bei Verwendung flacher Stellen zu den Bauwerken ermässigen lassen. Endlich ist auch bei der Wahl der Streichlinien darauf zu achten, die Anlage von kurzen Buhnen zu vermeiden und diese durch Parallel- oder Uferdeckwerke zu ersetzen, welche eine regelmässigere Wasserbewegung veranlassen und in Concaven auch einen besseren Uferschutz gewähren. Zudem tragen kurze Buhnen nicht wesentlich zur Einschränkung der Flussbreite bei und erzeugen nur geringe, oft auch gar keine Verlandungen. (§ 7.)

Im Allgemeinen sind Buhnen so anzuordnen, dass ihr eigentlicher Zweck — all-mäliche Erzeugung neuer, die Flussbreite beschränkenden Ufer ,— erreicht wird. Dies kann nur geschehen, wenn sich zwischen den Buhnen vollständige Verlandungen oder sogenannte Alluvionen bilden, welche sowohl die natürlichen Ufer, als auch die Werke selbst zu schützen vermögen, und nach dem Flusse zu ein möglichst regelmässiges Ufer mit flachen Böschungen hersteilen. Der letzten Bedingung entsprechend müssen die Buhnenköpfe solide Construction von dauerndem Bestand und vor Allem sehr flach veranlagte Böschungen erhalten. Für die Verlandung und den Uferschutz ist die Richtung der Buhnen zum Stromstrich von Einfluss. Nach allen bisherigen Erfahrungen hat sich die inclinante Richtung als die zweckmässigste erwiesen, so dass declinante Buhnen meist nur noch bei Einmündungen von Nebenflüssen u. s. w. und bei Anlage von Flusshäfen Verwendung finden. Namentlich ihre Eigenschaft, beim Ueberfall des Wassers die natürlichen Ufer anzugreifen und Theile der kaum gebildeten Alluvion wieder zu zerstören, macht sie zu Flussregulirungen ungeeignet. Eine allgemeinere Verwendung derselben findet zur Zeit nur noch bei amerikanischen Flüssen statt; doch verwendet man auch dort schon, wie neuerdings im Mississippi, versuchsweise inclinante Buhnen. Auch Buhnen mit rechtwinklicher Richtung zum Flusslauf leiden an diesen Uebelständen, da die Fahrrinne periodisch ihre Richtung verändert und dann zeitweise derartige Buhnen ähnlich wie declinante wirken. Dieserhalb und weil sie für die Alluvionbildung nicht wirksam genug sind, werden auch Buhnen mit rechtwinklicher Richtung in Deutschland nur selten angewendet. In Holland dagegen (Zeitschr. f. Bauw. 1872, S. 55) legt man die Buhnen stets senkrecht zur Regulirungslinie und in Krümmungen senkrecht zur Tangente der letzteren und ist der Ansicht, dass hierdurch ein regelmässigerer Uebersturz des Wassers und vollkomm-nere Verlandungen als bei inclinanten Buhnen erzeugt und dass auch die Parallelströmungen längs der Werke sowohl, als auch die Umströmungen der Buhnenköpfe vermieden werden. Letzteres widerlegt sich indessen schon durch den oberhalb jeder Buhne entstehenden Stau, welcher einen Abfluss des Wassers aus den Intervallen der Buhnen nach dem uneingeschränkten Theil des Flusses bedingt.

Nach Hagen’s Versuchen über die Wirkung der Buhnen bei verschiedener Richtung zum Lauf des Wassers in einem künstlichen Canal erzeugten sich, wie Fig. 2 darstellt, bei rechtwinkligen und declinanten Buhnen (A und B) die sehraffirt

Fig. 2.

gezeichneten Uferabbrüche und es lehnten sich die punktirt dargestellten Alluvionen weder an das Ufer noch an die Bauwerke an, während bei inclinanten Buhnen (C) keine Uferabbrüche und regelmässige Alluvionen erfolgen; doch war bei diesen Werken

die Strömung vor dem Kopf am stärksten. Die Resultate dieses, mit der Erfahrung in Flüssen übereinstimmenden Versuchs lassen ebenfalls inclinante Buhnen als die

zweckmässigsten erscheinen; sie weisen jedoch auf die Nothwendigkeit hin, die stärkere Strömung vor dem Kopf durch flache Böschungen zu mildern.

Eine allgemeine Regel für den Winkel, welchen die inclinanten Buhnen mit der Streichlinie bilden, lässt sich zur Zeit noch nicht angeben; die Gestaltung der Ufer bedingt vielmehr häufigen Wechsel. Man folgt daher in dieser Beziehung den Erfahrungsresultaten und hat dementsprechend beispielsweise bei der Memel-Regulirung in geraden Strecken einen Winkel von 105 bis 110°,

„ concaven

„    100 bis 102 V*°,

„    90 bis 100°

„ convexen

angenommen, weicht aber auch hiervon nach Erforderniss, namentlich beim Uebergang von einer Stromrichtung in die andere ab.

Werden an beiden Ufern des Flusses Buhnen angelegt, so pflegen sie nach Fig. 3, A in geraden Strecken derartig gerichtet zu werden, dass je zwei direct gegenüberliegen und ihre Verlängerungslinien sich in der Mitte des neuen Flussbetts durchschneiden. Auf diese Weise wirken beide Werke auf die Einengung der Flussbreite in ein und demselben Querprofil. Die in Fig. 3, B dargestellte Anordnung, nach welcher die Buhnen in geraden Strecken nicht direct gegenüberlicgen, erscheint nicht zweckmässig, weil hierbei die Strömung in die Zwischenräume der Werke geleitet und dadurch die Bildung und Erhaltung der Alluvionen beeinträchtigt wird. In Curven liegen die Buhnen vielfach nicht gegenüber.

Die Entfernung der Buhnen von einander richtet sich nach der Normalbreite, Stärke und Richtung der Strömung, Buhnenlänge und Form des Flussbetts. In concaven Strecken muss sie wegen der dort am meisten gestörten Wasserbewegung eine geringere, als in geraden Strecken und in diesen wieder eine geringere, als in Convexen sein. Genau lässt sich die Entfernung noch nicht ermitteln, wenigstens sind alle derartigen, bis jetzt aufgestellten Regeln für die Praxis werthlos. Die Auffindung einer, für alle Verhältnisse passenden Regel wird auch durch die Eigenschaft der Fahrrinne, ihre Lage und Richtung in geraden und wenig gekrümmten Strecken in Folge des Vorrückens der Sinkstoffbänke stetig, wenn auch annähernd gesetzmässig zu verändern, sehr erschwert. Man folgt daher bei Bestimmung der Buhnenentfernungen den speciellen Erfahrungen und bemüht sich dabei, den Zweck der Alluvionbildung besonders im Auge zu behalten, vor Allem also das Eindringen der Strömung in die Zwischenräume der Buhnen zu vermeiden. Dieserhalb empfiehlt es sich im Allgemeinen die Werke eher zu nah, als zu weit von einander entfernt anzulegen. Nach Hagen kann die Entfernung in kleinen Flüssen ³/4 der Normalbreite betragen, für grosse Flüsse, wie der Rhein, wird dagegen ‘/s der Breite für zweckmässiger gehalten. Bei den in neuerer Zeit in der Memel erbauten Buhnen ist in geraden Strecken eine Entfernung von der Normalbreite mit der Modification festgesetzt worden, dass sich diese Entfernung bei kurzen Buhnen und in den Concaven um die Hälfte ermässigt, in Convexen aber, soweit es sich um Festlegung vorhandener Sinkstoffbänke handelt, um das Doppelte vermehrt. Wird die

Fig. 3.

kN

'S

Entfernung mit Rücksicht auf die Kosten der Ausführung zu gross gewählt, so macht sich meist später doch noch die Anlage von Zwischenwerken erforderlich.

Nach erfolgter Verlandung sind die Buhnen mit Ausschluss ihrer Köpfe jeder kostspieligen Unterhaltung entzogen, da dann die, alsbald nach Erbauung der Werke eintretenden nachtheiligen Wasserbewegungen in den Intervallen oberhalb, in der Richtung von der Wurzel nach dem Kopfe jedes Werkes aufhören und Beschädigungen an den vorhandenen Buhnen nur noch an deren Oberfläche eintreten können.

Nur die Köpfe bedürfen dauernd einer sorgfältigen Unterhaltung und diese ist nur dann eine relativ geringe, wenn die gesammten Constructionstheile solide und die vorderen Böschungen so flach sind, dass sich auch in deren Nähe Sinkstoffe ablagern können. Vermag der Kopf dem steten Angriff des Wassers nicht dauernd und mit Erfolg zu widerstehen, so kann auch die bereits ausgebildete Alluvion und schliesslich auch die ganze Buhne nicht Bestand haben. Die flachen Kopfböschungen sind ausserdem für die Ausbildung eines regelmässigen Flussbetts von ganz besonderem Einfluss, indem sie die Bildung der Wirbel theils verhindern, theils deren Wirkungen so abschwächen, dass keine nachtheiligen Vertiefungen oder Kolke vor den Werken entstehen. (Vergl. Deutsche Bauz. 1875, S. 222.)

Die Köpfe der Buhnen werden bisweilen auch nach Fig. 4

Fig. 4.

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®®

noch mit sogenannten Flügeln versehen, welche dem vorbeifliessen-den Wasser zwar auf ihre Länge eine gleichmässigere Bewegung gestatten, den Stromangriff indessen nur örtlich verlegen und im Allgemeinen auf die Ausbildung regelmässiger Alluvionen nachtheilig einwirken. Derartige Flügel werden auch in grösserer Länge erbaut, wenn es sich darum handelt, die Strömung von den Intervallen der Buhnen abzuweisen; sie verhindern dann aber die Verlandung noch mehr, und erscheint in solchen Fällen die Anlage einer Zwischenbuhne zweckmässiger.

Auch von der Höhenlage der Buhne hängt der Erfolg der Alluvion ab. Dem Zweck, das für einen gewissen Wasserstand gewählte Normalprofil durch neue Ufer zu begrenzen, entspricht es, die Krone der Bauwerke über diesen Wasserstand so weit zu erheben, dass die sich bildende Alluvion eine Höhe erreichen kann, welche noch eine Bepflanzung gestattet. Pflanzungen können a^ier nur gedeihen, wenn sie während der Vegetationsmonate in ihrer Entwickelung nicht behindert werden; sie erfordern sonach eine Höhenlage, welche die Vegetationsgrenze etwas überschreitet. Aus diesem Grunde legt man die Buhnenkopfkronen bei der bis jetzt gebräuchlichen Constructionsart der Werke keinesfalls unter die Höhe der Vegetationsgrenze. Letztere kann beim durchschnittlichen mittleren Sommerwasserstande einer längeren, etwa 30jährigen Zeitperiode angenommen werden, und dieser lässt sich aus der sogen. Wasserstands-Curve (vergl. Cap. V, S. 223) ermitteln, indem die durchschnittlichen Monats-Wasserstände, welche unter dem absoluten mittleren Jahreswasserstande liegen, summirt und durch die Zahl der betreffenden Monate dividirt werden.

Dieser Wasserstand bleibt aber nicht dauernd constant; das Flussbett und mit ihm der Wasserspiegel kann sich in Folge der Regulirung und anderer Einflüsse mit derZeit heben oder senken.⁵) Eine Senkung benaclitheiligt die Wirkung der Buhnen, wenn diese mit flachen, bis zum Flussbett reichenden Kopfböschungen versehen sind, nicht wesentlich; eine Hebung ist aber störend, indem sich dann über dem vorderen Theile der Buhne eine Strömung entwickelt, welche auf die Alluvion-bildung daselbst hindernd einwirkt. Mit Rücksicht hierauf ist es zweckmässig, die Buhnenkopfkrone alsbald etwas höher anzulegen, als der mittlere Sommerwasserstand zur Zeit der Regulirung beträgt. Auch die Rücksicht auf die Ausführung der Werke und die gehörige Abdeckung der Krone macht diese höhere Lage wünschenswerth, oft sogar nothwendig, weil meist nur bei Wasserständen gebaut werden kann, welche tiefer liegen als die Krone, daher um so länger, je höher letztere gelegt wird. In Holland werden die Buhnenköpfe selbst 0m,30 über Mittelwasser gelegt.

Vom Kopf nach der Wurzel erhalten die Buhnen eine gewisse Steigung. Bei völlig horizontaler Lage der Buhnenkrone würde dieselbe bei allen, sie überragenden Wasserständen von einer gleichmässig hohen abfliessenden Wasserschicht bedeckt sein, und in Folge dessen die Alluvion überall ebenfalls nur eine annähernd gleichmässige Höhe erreichen können. D^s natürliche Ufer erhält aber eine bessere Sicherung, je höher die Alluvion dort hinaufragt. Liegt nun die Buhnenkrone am Ufer höher als am Kopf, so bildet sich dort auch bei Ueberfluthung die relativ geringste Geschwindigkeit des abfliessenden Wassers, und es wird in Folge dessen dort die Ablagerung der Sinkstoffe begünstigt. Auch bleibt durch die Ansteigung der Buhnenkrone die vorhandene Wassermasse für die Schiffahrt nutzbarer, als wenn bei horizontaler Buhnenkrone ein Theil des Wassers bei gewissen Wasserständen ganz ungenutzt ab-fliesst. Die Buhne tritt ferner bei vorhandener Steigung nicht plötzlich,, sondern nach und nach aus dem Wasser hervor, was sowohl für die Sicherheit der Schiffahrt von Vortheil ist, als auch die Wassermassen nach der Mitte des Flussbetts drängt und dort eine Vertiefung desselben veranlasst.

Die Steigung der Buhnenkrone variirt vielfach, sie bewegt sich etwa in den Grenzen von 1:100 bis 1:200. Da sich die Wurzel der Buhne dem natürlichen, höher belegenen Ufer möglichst anschliessen muss, wird die Steigung dort oft erheblicher. Bei niedrigen Ufern dürfen diese nicht von der Buhnenkrone überragt werden, weil sich sonst bei höheren Wasserständen schädliche Ueberfälle bilden, welche das Ufer angreifen und die Buhne hinterwaschen. Es ist daher in diesem Falle die Steigung der Buhnenkrone entsprechend zu modificiren.

zur

Fig. 5.

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Die Alluvion soll nicht nur den Zwischenraum zweier Werke mindestens bis Höhe ihrer Kronen ausfüllen, sondern auch längs der Streichlinien ein neues, flaches, die Flussbreite durchweg einschränkendes Ufer bilden, dadurch die Wassermasse nach der Mitte des Flusses drängen und so auf die Ausbildung eines möglichst regelmässigen Flussbetts hinwirken. Von den Alluvionen hängt sonach der Erfolg der Regulirung ganz wesentlich ab und ist daher auf ihre Ausbildung besondere Sorgfalt zu verwenden. Hierzu bedarf es ausser einer rationellen Gesammtanlage der Buhnen vor Allem solider, flach abgeböschter Buhnenköpfe von dauerndem Bestände, da Sinkstoffablagerungen längs der Streichlinien nur dann veranlasst werden, wenn die Geschwindigkeit des Wassers daselbst eine mässige ist, und nur dann Bestand haben, wenn sie vor Fortspülung gesichert sind. Erfolgen nun auch diese Ablagerungen nicht genau in der Form der Streichlinien, so entstehen doch vielfach, etwa nach Fig. 5, so genügend regelmässige Uferlinien, dass längs derselben das Wasser ohne grosse

Störung- abfliessen kann. Nur an den Buhnenköpfen bleiben gewisse ungleichförmige Bewegungen bestehen; die Wirbel aber, welche vor erfolgter Alluvionbildung durch' den Zusannnenstoss zweier verschiedenen Wasserströmungen veranlasst wurden, sind beseitigt, weil oberhalb der Buhne von ihrer Wurzel nach dem Kopf auf der vollendeten, in der Höhe der Buhnenkrone liegenden Alluvion keine Strömung mehr stattfinden kann.

Immer erfolgt indessen die Alluvionbildung nicht so regelmässig, und wird es dann nötliig, durch leichte Zwischenwerke — Schlick- und Flechtzäune — sowie durch Pflanzungen, Spreutlagen, Rauhwelire und Sinkwalzen auf eine vermehrte Sinkstoffablagerung und Befestigung der bereits erfolgten, namentlich längs der neuen Uferlinien, hinzuwirken.

Wenn sich bei manchen bisherigen Flussregulirungen mit Buhnen nur mangelhafte Alluvionen erzeugt haben, so kann dies nicht den Buhnen im Allgemeinen, sondern lediglich der mangelhaften, vielfach irrationellen Anwendung derselben und dem Umstande zugeschrieben werden, dass auf die Alluvionbildung meist viel zu wenig Sorgfalt verwendet worden ist. Nach projectgemässer Ausführung der Buhnen hat man die Regulirung der betreffenden Strecke vielfach als beendet angesehen, während dies erst nach erfolgter Alluvionbildung der Fall ist, wozu es noch mehrjähriger, sorgfältiger Ergänzungsarbeiten bedarf.

Auch die Ausführung der Buhnen in Bezug auf ihre Erbauung in einem oder in mehreren Jahren ist für die Bildung der Alluvionen von Einfluss. Gewöhnlich tritt die Erscheinung auf, dass sich in der Nähe der Ufer zwischen den Werken zunächst nur geringe Sinkstoffmassen ablagern und dort tiefere Wasserbecken noch lange Zeit bestehen bleiben, während die übrigen Flächen der Intervalle bereits verlandet sind. Es lässt sich diese Erscheinung dadurch erklären, dass die in der Strömung befindlichen Sinkstoffe zwar seitwärts in die Intervalle der Buhnen gedrängt werden, dort aber in Folge der geringeren Geschwindigkeit alsbald zur Ablagerung gelangen und das Ufer nicht mehr erreichen. Hiernach darf man die Strömung des Wassers zwischen den Buhnen nicht plötzlich ganz auf heben. Dies geschieht aber für gewisse Wasserstände, wenn die Werke ohne Unterbrechung alsbald bis zur erforderlichen Höhe aufgeführt und hierdurch alle Strömungen des Wassers namentlich in der Nähe der Ufer verhindert werden. Zweckmässiger ist die Methode, die Buhnen zunächst nur im Unterbau bis Uber den niedrigen Wasserstaue], der Bauzeit auszuführen, sie so ein Jahr lang überall der Einwirkung der Strömung auszusetzen und dann erst im Oberbau zu vollenden. Da dieser, in Folge der Steigung der Buhnenkrone, am Ufer die grösste Höhe erreicht und daselbst zeitweise nicht mehr vom Wasser überfluthet wird, während solches auf dem übrigen Theil der Buhne noch statt hat, finden die in der Strömung vorhandenen Sinkstoffe dort die zur Ablagerung erforderliche Ruhe. Bleiben dennoch an den Ufern Wasserbecken bestehen, so empfiehlt es sich, dieselben mit leichten Werken zu durchziehen und so eine Verbindung des Ufers mit den anderen Ablagerungen herzustellen. Letzere dürfen nicht eher bepflanzt werden bis die Alluvion am Ufer vollendet ist, weil ihre Höhe durch Beflanzung immer mehr zunimmt und dann das Eindringen von Sinkstoffen nach den Wasserbecken am Ufer um so schwieriger wird. Die Beflanzung der Alluvion muss daher vom Ufer nach dem Fluss zu vorschreiten.

Im Interesse einer gleiclimässigeren Verlandung zwischen den Buhnen ist auch der Vorschlag zu beachten, die Ausführung noch mehr zu verzögern und dieser-halb zunächst aus Sinkstücken, Senkfaschinen oder Steinschüttungen nur Grundschwellen von geringer Höhe zu legen, diese erst nach erfolgter Verlandung durch eine neue Schicht zu erhöhen und in gleicher Weise fortzufahren, den Bau der Buhnen also erst nach einigen Jahren zu vollenden. So zweckmässig diese Methode in gewissen Fällen hei erheblichen Tiefen und gleichzeitig geringer Geschwindigkeit des Wassers auch ist, so lässt sie sich doch allgemein nicht verwenden, weil Grundschwellen von geringer Höhe schon bei mässiger Strömung unterwaschen werden, bei starker Strömung aber erhebliche Vertiefung und Verwilderung des Betts her vorrufen. Soll dieses möglichst vermieden werden, so muss sich die Grundschwelle eng an die Sohle des Betts anlehnen. Dieses ist aber nur durch grössere Mächtigkeit und sehr solide Construction der Grundschwellen zu erreichen.

Man verwendet sie gewöhnlich zur Verlängerung der eigentlichen Buhnen, behufs Schutz derselben ui^f Befestigung des Flussbetts, sowie behufs weiterer Einschränkung des Niedrigwasserprofils, sodann zur Absperrung tiefer Rinnen und Seitengewässer oder auch zur theilweisen Verbauung von Nebenarmen der Flüsse, um dem Hauptarme mehr Wasser zuzuweisen, und endlich auch zur Hebung der Flussbettsohle. In letzterem Falle durchziehen sie den Fluss in seiner ganzen Breite, wie beispielsweise im Hauptarm der Rheinstromspaltung, dem sogenannten Büdericher Canal bei Wesel. Dass sie eine solide Construction beanspruchen, haben die Erfahrungen in der Oder ergeben. Dort wurden vor Jahren von beiden Ufern Grundschwellen aus Senkfaschinen (§ 9) construirt und rechtwinklig in den Fluss hineingebaut in der Absicht, sie in den folgenden Jahren durch ähnliche Schichten von Senkfaschinen allmählich zu erhöhen und durch terrassenförmige, flache Anlage der Böschungen nach dem Fluss zu ein regelmässiges Bett herzustellen. Die Strömung zerstörte indessen die Grundschwellen sehr bald, und es fanden sich später die Senkfascliinen zerstreut im Flussbett vor, wo sie in einzelnen Fällen selbst Schiffahrtshindernisse bildeten. Grundschwellen wirken wie Grundwehre; sie erzeugen also einen unvollkommenenUeberfall, welcher das Flussbett unterhalb angreift, während sich oberhalb Sinkstoffe ablagern. Durchzieht die Grundschwelle die gesammte Flussbreite, so hat sie die Erhöhung des Flussbetts zur Folge, indem sich nach und nach die oberhalb belegenen Tiefen mit Sinkstoffen bis zur Höhe der Schwellen und darüber hinaus anfüllen.

Während der Ausführung der Buhnen tritt in der Regel eine Vertiefung der Flussbettsohle ein, indem die fortschreitende Einengung des Profils unregelmässige Wasserbewegungen und eine Fortspülung der auf der Sohle lagernden Sinkstoffe veranlasst. Namentlich ist dies beim Bau mit Faschinen-Packwerk (§ 9) der Fall, weil hier die Senkung der einzelnen Faschinenlagen nur allmählich erfolgen kann. Bei starker Strömung ist die Vertiefung oft sehr erheblich, und es lassen sich die schwimmenden Faschinenlagen dann nur mit Steinen, senken, weil Erde u. s. w. alsbald fortgespült wird. In solchen Fällen ist es zweckmässiger, das Flussbett so schnell als möglich mit einem Fundament aus Sinkstücken oder Senkfaschinen in genügender Stärke zu befestigen und unmittelbar darauf den weiteren Aufbau mit Packwerk bis zum Wasserstande der Bauzeit naehfolgen zu lassen. Jede Verzögerung oder Unterbrechung des Bauwerks ist hierbei nachtheilig.

In Bezug auf die Reihenfolge der Ausführung der Buhnen ist es üblich, mit der obersten jedes Systems (eine Reihe aufeinanderfolgender Werke auf beiden Ufern) zu beginnen, um hierdurch die nachfolgende unterhalb in geringerer Strömung erbauen zu können. Es kommen indessen auch Fälle vor, in denen die zeitige Fluss-

richtung oder sonst locale Verhältnisse die umgekehrte Anordnung bedingen. Da ein einzelnes Bauwerk die Strömung nicht immer abzuweisen vermag, führt man auch zuerst die beiden obersten Buhnen aus und lässt dann die beiden nächsten folgen. Diese Anordnung gewährt noch den Vortheil der zweckmässigeren Arbeitsvertheilung, indem die besseren, geübteren Arbeiter dann ausschliesslich zu den wichtigsten Leistungen bald an der einen, bald an der anderen Buhne verwendet werden können.

Die Wirkung der Buhnen besteht im Wesentlichen darin, dass sie durch Einschränkung der Flussbreite zunächst in einzelnen Profilen nach den Ausführungen unter § 2 e grössere Wassertiefe erzeugen, .dass sie ferner in den Zwischenräumen der Werke die Bildung der Alluvionen veranlassen, indem der Mangel an Strömung daselbst, oder der geringere, Grad derselben die Ablagerung der vom Flusse rollend oder schwimmend dorthin geführten Sinkstoffe bedingt, sowie auch darin, dass sie durch diese Alluvionen die natürlichen Ufer nach und nach umgestalten und neue Ufer bilden, welche die Flussbreite dann überall einschränken, auf die regelmässige Ausbildung des Flussbetts hinwirken und die Buhnen mit Ausschluss ihrer Köpfe der Einwirkung der Strömung und somit auch der kostspieligen Unterhaltung dauernd entziehen. Endlich ergiebt sich auch als Folge der Buhnenanlage eine gleichmässigere Vertheilung des Gefälles und die dauernde Festlegung eines grossen Theils der vorher beweglichen Sinkstoffmassen, sowie die hieraus resultirende Verringerung der Verflachungen des Flussbetts unterhalb.

Buhnen werden vorzugsweise in Norddeutschland, weniger in Süddeutschland zur Regulirung der Flüsse verwendet. Besonders zahlreich sind sie in deii deutschen Hauptflüssen, Elbe, Oder, Weichsel und Memel, ebenso auch im Mittel- und Nieder-Rhein; doch sind dort auch vereinzelt Parallelwerke vorhanden. Nähere Mittheilungen hierüber finden sich in den Zeitschr. für Bauw. Jahrgang VI, VII, IX, XI und XV.

Da die Elbe in Preussen wohl als derjenige Fluss angesehen werden kann, bei dem die Regulirung mit Buhnen die erste Stelle einnimmt, mögen hier bezüglich dieser Strecke, von der in Fig. 2, Taf. XXVIII ein Tlieil oberhalb Magdeburg dargestellt ist, noch einige Erörterungen folgen:

Von der sächsischen Grenze bis zum Meer hat die Elbe eine Länge von rund 508Km. Hiervon gehören 407Km zu Preussen und 53Km gemeinschaftlich zu Preussen, Anhalt, Mecklenburg und Hamburg. Bei einem durchschnittlichen Gefälle von    bis 6at₀₀ ■ hat sie keine erhebliche Geschwin

digkeit und als Sinkstoffe nur Sand und etwas Kies. Ihre Wassermenge beträgt zur Zeit der niedrigsten Wasserstände bei Torgau etwa 90 kbm, zur Zeit der höchsten Fluthen daselbst 1800 kbm und bei Magdeburg 4600 kbm pro Secunde. Ihre meist durch Buhnen begrenzten Normalbreiten nehmen fiuss; abwärts immer mehr zu. An der sächsischen Grenze beginnt die Normalbreite zur Zeit mit 100m, erreicht an der Mündung der Saale 150m, der Havel 188ra, der Aland 226m, der Löcknitz 245m, der Steknitz 283m und wächst bis zum Meer auf 313ra.

Die Regulirung hat durch Beschränkung der Flussbreiten, Begrenzung des Inundationsgebiets mit hochwasserfreien Deichen, Beseitigung von Flussspaltungen und Flusskrümmungen, sowie durch Verwendung von Dampfbaggern eine wesentliche Verbesserung der Flussverhältnisse, namentlich auch eine namhafte Vermehrung der Fahrtiefe herbeigeführt. Die Buhnen werden aus Faschinen, theils auch aus Stein- und Kiesmaterial erbaut. Ihre Köpfe mit dreifacher Böschungsanlage liegen etwa in der Höhe des mittleren Wasserstandes, erhalten aber in neuerer Zeit in der Tiefe von lm,40 unter dem kleinsten Wasserstande noch Grundschwellen, welche, aus S.inkstücken, Senkfaschinen und Steinen construirt, mit 12- bis 24fach veranlagter Böschung in den Fluss hineintreten, und so nicht nur eine weitere erhebliche Einschränkung des Niedrigwasserprofils, sondern auch eine rationelle Ausbildung des Flussbetts veranlassen. Auf der Zeichnung sind die Grundschwellen punktirt angedeutet. Vom Kopf nach dem Ufer steigen die Buhnenkronen im Verhältniss von 1:200 an. Zum Schutz der Ufer gelangen ausser den Buhnen auch theils Deckwerke zur Verwendung.

¹

) Sämmtliche, im Flussbett vorhandenen Gerolle-, Geschiebe-, Kies-, Sand-, Schlick- und Schlamm-Massen welche je nach Ort und Flussgeschwindigkeit bald im Flussbett abgelagert ruhen, bald in der Fortbewegung begriffen sind, sollen hier ebenso wie im V. Cap. (vgl. § 10, S. 231) ganz allgemein „Sinkstoffe“ genannt werden.

²

)    Neuerdings hat Hagen (wie in Cap. V, S. 261 bereits gesagt wurde) in „Untersuchungen über die Bewegung des Wassers (Berlin 1876, Ernst und Korn)“ je nach der Tiefe des Wasserlaufs zwei Formeln entwickelt und zwar bei Tiefen bis 0»l,17

und bei grösseren Tiefen

³

)    Nach vorstehender Formel 2. ist v — 0,725.

⁴

)    Nach vorstehender Formel 2. ist b — 177,56.

⁵

) Ueber Senkungen des Wasserspiegels sind in der Zeitschr. des Bayer. Arch.* u. Ing.-Ver. 1870 einige statistische Notizen mitgetheilt. Bei der Elbe (Deutsche Bauz. 1875, S. 274) sind sowohl Hebungen als Senkungen constatirt worden, und ist der Schluss, dass das Flussbett in Bezug auf die Höhenlage der Sohle einem häufigen Wechsel unterworfen ist, wohl gerechtfertigt. (Vergl. auch Deutsche Bauz. 1877, S. 261.)

Von besonderem Interesse sind die durch die Buhnen bereits erzielten Verlandungen, welche sich in Convexen durchweg zeigen, meist auch in geraden Strecken, und theilweise selbst in Concaven, falls diese mit längeren Werken ausgebaut sind. Durch Anlage von leichteren Zwischenwerken wird auf die Beförderung der Verlandungen hingewirkt und die Erhaltung derselben durch Weidenpflanzungen gesichert. Bis zum Jahre 1869 waren in der preussischen Elbe 14130 lauf. Meter Deckwerke und 4320 Buhnen bereits erbaut, deren Zahl sich inzwischen noch erheblich vermehrt hat, da die Regulirungsarbeiten in der Neuzeit energisch fortgesetzt werden. Ihre volle Beendigung, namentlich die Bildung eines den niedrigen Wasserständen entsprechenden regelmässigen Profils, welches allein den Ansprüchen der Schiffahrt auch im Hochsommer Genüge leisten kann, dürfte immer noch mehrere Decennien beanspruchen.

c. Parallelwerke. Bei Anordnung der Parallel werke handelt es sich darum, die Flussbreite nicht wie beim Buhnensystem nur in einzelnen Profilen, sondern in längeren Strecken einzuschränken und innerhalb dieser Werke ein regelmässiges Fahrwasser herzustellen. Sie bilden alsbald neue Ufer, welche mit dem natürlichen nur an einzelnen Stellen in Verbindung stehen. Wo es Localverhältnisse gestatten, begnügt man sich, namentlich in kleinen Flüssen, mit dem Bau der Parallelwerke vor einem Ufer und legt an dem anderen nur Uferdeckwerke an. Wird indessen eine erhebliche Einschränkung erforderlich, so werden die Parallelwerke an beiden Ufern angeordnet, da der grosse Abstand der Werke vom Ufer die Gefahr der Hinterströmung erhöht, die Benutzung des Leinpfades erschwert und auch erhebliche Krümmungen des Fahrwassers bedingt.

und unten mit Curven an die beiderseitigen Ufer an, bald haben sie nach nebenstehender Fig. 6 nur einen oberen Anschluss und sind wohl auch nur vor einem Ufer vorhanden. Sie

Früher verwendete man Parallelwerke meist nur zur Verbesserung der Verhältnisse einzelne* Flussstrecken und liess die zwischenliegenden Strecken uneingeschränkt. So wurden in der oberen französischen Mosel bis zur preussischen Grenze vor Jahren nach Fig. 1, Taf. XXVIII Parallelwerke nur dort erbaut, wo sich zur Zeit der Projectaufstellung Sinkstoffschwellen zeigten. Die Werke, welche zum Theil, wenn auch im beschädigten Zustande, noch heute bestehen, lehnen sich bald oben Fig. 6.

ül>

verengen den Fluss um etwa ³/+ seiner Breite, bei Mittelwasser bis auf 25m. In Folge dessen wurden zwar innerhalb der Parallel werke die Untiefen bald beseitigt; diese traten aber dann unter- und oberhalb der Werke im Fahrwasser auf, so dass nur eine örtliche Verlegung der Schiffahrtshindernisse erreicht worden ist.

Sodann haben Parallelwerke auch häufig in Strecken mit starkem Gefälle und unzureichender Fahrtiefe Anwendung gefunden, indem hierbei eine Vermehrung der letzteren, ohne gleichzeitige Senküng des Wasserspiegels in der oberhalb belegenen Flussstrecke, erstrebt wurde.

Derartige vereinzelte, oder in weiten Abständen von einander angelegte Werke vermögen indessen nur partielle Erfolge zu erzielen, und diese genügen keineswegs zur Schiffbarmachung eines ganzen Flusses. Dazu bedarf es vielmehr überall einer systematischen Einschränkung des Flussbetts.

Die Entfernung der Parallel werke von einander ist derartig zu wählen, dass das Flussbett auf der gesammten zu regulirenden Länge im Wesentlichen durch die Werke selbst und nur in geringem Maasse durch die von denselben in den Zwischenräumen gebildeten Alluvionen eingeschränkt wird. Damit sich letztere aber nicht im

Fahrwasser der Zwischenräume ablagern, muss sich dort eine lebhafte Strömung entwickeln. Die Entfernung der Parallelwerke bleibt sonach vom Gefalle, der Normalbreite, der Art der Sinkstoffe, der Wassermenge und von der Gestaltung des Flussbetts abhängig.

Zweckmässig erscheint es, die Werke so anzuordnen, dass sich abwechselnd bald an einem, bald am anderen Ufer unausgebaute Zwischenstrecken bilden, da ein Gegenüberliegen der letzteren in der Regel Sinkstoff-Ablagerungen in der Fahrrinne zur Folge hat. Annähernd findet sich eine solche Anordnung in einem für die untere Loire in früherer Zeit aufgestellten, jedoch nicht ausgeführten Project, von welchem Fig. 3, Taf. XXVIII eine kurze Strecke darstellt. Danach folgen die einzelnen Werke, unter Berücksichtigung der natürlichen Ufer und Sinkstoffbänke, in geringen Abständen von einander, und diese liegen meist nicht gegenüber. Die Werke bilden genügend zusammenhängende, fortlaufende neue Ufer und gestatten die Ablagerung erheblicher Sinkstoffmassen hinter denselben; sie ermangeln aber des gehörigen Anschlusses an die natürlichen Ufer, sind oft sogar nur oberhalb in die Bänke des Flussbetts eingebunden und dieserhalb der Gefahr der Hinterströmung und Zerstörung in hohem Grade ausgesetzt.

Anschlusswerke, welche die natürlichen Ufer mit den Parallelwerken verbinden und zu letzteren gewöhnlich rechtwinklig liegen, vermeiden diese Nachtheile. Ein Beispiel dieser Anordnung zeigt die Garonne von der Mündung des Lot bis zum Gironde-Departement (Ann. des ponts et chaussees 1848). Die Parallelwerke sind dort nach Lagrene in einem Abstand von 175m bis 180m (in starken Curven 200ra) im Fluss erbaut und mit den natürlichen Ufern durch zahlreiche, normal auf erstere gerichtete Anschluss werke verbunden, welche nur 80 bis 100m, bei starker Strömung sogar nur 40 bis 50m von einander entfernt liegen. Auch in deutschen Flüssen, so an der Elbe, sind Anschlusswerke mit Erfolg verwendet werden, so dass sie als eine wesentliche Vervollkommnung dieser Regulirungsart angesehen werden können. Ihr grosser Nutzen besteht darin, dass sie den Uebersturz des Wassers über die Parallelwerke und die nachtheiligen Folgen von Hinterströmung bei höheren Wasserständen mässigen, sowie auch die Bildung der für den Bestand der Parallelwerke so wesentlichen Alluvionen befördern. Der Uebersturz des Wassers ist eine nothwendige Folge der Höhendifferenz, welche sich zwischen dem Wasserspiegel im eingeschränkten Flusslauf und demjenigen der abgeschlossenen Seitenbassins zur Zeit der Ueberfluthung der Werke bildet. Diese Höhendifferenz ist am bedeutendsten, wenn das Parallelwerk nur oben und unten mit dem Ufer in Verbindung steht und nur ein abgeschlossenes Bassin einfasst, bleibt aber auch dann noch erheblich, wenn das Parallelwerk bei grosser Länge nur am oberen Anfangspunkt mit dem Ufer verbunden ist, weil dort der Wasserspiegel im Bassin im Moment der Ueberfluthung um das absolute Gefälle des Flusses auf die Länge des Parallelwerks niedriger liegt, als im Fahrwasser. Der Uebersturz des Wassers greift aber die Bassinsohle in der Nähe des Parallelwerks und auch die innere Böschung desselben so heftig an, dass vielfach Beschädigungen und Zerstörungen der Werke eintreten. Durch zahlreiche Anschlusswerke wird die Differenz der Wasserspiegel, welche ohne solche beispielsweise in der oberen Mosel bei Werken von 1000m Länge etwa lm,70 beträgt, eine geringere; sie kann aber noch mehr ermässigt werden, wenn an einzelnen Stellen das Parallelwerk ganz fehlt oder mit Oeffnungen versehen ist, welche die jederzeitige Verbindung des Fahrwassers mit jeder einzelnen Abtheilung des Seitenbassins her-

stellen. Bei dieser Anordnung vermögen die Sinkstoffe in die einzelnen Bassins einzutreten und die Verlandung derselben, welche andernfalls eine sehr langsame ist, zu beschleunigen. Es differiren dann die Wasserspiegelhöhen auch nur um die Grösse des entsprechenden Flussgefälles auf die Länge der betreffenden Abtheilung. Diese Differenz kann aber dadurch, dass man die Anschlusswerke etwas höher als die Parallelwerke legt, nahezu ganz aufgehoben werden.

Ein ferneres Mittel zur Milderung der Nachtheile der Ueberstiirze besteht darin, dass man die Krone des Parallelwerks auf eine kurze Länge desselben etwas niedriger legt und so dem Eindringen des Wassers nach dem Bassin Vorschub leistet.

In diesem Falle ist aber eine Befestigung und Abflachung der landseitigen Böschung des Parallelwerks an der Ueberfallstrecke erforderlich.

Der obere Anschluss des Parallelwerks mit dem Ufer, welcher in der Regel mittelst einer Curve erfolgt, und ähnlich einer declinanten Buhne wirkt, bedingt in Folge des Staues im Oberwasser und auch wegen des heftigen Wasseranfalls, stets einen Uebersturz, und dieser ist nicht nur dem Parallelwerk daselbst wegen der eintretenden Auskolkungen der Flussbettsohle, sondern auch dem Ufer, wegen der in normaler Richtung zum Parallelwerk überstürzenden und so direct auf das Ufer gerichteten Wassermassen, verderblich. Letzteres würde sich durch eine incli-nante Richtung des Werks in der Nähe des Ufers und demnächstigen Anlage einer angemessenen Curve als Uebergang zum Längswerk vermeiden lassen können, wobei ein Theil der Curve indessen, bis nach erfolgter Sinkstoffablagerung oberhalb des Werks, einem starken Wasserfall ausgesetzt bleibt.

Der untere Anschluss des Parallelwerks mit dem Ufer fehlt in neuerer Zeit ganz. Bei den Werken im Meuse-Fluss war ein solcher zunächst durch eine Curve hergestellt; es bildeten sich jedoch unterhalb in der Fahrrinne Versandungen, deren Beseitigung erst nach Abbruch des unteren Anschlusswerks erfolgte, indem die Strömung die abgelagerten Sandmassen nunmehr hinter die Parallelwerke verlegte.

Ausser dem Uebersturz sind es Hinterströmungen, welche den Bestand der Parallelwerke oft in Frage stellen. Bei Hochwasser verfolgt nämlich die Strömung nicht immer die eingeschränkte Fahrrinne, verlegt sich vielmehr häufig hinter die Werke, namentlich wenn diese in grosser Entfernung vom natürlichen Ufer liegen.

In diesem Falle pflegen die Werke beschädigt oder auch durchbrochen und erhebliche Verwilderungen des Flussbetts veranlasst zu werden. Auch diesem Uebelstande begegnen zahlreiche Anschlusswerke insofern, als die Kraft der Strömung durch •> jedes einzelne derartige Werk gebrochen und theilweise zerstört wird. Sie befördern ferner die Ablagerung derjenigen Sinkstoffe, welche bei der Ueberfiuthung der Parallelwerke letztere übersteigen und in jedem Anschlusswerk ein Hinderniss zum weiteren Vorrücken finden. Auch durch Verminderung der Flussgeschwindigkeit in den Seitenbassins tragen sie zur Ablagerung der Sinkstoffe daselbst bei.

Alluvionen können indess hinter den Parallel werken nur langsam entstehen, weil die durch letztere abgeschlossenen Bassins nur für die Dauer der Ueberfluthung der Einwirkung der Strömung, also auch dann nur der Sinkstoffablagerung ausgesetzt sind. Für den Bestand der Werke aber und für Herstellung eines regulirten Flussbetts sind Alluvionen so wesentlich, dass auf ihre Bildung die grösste Sorgfalt verwendet werden muss. Erst dann, wenn Sinkstoffablagerungen die Seitenbassins vollständig ausfüllen und sich dadurch neue, das natürliche Ufer mit den Parallelwerken verbindende Uferflächen gebildet haben, werden die Werke dem Angriff des Wassers

und der Beschädigung im Wesentlichen entzogen, und es gelangt auch erst dann die Strömung zur vollen Einwirkung auf das eigentliche Fahrwasser.

Auch die Höhe der Parallelwerke ist von wesentlichem Einfluss auf die Alluvionbildung. Was in dieser Beziehung oben über Buhnen gesagt ist, gilt auch für Parallelwerke. Die Krone derselben muss ebenfalls die Vegetationsgrenze noch etwas überragen. Werden aber die Werke alsbald bis zu dieser Höhe angelegt, so vermögen die auf dem Flussbett rollend oder in geringer Höhe über demselben schwimmend fortgeführten Sinkstoffe die Werke nicht zu überschreiten, lagern sich dann ober- und unterhalb derselben oder im Fahrwasser oft in nachtheiliger Weise ab. Je niedriger daher die Werke liegen, desto mehr wird die Sinkstoffablagerung in den Seitenbassins befördert. Demgemäss ist es zweckmässig, Parallel- und ihre Anschlusswerke zunächst nur möglichst niedrig zu erbauen und sie so der Einwirkung der Strömung auszusetzen, eine Erhöhung aber erst vorzunehmen, wenn sich die Bassins mit Sinkstoffen angefüllt haben. Dabei sind die Anschlusswerke etwas höher anzulegen und dem natürlichen Ufer in dessen Nähe entsprechend anzupassen.

Bei der schon erwähnten Garonne-Regulirung wurden die Parallelwerke zunächst nur lm Uber dem etiage (der zur Zeit der Aufnahme des Flussnivellements bekannte kleinste Wasserstand, auf dem alle späteren französischen Projecte und Anlagen basiren, auch wenn nachträglich noch niedrigere Wasserstände eintreten) erbaut und die Höhe nach und nach bis auf 2m,80 Uber dem etiage vermehrt, während die Höhe der Anschlusswerke noch 0m,20 mehr betrug. Nach Lagrene sollen die Alluvionen dort, da die Garonne viel Sinkstoffe, namentlich Schlick, führt, in der kurzen Zeit von 6 Jahren schliesslich eine Höhe von 5m über dem etiage erreicht haben. Dagegen sind an der sächsischen Elbe die Verlandungen noch wenig zufriedenstellend, und dies wird wesentlich der zu grossen Höhe der Parallelwerke zur Last gelegt.

Die Vegetationsgrenze bleibt, wie bereits oben bei den Buhnen erörtert wurde, nicht constant, weil der Wasserspiegel des Flusses Hebungen und Senkungen ausgesetzt ist. Dies kann bisweilen, wenn die Werke ihren Zweck dauernd erfüllen sollen, eine Erhöhung oder Tieferlegung derselben bedingen.

Die Steigung der Parallel werke in ihren Längsbauten entspricht dem Gefälle des Flusses für die betreffende Länge. Der obere Theil des Werks, welcher den Anschluss mit dem natürlichen Ufer vermittelt, erhält eine grössere Steigung, und schliesst sich die Wurzel dem natürlichen Ufer möglichst an. Der untere Auslauf des Längswerks erhält, wenn er im Flusslauf endigt und mit dem Ufer nicht in Verbindung steht, flach abfallende Böschungen. Die Krone der Anschlusswerke steigt vom Längswerk nach dem natürlichen Ufer zu.

Die Ausführung der Parallel werke beginnt mit dem oberen Uferanschluss und schreitet, nach Herstellung der Curven daselbst, im Längswerk in der Richtung des Flusses von oben nach unten vor. Ob hierbei ein gleichzeitiges Vorgehen auf beiden Ufern erforderlich wird, oder ob es zweckmässiger ist, zunächst nur ein Parallelwerk und dann erst das gegenüberliegende ganz oder theilweise auszuführen, hängt in jedem einzelnen Falle von der Anordnung der Werke und von der Gestaltung des Flusslaufs ab. Die Anschlusswerke werden in der Regel erst nach Herstellung der Längswerke unter deren Schutz im stillstehenden Wasser ausgeführt. Sofern Parallelwerke in nicht erheblicher Entfernung vom Ufer anzulegen sind, können Anschlusswerke ganz ausfallen und durch alsbaldige Hinterfüllung oder durch künst-

liehe Herstellung- der Alluvionen ersetzt werden. In diesem Falle verwandelt sich das Parallelwerk in ein Deckwerk.

Der Bau der Längswerke bedingt zunächst eine Störung und Veränderung in der Bewegung des Wassers. Oberhalb des curvenartigen Einbaues muss sich, ähnlich wie bei Buhnen, Stau erzeugen, und dieser hat an der jedesmaligen Baustelle des Längswerks eine grössere Flussgeschwindigkeit zur Folge. Sobald das Wasser aus dem engeren Profil in das breitere tritt, erfolgen dort heftige Umströmungen des Bauwerks und Vertiefungen der Flussbettsohle, zu deren Begegnung ähnliche Anordnungen wie beim Buhnenbau nothwendig werden können. Bisweilen sind indessen derartige Vertiefungen für den Bestand der Parallelwerke von Vortheil, indem sie alsbald eine tiefe Fundamentirung gestatten und dadurch spätere Senkungen der Werke verhindern. Tritt nämlich die Vertiefung der Flussbettsohle im Fahrwasser erst nach Erbauung der Werke ein, so werden diese unterwaschen und durch Nachsinken in die Vertiefungen beschädigt. Die flussseitige Böschung des Parallelwerks ist einem dauernden Angriff des Wassers ausgesetzt-, doch bleibt dieser nicht gleich-mässig und richtet sich zeitweise mit besonderer Heftigkeit, je nach der Richtung der Strömung, auf einzelne Stellen. Da diese vorher nicht zu bestimmen sind, muss die Construction des Werks überall eine sehr solide sein, und dies macht ihre Anlage kostbar. Namentlich muss die flussseitige Böschung eine Construction erhalten, welche etwa entstehende Vertiefungen des Flussbetts entweder verhindert oder sie selbstthätig beseitigt. Beides ist nur durch flache Böschungen mit Steinschüttungen oder Senkfaschinen, also ähnlich wie bei den Buhnenköpfen, zu erreichen.

Für die Reihenfolge der Ausführung auf einander folgender Werke bleiben die speciellen Flussverhältnisse im Allgemeinen maassgebend. Kann das oberhalb gelegene Werk im Stau des unteren zur Ausführung kommen, so wird man letzteres zuerst und andererseits zunächst das obere Werk erbauen, wenn dadurch für das benachbarte untere Werk während der Ausführung eine geringere Strömung zu erzielen ist.

Die Wirkung der Parallel werke äussert sich zunächst darin, dass sämmt-liche Wassermassen des Flusses bei niedrigen und mittleren Wasserständen in das neu gebildete Flussbett gedrängt und in diesem abgeführt werden. Da dieses überall nahezu gleiche Breite und im Wesentlichen parallele Ufer hat, so tritt auch eine nahezu gleichförmige Bewegung des Wassers — soweit solche im Flusse überhaupt möglich ist —- ein, und es kann die Strömung, wenn die Ufer widerstandsfähig sind und bleiben, nur noch die Sohle angreifen, muss also eine entsprechende Vertiefung derselben, wenn sie aus beweglichen Sinkstoffen besteht, herbeiführen. Parallelwerke wirken aber ebenfalls als Stauwerke und erzeugen als solche eine grössere Wassertiefe. Da ausserdem die Einschränkung nach den Untersuchungen in § 2 e eine Vermehrung der mittleren Geschwindigkeit oder eine Vermehrung der mittleren Tiefe oder auch eine Vermehrung beider Factoren zur Folge hat, so findet in jedem Falle durch Parallelwerke eine Vermehrung der früheren Wassertiefe des Flusses statt, mag diese nun aus dem Stau oder aus der Vertiefung der Sohle oder aus beiden Factoren gleichzeitig resultiren. Jede Beschädigung der Werke verändert indessen die Wirkung derselben, und da sie ersterer dauernd und in hohem Grade ausgesetzt sind, bleiben die Erfolge, welche gewöhnlich mit Parallelwerken alsbald nach ihrer Erbauung erzielt werden, vielfach nicht constant.

Auf die Ausbildung der Ufer wirken sie nur sehr langsam hin, weil die abgeschlossenen Theile des Flussbetts der Strömung nur für die Dauer der Ueber-fluthung also hauptsächlich nur bei Hochwasser ausgesetzt sind, und Sinkstoffablagerungen auch dann durch die Höhe der Werke verhindert oder doch sehr erschwert werden. Dass diese Uebelstände sich durch zweckmässige Anordnung der Parallelwerke mehr oder weniger belieben lassen, beweisen die Erfolge der Garonne-Regu-lirung. Dort hat sich nach Lagrene in Folge der Wirkungen der Parallelwerke das Gefälle des Flusses innerhalb der einzelnen Werke dem mittleren Flussgefälle genähert und auf den früheren Flussschnellen vermindert, während bei dem Anfangs gehobenen Wasserspiegel später eine Senkung zwischen den Parallel werken, unterhalb derselben aber eine Erhöhung und unmittelbar oberhalb der Werke eine starke Strömung eingetreten ist. Beim et io ge fand sich überall im Fahrwasser eine Minimaltiefe von lm,10 bis lm,65 anstatt der früher vor der Regulirung vorhandenen von 0m,70 bis ()m,80. Die Befürchtung, es werde sich der aus der Fahrrinne fortgespülte Kies und Sand unterhalb der eingeengten Strecken ablagern und dort Baggerungen nothwendig machen, hat sich nicht bewahrheitet; es ist demnach angenommen worden, dass sich die Sinkstoffe in den übergrossen Vertiefungen unterhalb angesammelt haben. In der Fahrrinne selbst sollen keinerlei Versandungen vorgekommen sein. Letzteres lässt darauf schliessen, dass die Flussgeschwindigkeit den Widerstand der Sohlensinkstoffe soweit überwindet, um diese in den oberen Schichten in steter Fortbewegung zu erhalten.

Schliesslich ist noch zu bemerken, dass Parallelwerke bei zweckmässiger Anordnung ebenfalls die Festlegung eines grossen Tlieils der vorher beweglichen Sink-stoffmassen des Flussbetts bewirken und hierdurch die Verflachung der unterhalb gelegenen Flussstrecken verringern.

Zu den Flüssen, deren Regulirung durch Parallelwerke erstrebt wird, gehört die Elbe in Sachsen, von welcher Fig. 16, Taf. XXIX einige Strecken bei Copitz und bei Dresden dargestellt sind. Die Arbeiten werden dort nach einem einheitlichen Plane vom Jahre 1860 ausgeführt. Derselbe bezweckt die Correction des Flussbettes, die Ausbaggerung der in demselben abgelagerten Sinkstoffe, soweit sie der Schiffahrt hinderlich sind und von der Strömung nicht fortgeführt werden, sowie endlich die Sicherung der Ufer.

Die Correction des 170 bis 270m breiten Flussbetts erfolgt bis zur Höhe des mittleren Wasserstandes durch systematische Einschränkung des Flusses bis auf seine Normalbreite von 113m durch Parallelwerke, zu deren Erbauung nach dem Profil zu Fig. 16 meist Steine und die aus dem Bett gebaggerten Kies- und Geröllemassen verwendet werden. Die Krone der Parallelwerke, früher auf 0m,57 über Null A. P. zu Dresden normirt, wird gegenwärtig in Concaven 0m,50 über, in Convexen aber zur Beförderung der Verlandungen 0m,50bislm unter Null A. P. angenommen. Zu den Uferdeckungen benutzt man nicht mehr die früher gebräuchlichen Weidenanpflanzungen, sondern Steinpflaster oder Gerölle-Abdeckungen. Letztere sind namentlich in der Neuzeit als ein bewährtes Mittel in Gebrauch. Man stellt zu diesem Zwecke an den abbrüchigen Ufern flache Böschungen her und beschüttet diese mit den aus dem Fluss gebaggerten groben Gerollen. Bis 1871 waren bereits 9628m abbrüchige Ufer abgedeckt. Die gesammte Länge aller Deckwerke betrug 52000m; auch waren zur Sicherung der Ufer und Leinpfade 262 Buhnen theils vom Staat, tlieils von Privaten erbaut.

Die Elbe hat in Sachsen eine Länge von rund 119Km oder 238Km Uferlänge, wovon 185Km durch Parallelwerke ausgebaut werden sollen. Hierfür ist eine Summe von rund 9 Millionen Mark ausgeworfen, welche in Jahresraten von 210000 M. zur Verwendung gelangt, so dass die Durchführung der Regulirung 43 Jahre oder den Zeitraum bis 1903 erfordert. Bis 1871 waren so bereits etwa 2 Millionen Mark verwendet und 63Km Parallelwerke erbaut, durch welche der Fluss auf 47Y2Km Länge oder auf rund 40°/o seiner Gesammtlänge in Sachsen regulirt worden ist. Pro Kilometer Fluss berechnen sich die Kosten auf rund 450000 M.

Durch die angegebenen Regulirungsmittel, sowie durch Fortbaggerung der Untiefen hofft man eine hinreichende Schiffahrtstiefe, eine gleichmässige Vertheilung des Gefälles und eine, dem Schifffahrtsbetrieb entsprechende Flussgeschwindigkeit herbeizuführen. Nach der Denkschrift — die Elb-correction in Sachsen, von Lohse (Dresden 1871) — ist in den regulirten Strecken nicht nur die von den Elbuferstrecken in der Additional-Acte vom Jahre 1844 geforderte Minimal-Wassertiefe von 0m,65 bei dem angenommenen Wasserstand von lm,41 unter Null A. P. zu Dresden überall vorhanden, sondern auch die nach dem Vorschläge der Schaucommission vom Jahre 1869 für die gesammte Elbe von Tetschen bis Hamburg zu schaffende Minimal-Wassertiefe von 0m,94, welche bei dem genannten niedrigsten Wasserstande den Schiffen einen Tiefgang von Om,84 gestattet, fast durchgängig erreicht, meist sogar nicht unbeträchtlich überschritten, und es wird in der Denkschrift noch hinzugefügt, dass sich diese Minimaltiefe überall, wo sie in den regulirten Strecken noch nicht vollständig angetroffen werde, durch geringe locale Baggerungen hersteilen und dauernd erhalten lasse. Nachträglich sind indessen in den Jahren 1874 und 1876 noch niedrigere Wasserstände und zwar bis lm,60 unter Null A. P. zu Dresden eingetreten.

Die Fahrwassertiefe betrug 1871 in den flachsten Stellen in Folge der Kegulirung auf der Strecke von Posteiwitz bis Pillnitz 0m,31 und auf der Strecke von Hostewitz bis Strehla Om,27 mehr, als vor der Kegulirung.

Die durch Parallelwerke abgeschnittenen Theile des Flussbetts werden theils auf natürlichem, theils auf künstlichem Wege zur Verlandung gebracht, in Weidencultur genommen und gelangen in fiscalischen Besitz. Die Grösse dieser Flächen wird nach durchgeführter Verlandung auf rund 500 Hectaren und der aus der Weidencultur dann zu erhoffende Reingewinn auf jährlich 90000 M. angegeben. Die aus dem Flussbett gebaggerten Sinkstoffe dienen theils zur Ausfüllung der genannten Flächen, theils zur Erbauung der Parallelwerke und theils zur Herstellung von Uferdeckwerken. Fs sind daher 4 Dampfbagger von zusammen 42 Pferdekraft Nutzleistung im Betriebe. Dieselben haben in der Zeit von 1843 bis 1871 rund 2*/4 Millionen Kubikmeter Sinkstoffe aus dem Flussbett gefördert. Die durchschnittliche Tagesleistung eines jeden dieser Bagger war 267 kbm, und es stellten sich die Kosten pro Kubikmeter mit Einschluss des Transports nach den Verwendungsstellen auf 37,08 Pfg., mit Einschluss der Betriebs- und Unterhaltungskosten der Dampfbagger aber auf 54,31 Pfg.

§ 6. Vorth eile und Nachtheile der Regulirungswerke. Nach den Erörterungen in § 5 bieten sämmtliche Regulirungs werke den Vortheil, dass sie für den Flusslauf ein regelmässiges Bett gestalten und seine zerstörende Einwirkung auf die Ufer und die im Inundationsgebiet belegenen Terrains aufheben oder doch wenigstens ganz erheblich abschwächen. Das Landescultur-Interesse wird also durch jede Flussregulirung gefördert. Zur Erhöhung der Schiffbarkeit tragen jedoch nur diejenigen Regulirungswerke bei, welche auch noch eine Beschränkung der Fluss-breite bezwecken, daher nur Buhnen und Parallelwerke. Uferdeckwerke sind nur insofern für die Schiffahrt von Vortheil, als sie eine gleiehmässigere Bewegung des Wassers und der Sinkstoffe veranlassen, Abbrüche der Ufer verhindern und so auf Verminderung der Verflachungen des Flussbetts hinwirken.

Da es sich (vergl. § 1) hier nur um Regulirung schiffbarer Flüsse handelt, indem die nicht schiffbaren im Cap. X erörtert werden, und da Uferdeckwerke nach dem oben Gesagten bei der Wahl der Regulirungswerke, durch welche die Schiffbarmachung eines Flusses oder die Erhöhung seiner Schiffbarkeit zu erreichen ist, aus-scheiden; so bleibt nur die Frage zu beantworten, ob hierzu Buhnen oder Parallelwerke geeigneter sind. Diese Frage wird oft lediglich nach denjenigen Erfolgen, welche in Wirklichkeit durch beide Regulirungsarten bisher erreicht worden sind, beantwortet, und es wird übersehen, dass dazu viele Misserfolge gehören, welche grösstentheils nicht der Art der Regulirungswerke, sondern der zweckwidrigen Anwendung der letzteren zur Last fallen. Sodann wird wohl auch einzelnen Eigenschaften der Regulirungswerke mehr oder weniger berechtigte Bedeutung heigelegt, und danach bald diese bald jene Regulirungsart für die zweckmässigere erklärt, so dass zur Zeit unter manchen Hydrotekten bezüglich der Zweckmässigkeit der Buhnen und Parallelwerke noch sehr getheilte Ansichten bestehen. Eine Klärung derselben kann bei dieser Sachlage nur von einer ganz objectiven Beurtheilung und zwar nur dann erwartet werden, wenn dieselbe auf der gerechten Abwägung aller gesammten

Eigenschaften und Wirkungen der Regulirungswerke und auf denjenigen Erfolgen basirt, welche bei zweckmässigster Anordnung der Werke bereits erreicht worden sind ünd auch ferner zu erreichen sein werden. Ein derartiges Urtheil gelangt dann nach Ansicht des Verfassers dahin, dass beide Regulirungarten bei ihren wesentlichen Vortheilen und Nachtheilen wohl als ziemlich gleich-werthig angesehen werden können und dass die Schiffbarmachung jedes Flusses, dessen Sohle aus beweglichen Sinkstoffen besteht und dessen Wassermenge und Gefallsverhältnisse überhaupt eine Regulirung im Schiffahrtsinteresse zulassen, ebensowohl durch Buhnen als auch durch Parallelwerke erreichbar ist. Weitere Erwägungen über die Eigenschaften und Wirkungen der Regulirungswerke führen aber dahin, dass die zweckmässigste Regulirungsmethode in einer systematischen gleichzeitigen Verwendung von Buhnen und Parallelwerken gefunden werden kann, weil es dabei gelingt, ihre wesentlichen Nachtheile zu beseitigen oder unschädlich zu machen. Diese Bauart möge das „combinirte Regulirungssystem“ genannt und im § 7 näher erörtert werden, während hier zunächst die aus § 5 resultirenden Schlussfolgerungen, bezüglich der Vortheile und Nachtheile der in Rede stehenden Regulirungswerke, in gedrängter Kürze zusammenzustellen sind.

Vortheile der Buhnen. — Buhnen erfordern die geringste Gesammtlänge der Bauwerke und auch die geringste mittlere Bauhöhe derselben, ersteres, weil sie im Gegensatz zu Parallelwerken nur aus Querwerken bestehen und keine Längswerke haben, letzteres, weil ein erheblicher Theil der Werke in geringeren Wassertiefen liegt, als dies bei Parallelwerken der Fall ist. Die ersten Anlagekosten sind daher ein Minimum. Sodann erzeugen Buhnen in kurzer Zeit Alluvionen und diese bilden neue Ufer, welche das natürliche Ufer schützen, das Fahrwasser begrenzen, die Flussbreite durchweg einschränken und die Bauwerke mit Ausschluss ihrer Köpfe dem Flussangriff und der dauernden Unterhaltung entziehen. Die neuen Uferlinien bedürfen daher im Wesentlichen nur an einzelnen Stellen — den Bulmenköpfen — einer dauernden, mit grösseren Kosten verbundenen Unterhaltung. Es sind daher Buhnen auch in der Unterhaltung die billigsten Einschränkungswerke. Endlich gestatten sie eine, im Lauf der Zeit etwa nöthig werdende, weitere Beschränkung der Flussbreite, eine leichte Erhöhung der Werke, sowie auch ohne Schwierigkeit den jederzeitigen Uebergang zum Parallelwerks-System.

Nachtheile der Buh nen. — Diese bestehen dann, dass solche Werke zunächst, und zwar von ihrer Erbauung ab bis nach Ausbildung der Alluvionen, unregelmässige Wasserbewegungen veranlassen, welche das Flussbett und die Bauwerke heftigen Angriffen und Beschädigungen aussetzen, dass sie ferner in der Nähe ihrer Köpfe die gleichförmige Bewegung des Wassers und den Parallelismus der Wasserfäden in einem gewissen Grade dauernd stören, dieserlialb aber, vorzugsweise in Concaven, bei geringer Länge der Werke nachtheilig sind, indem dort keine oder doch nur geringe Verlandungen erzeugt und weder neue Ufer gebildet, noch die natürlichen wirksam geschützt werden, und dass sich endlich die günstigen Erfolge ihrer Wirksamkeit erst nach erfolgter Verlandung ihrer Intervalle, also in einer späteren Zeit, als bei Parallelwerken ergeben.

Vortheile der Parallelwerke. — Dadurch, dass Parallelwerke alsbald neue Ufer hersteilen und so die Flussbreite durchweg beschränken, gelangen sie sofort zur vollen Wirksamkeit und führen in kurzer Zeit zur Vermehrung der Fahrtiefe und

Herstellung eines möglichst regelmässigen Flussbetts. Sodann erzeugen sie gleichförmige Bewegung des Wassers in der Fahrrinne, vorzugsweise aber Parallelismus der Wasserfäden längs der Werke, so dass nachtheilige Querströmungen für die Schiffahrt nicht eintreten. Dieserhalb sind sie für Concaven die zweckmässigsten Einschränkungswerke.

Nachtheile der Parallelwerke. — In der ersten Anlage sind Parallelwerke in Folge der grossen Ausdehnung der gesammten Längs- und Quer- oder Anschlusswerke und wegen der meist erheblichen Bauhöhe der ersteren, sowie in Folge ihrer nothwendigen soliden Construction die theuersten Regulirungswerke. Zu ihren weiteren Mängeln gehört die nur langsam erfolgende Verlandung der von den Werken abgeschlossenen Bassins, die bis zur Verlandung eintretende, ganz unvermeidliche, aus Uebersturz und Hinterströmung resultirende Beschädigung der Werke und oberen Ufer, sowie der dauernde Angriff der Strömung auf die flussseitigen Böschungen. Dieserhalb veranlassen Parallelwerke auch die relativ grössten Unterhaltungskosten auf einen erheblich längeren Zeitraum, als Buhnen. Sodann gestatten sie, ohne Preis-gebung eines Theils ihrer Werke, weder den Uebergang zum Buhnensystem noch eine spätere, weitere Beschränkung der Normalbreite. Auch kann eine nachträgliche Veränderung der Höhe ihrer Kronen, wenn solches durch Hebung oder Senkung des Wasserspiegels oder zum Zweck besserer Alluvionbildung nötliig wird, nur mit grösseren Kosten bewerkstelligt werden.

§ 7. Vorschläge zur anderweitigen Itegulirung der Flüsse. Die That Sache, dass unsere Flüsse zur Zeit der niedrigen Wasserstände meist nur einen geringen Grad von Schiffbarkeit besitzen, sowie das Streben, bessere Zustände zu schaffen, hat in der Neuzeit wiederholt zu Vorschlägen zur anderweitigen Regulirung geführt. Namentlich sind in dieser Beziehung in der Deutschen Bauz. 1872, S. 134, 170, 276, 299 u. 355, sowie 1873, S. 41, 138 u. 177 Aufsätze veröffentlicht worden, in denen sich sehr verschiedenartige Ansichten geltend machen. Sie basiren theils auf ganz neuen Principien, theils haben sie auch nur die Weiterentwickelung und Vervollkommnung der bekannten Regulirungsarten zum Gegenstände. Ein näheres Eingehen auf diese Artikel würde hier zu weit führen, ebenso auch die Erörterung Uber den Vorschlag, unsere sämmtlichen Flüsse fernerhin überhaupt nicht mehr zu reguliren, sondern durchweg zu canalisiren. Da jedoch die hierbei aufgestellten Behauptungen, dass die bekannten Regulirungsysteme nicht zum Ziele führen, uner-wiesen geblieben, die mit letzteren schon erreichten Erfolge auch nicht zu bestreiten sind und da ferner bis jetzt noch keine Bauweise vorgeschlagen • oder bekannt geworden ist, welche Buhnen und Parallelwerke zu ersetzen oder gar überflüssig zu machen geeignet erscheint, so fehlt zur Zeit jede Veranlassung diese Werke aufzugeben; es muss vielmehr als die Aufgabe der Gegenwart bezeichnet werden, die Eigenschaften und Wirkungen der bekannten Regulirungswerke immer mehr und mehr zu erforschen und auf Grund der hierdurch gewonnenen Kenntniss eine weitere Entwickelung, Ausbildung und Vervollkommnung der Werke anzustreben.

Von diesem Gesichtspunkt aus gelangt der Bearbeiter dieses Capitels zu dem Vorschlag: „fernerhin zur Schiffbarmachung der Flüsse gleichzeitig Buhnen, Parallel- und Deckwerke systematisch zu verwenden.“

Das so combinirte Regulirungssystem ermöglicht nämlich, wie weiterhin nachgewiesen werden wird, die zweckmässigste Ausnutzung der Vortheile und Verminderung der wesentlichsten Nachtheile der Buhnen und Parallelwerke.

Nach § 6 gehört zu den Vortheilen der Buhnen die Alluvionbildung, und es erfolgt diese ganz besonders vor convexen Ufern, vor concaven dagegen nur bei langen Buhnen. Da aber Buhnen, namentlich deren Köpfe, vorzugsweise in Concaven unregelmässige Wasserbewegungen veranlassen, welche längs der Streichlinien, oft bis tief in die Intervalle hinein die Bildung der Alluvionen stören und diese dauernd dem heftigen Angriff der Strömung aussetzen, so kann sich eine regelmässige Uferlinie und eine für die Schiffahrt günstige, regelmässige Wasserbewegung längs der durch Buhnen ausgebauten Concaven nicht ausbilden. Das Gegentheil ist aber bei Parallelwerken der Fall. Bei den convexen Ufern fallen die Nachtheile der Buh

nen nicht in’s Gewicht, weil sich dort geringere Wassertiefe, geringere Strömung, also günstigere Bedingungen zur Alluvionbildung vorfinden und die Schiffahrt in der Regel die Convexe auch nicht benutzt. Hieraus ergiebt sich zunächst, dass Buhnen für den Ausbau des convexen, Parallelwerke für den Ausbau des concaven Ufers Vortheile bieten. Der Nutzen der Parallelwerke wird aber erheblich abgeschwächt, sobald sie vom Ufer weit entfernt liegen. Dann treten ihre Nachtheile — mangelhafte Alluvionbildung, leichte Beschädigung durch Uebersturz und Hinterströmung, sowie Kostspieligkeit der Herstellung und Unterhaltung — auf. Sollen diese Nachtheile vermindert, ja nahezu ganz vermieden werden, dann müssen die Parallelwerke dem Ufer möglichst nahe gelegt werden. Dies ist aber in Concaven auch meist erreichbar, wenn man von erheblichen Abflachungen derselben mehr, als bisher zuweilen gebräuchlich ist, Abstand nimmt. Der Vortheil solcher Abflachungen, auch Begradigungen genannt, ist noch für die Schiffahrt vielfach (ganz besonders beim Buhnensystem) ein zweifelhafter und liarmonirt oft sehr wenig mit dem durch die Abflachung veranlassten Kostenaufwand. Kann die Schiffahrt die wohl in jedem schiffbaren Fluss vorhandenen erheblichen Curven ohne wesentliches Hinderniss passiren, dann bedarf es auch keiner bedeutenden und kostspieligen Abflachung anderer, weniger erheblichen Curven. Für die Gleichförmigkeit der Wasserbewegung kann es nicht wesentlich sein, ob der Krümmungsradius der Concave etwas grösser oder kleiner ist. Jedenfalls ist eine mit Buhnen ausgebaute Concave für die Wasserbewegung störender, als eine mit Parallelwerken ausgebaute Concave von erheblich geringerem Krümmungsradius.

Es erscheint hiernach wohl geeignet, bei der grossen Mehrzahl der in Flüssen vorhandenen natürlichen Curven nur auf eine Beseitigung der Unregelmässigkeiten hinzuwirken und die Streichlinien so anzuordnen, dass sie regelmässige Uebergänge von einer Richtung in die andere bilden, sich im grossen Ganzen aber den natürlichen Ufern möglichst anpassen. Auf diese Weise wird es in den meisten Fällen erreichbar sein, concave Ufer mit nahe vor denselben anzulegenden Parallel- und Deckwerken auszubauen, Buhnen aber daselbst, von geringen Ausnahmen abgesehen, ganz zu vermeiden. Geschieht dies, so muss die notliwendig werdende Beschränkung der Flussbreite durch Vorschiebung der Regulirungswerke auf dem convexen Ufer erfolgen und hierzu können zweckmässig nur Buhnen gewählt werden, weil diese dort sowohl im Bau als in der Unterhaltung billiger sind und auch eine bessere Ablagerung der Flusssinkstoffe, also eine günstigere Alluvionbildung veranlassen, als Parallelwerke, deren oben geschilderte Nachtheile sich auch in der Convexen, bei entfernter Lage vom Ufer, geltend machen. Aus denselben Gründen werden auch in geraden Strecken Parallelwerke dem Ufer möglichst nahe, Buhnen dagegen überall dann anzulegen sein, wenn ein weiteres Vortreten der Streichlinien notliwendig wird.

Hiernach basirt das combinirte Regulirungssystem auf dem Princip: „Buhnen zum Ausbau aller convexen Ufer, Parallel- und Deckwerke zum Ausbau aller concaven Ufer zu verwenden, bei Regulirung gerader Strecken aber die Wahl der Werke von der Entfernung der Streichlinien vom Ufer abhängig zu machen.“ — In Wirklichkeit finden sich nun wohl, in Bezug auf die äussere Gestaltung der Ufer, gerade Flussstrecken öfter vor, die Fahrrinne selbst aber bewegt sich auch dort — wenigstens in allen Sinkstoffe führenden Flüssen, wie der Oberrhein beweist — stets in Serpentinen, so dass also thatsächlich bei Flussregulirungen vorzugsweise nur Concaven und Convexen in Betracht kommen. Werden die convexen Ufer, den mit Berücksichtigung der Fahrrinne gebildeten Streichlinien entsprechend, mit längeren Buhnen ausgebaut, längs der concaven Ufer aber Parallel- und Deckwerke angeordnet, so wird dadurch der doppelte Vortheil erreicht, die an den Ufern vorhandenen Sinkstoffbänke grösstentheils festzulegen und die Fahrrinne für die Schiffahrt an den Parallelwerken entlang zu führen, von den Buhnen aber fern zu halten. Der Nutzen, welcher aus der Festlegung eines grossen Theils der Sinkstoffbänke für die Schiffbarkeit des Flusses erwächst, ist bereits in § 2 unter c erörtert. Diejenigen Sinkstoffe aber, die sich hierbei nicht festlegen lassen, vermögen bei Verwendung des combinirten Regulirungssystems in jeder Flusstrecke in die Intervalle der Buhnen einzudringen und sich dort abzulagern. Das System gestattet aber auch eine etwa nachträglich nothwendig werdende Einschränkung der Flussbreite, da bei demselben Parallelwerke und Buhnen nach der Uferseite in der Regel stetig abwechseln und Buhnen in den Convexen sich dann leicht verlängern lassen, während die Parallel- und Deckwerke in den Concaven nur an ihren Ausläufern geringe Modificationen beanspruchen.

Das combinirte Regulirungssystem lässt sonach die Ausnutzung der wesentlichsten Vortheile und die Vermeidung der wesentlichsten Nachtheile der Buhnen und Parallelwerke erwarten.

Schon jetzt sind übrigens die Anfänge dieses Systems in einzelnen, in der Regulirung begriffenen Flüssen zu erkennen, indem dort gleichzeitig Buhnen, Parallel-lind Deck werke verwendet werden, so dass das combinirte System nur als eine systematische Weiterentwickelung und Vervollkommnung des bereits Vorhandenen angesehen werden kann. Da es nach Ansicht des Verfassers ganz besonders zur Regulirung grosser Flüsse zweckmässig ist, hat es derselbe in Fig. 4 und 5, Taf. XXVIII versuchsweise in zwei Projecten für je eine Flussstrecke des Oberrheins und der Memel dargestellt.

Für den Oberrhein (Fig. 4) ist eine gerade Strecke mit einer zur Zeit vorhandenen Normalbreite von 240m zwischen den Uferdeckwerken gewählt und die Entfernung zweier Kiesbänke von einem Ufer = 2000m, ausserdem aber noch angenommen worden, dass es möglich sei, den Oberrhein, behufs Erhöhung seiner zeitigen, der Wassermenge wenig entsprechenden Schiffbarkeit, um etwa iji seiner jetzigen Normalbreite einzuschränken. Bei der Regelmässigkeit des Rheinbetts, der Kiesbänke und Fahrrinne lassen sich dann auch die Bauwerke des combinirten Regulirungssystems ganz systematisch anordnen, und es ergiebt sieh, dass die Fahrrinne mit Ausschluss der Uebergänge nur an den Deck- oder Parallelwerken entlang führt und dass letztere sich möglichst an die Ufer anscliliessen bezw. hinterfüllen lassen, mit ihren Ausläufern aber in maximo nur 40in vom Ufer entfernt liegen, und mit diesem durch inclinante Zwischen werke, welche den Angriff des überstürzenden Wassers vom Ufer abhalten, verbunden sind. Die grösste Länge der Bulinen auf den Kiesbänken beträgt etwa 90m. Einzelne dieser Bulinen und zwar die in der Zeichnung punktirten sind als Zwischenwerke von leichterer Construction, als die kräftigen Hauptwerke gedacht. Die Buhnen auf den Kiesbänken würden zunächst nur in Höhe derselben zu erbauen sein.

Fig. 5 zeigt im Project die Anwendung des combinirten Systems für die Strecke des Memel-Stroms zwischen den Nebenflüssen Szeszuppe und Jura. Die Zeichnung er-giebt den völlig verwilderten Zustand der Memel daselbst und zeigt, dass sich das System auch in Flusskrümmungen ebensowohl wie in geraden Strecken verwenden lässt. Die Curven sind in der projectirten Weise für die Schiffahrt noch bequem zu passiren, so dass es einer weiteren Abflachung der am rechten Ufer belegenen Con-caven durch erheblichere, kostspieligere Vortreibung des Parallelwerks nicht bedarf.

In Wirklichkeit ist übrigens diese Flussstrecke, wenn auch nicht so systematisch wie in der Zeichnung dargestellt, so doch in annähernd ähnlicher Weise mit Buhnen unter Verwendung einzelner Deckwerke, aber ohne Parallelwerke, innerhalb der letzten Jahre ausgebaut worden, und haben gerade die hierbei gemachten Beobachtungen und Erfahrungen, sowie die dort schon bis jetzt erreichten Erfolge Veranlassung zu dem Vorschläge gegeben, das combinirte Regulirungssystem an Stelle der getrennten Systeme der Buhnen und Parallelwerke weiterhin zu verwenden.

§ 8. Baumaterialien zur Herstellung der Regulirungswerke. Die Regulirungswerke werden im Wesentlichen entweder aus Stein- und Kies-Materialien oder aus Faschinen construirt und verwendet man hierbei folgende Baumaterialien: Bindeweiden, Faschinen, Pfähle, Beschwerungsmaterialien, Steine, Kies, Luntleinen und Draht.

Binde weiden (auch Wippenbänder genannt) sind 2-bis 3-jälirige etwa 1 ,/2m lange, am Stammende 1 bis l¹/2cm starke Weidenruthen von frischem, grünem und elastischem Holze. Am geeignetsten sind diejenigen, welche auf den Werdern der Flussufer wachsen, ungeeignet aber solche von sumpfigen und hochbelegenen Terrains, sowie auch Kopfweiden (Aeste der Weidenbäume). Werden besonders starke Bindeweiden, wie beispielsweise bei Anfertigung von Senkfaschinen, erforderlich, so zieht man Hasel-, Birken- und Eschenruthen den Weiden vor. Binde weiden finden im frischen, grünen Zustande Verwendung beim Binden der Faschinen und Würste, sowie bei Anfertigung der Sinkstücke, Senkfaschinen, Sinkwalzen, Senkkörbe, Flechtbänder und Flechtzäune. Sie werden zuvor durch Drehen, welches die Holzfasern der Länge nach trennt, ohne sie zu zerreisen, zubereitet. Zu schnelles Trocknen der Bindeweiden lässt sich durch Aufbewahrung im Wasser vermeiden.

Ein Bund Bindeweiden von 0m,30 bis 0m,40 mittlerem Durchmesser enthält 120 bis 240 Ruthen je nach der Stärke der letzteren.

Faschinen. Ein Bündel Strauch von 0ra,25 bis 0m,30 Stärke im mittleren Durchmesser, 3m bis 4m Länge und an 3 bis 4 Stellen mit Bindeweiden fest umbun-den, wird eine Faschine genannt. Das Strauch kann aus allen Arten von Lauboder Nadelhölzern bestehen, doch sind Weidenfaschinen am geeignetsten. Die grosse Mehrzahl der einzelnen Reiser oder Zweige, deren grösste Stärke am Stammende 4cm beträgt, soll ungefähr die Länge der Faschine haben, kurzes Strauch aber gar nicht, oder doch nur wenig eingebunden werden. Eine fernere Bedingung ist, dass das zu den Faschinen verwendete Holz gesund und möglichst frisch, also nicht schon vertrocknet oder gar verrottet ist. Da die Dimensionen der Faschinen sehr verschieden sind, ist es zweckmässig, ihre Abnahme nicht nach Zahl, sondern nur nach kubischem

Inhalt zu bewirken. Zu diesem Zweck werden sie gewöhnlich in Haufen von 4m Breite und 2ra,8 Höhe aufgesetzt und hiervon 0m,30 als Sackmaass in Abzug gestellt. Der lauf. Meter eines solchen Haufens enthält also 10 kbm. Gewöhnliche Faschinen werden zur Herstellung des Packwerks, der Sinkstücke und Senkfaschinen, sogen, grüne Weidenfaschinen, welche alsbald nach dem Schneiden zu verarbeiten sind, zu Pflanzungen, Spreutlagen, Rauhwehren und Flechtzäunen verwendet.

Pfähle. Man unterscheidet Buhnen-, Spreutlagen- und Pflaster-Pfähle. Sie werden von glatt spaltendem Holze oder aus gerade gewachsenen Stämmen ohne Aeste und Astlöcher, aus gutem Tannen-, Fichten- oder Weidenholz gefertigt, am Fussende zugespitzt und am Kopfende glatt abgeschnitten.

Buhnenpfähle Spreutlagenpfähle „ Pflasterpfähle „

sind lm,25 bis lin,5 lang 5 bis 7cm am Kopf stark, lm,0    „    5 bis 6cm    „    „    „    ,

lm,6    „    12 bis 15cm    „    „    „    .

Buhnen- und Spreutlagenpfälile dienen zum Befestigen der Würste auf dem Packwerk, den Spreutlagen und Rauliweliren. Man sucht zuweilen ihre Wirksamkeit durch einen am Kopf der Pfähle durch gesteckten Holzpflock oder daseihst angebrachten Kerb oder auch durch einen aus einem Seitenast gebildeten Haken zu vermehren. Es ist diese Herstellung jedoch zeitraubend und mühsam und man erreicht denselben Zweck, wenn man die Pfähle abwechselnd in schräger Richtung durch die Würste schlägt.

Pflasterpfähle werden bei Abpflasterung der Buhnenkronen als Einfassung des Pflasters zu dem Zweck verwendet, den Randsteinen an den Pfählen ein festes Widerlager zu geben.

Beschwerungsmaterial. Hierzu eignet sich mit Ausschluss von Torf jede Erdart, wenn auch reiner Sand weniger vortheilhaft ist, als schwere und fette Erde, Lehm, Lette und Thon. Da das Beschwerungsmaterial den Zweck hat, die schwimmenden Faschinenlagen zu belasten und dadurch zu senken, sowie auch die Zwischenräume in denselben auszufüllen, darf es nicht fortgespült werden. Dieserhalb sind schwere Lette und Kies besonders zweckmässig. Bei starker Strömung werden in-dess zur Belastung auch noch Steine verwendet, wenn mit dem übrigen Beschwerungsmaterial ein Senken der Faschinenlagen nicht zu erreichen ist.

Steine. Die beim Bau der Regulirungswerke erforderlichen Steine sind entweder Schütt- oder Pflastersteine. Erstere werden zur Herstellung der unter Wasser belegenen Theile der Regulirungswerke, ferner zur Belastung der Faschinenlagen des Packwerks, zum Senken der Sinklagen und Sinkstücke, zur Füllung der Senkfaschinen und Sinkkörbe, zur Abdeckung der Böschungen, wo diese dauernd der Strömung und dem Angriff ausgesetzt sind, sowie endlich auch zur Ausfüllung von Vertiefungen im Flussbett vor den Werken verwendet. Die Grösse der Schütt- oder Senksteine hängt von der Stärke der Strömung und auch von der Steinart ab. Pflastersteine bezwecken die Befestigung und Abdeckung der über Wasser belegenen Böschungen, Kronen und Köpfe der Werke. Als Schüttsteine eignen sich Bruchsteine jeder Art, als Pflastersteine nur solche von hartem, wetterbeständigen Gestein.

Kies wird zum Pflastern, zur Füllung von Senkfaschinen, zur Bildung des mittleren Kerns der Werke, zum Hinterfüllen, sowie auch als Beschwerungsmaterial beim Faschinenbau verwendet.

Luntleinen. Sie finden beim Bau von Sinkstücken und Senkfaschinen Anwendung, müssen aus rein und fein ausgehecheltem, guten (russischen) Hanf 8 bis 10mra stark, aus 3 Fächern und gezwirnt, lose geschlagen gefertigt, auch mit gutem

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III.

Kientheer mit Oel vermischt, getlieert werden. Sie werden im getheerten Zustande nach ihrem Gewicht abgenommen und es wiegen 100 lauf. Meter etwa 6 bis 6,5 k.

Draht ersetzt bei Anfertigung von Senkfaschinen die Luntleinen und Weidenbänder. Er besteht aus Eisen, ist 3mm stark und wird vor der Verarbeitung vorsichtig ausgeglüht und dann langsam abgekühlt, damit er seine Sprödigkeit verliert. 15 lauf. Meter wiegen etwa lk.

§ 9. Bauconstructionen zur Herstellung der Regulirungswerke incl. Materialbedarf. Die beim Bau der Regulirungswerke gebräuchlichen, aus den Baumaterialien (§ 8) herzustellenden Constructionstheile sind: Faschinenwürste, Flechtbänder, Flechtzäune, Pflanzungen, Spreutlagen, Rauhwehre, Steinpflasterungen, Packwerke, Sinklagen, Sinkstücke, Senkfaschinen und Senkkörbe.

Fig. 7.

Faschinenwürste, welche die Verbindung und Vereinigung einzelner Faschinenlagen zu einer zusammenhängenden Masse bezwecken, werden in jeder erforderlichen Länge 12 bis 18cm stark aus grünen, oder doch noch elastischen, nicht zu starken, möglichst langen Faschinenreisern angefertigt. Letztere vertheilt man zu diesem Zweck auf der Wurstbank (Fig. 7) mit den Wipfelenden immer nach einer Richtung derartig, dass ein gehöriger Längenverband der einzelnen Reiser erzielt wird. Die so geordneten Reiser erhalten in Entfernungen von 0,20 bis 0m,25 sehr fest angezogene Bänder aus Bindeweiden. Krumme Reiser werden mit dem Faschinenmesser auf einem Pfahl der Wurstbank halb durchgehauen oder geknickt, damit sie den späteren Krümmungen beim Verlegen der Würste folgen können. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig, die Böcke der Wurstbank mit je einem senkrechten Pfahl zu versehen. Die Böcke, aus eingeschlagenen Buhnenpfählen bestehend, sind lm,50 von einander entfernt. Sie erhalten am Kreuzungspunkt der beiden Pfähle durch umschlungene Bindeweiden Befestigung.

Flechtbänder. Statt der Würste werden auch Flechtbänder verwendet, welche nach Fig. 8 aus drei geflochtenen Strängen bestehen, deren jeder aus mehreren grünen

Fig. 8.

Ruthen gedreht wird. Durch die Maschen der Flechtbänder lassen sich die. Pfähle leicht eintreiben.

Flechtzäune. Auch sie ersetzen vielfach, so namentlich auf den Kronen der Regulirungswerke und bei Abdeckung der Uferböschungen mit grünem Weidenstrauch die Faschinenwürste und sind dort auch zweckmässiger, insofern sie dem darunter liegenden Strauchwerk einen festeren Halt geben. Bei dieser Verwendung

Fig. 9.

—¹*---\hr

N1.....

werden nach Fig. 9 Spreutlagen- oder Buhnenpfähle in 20cm Entfernung in Reihen über dem ^ - zu befestigenden Strauch derartig eingeschlagen, dass immer je 2 Pfähle nach derselben Richtung, die beiden folgenden aber in entgegengesetzter Richtung schräg stehen. Demnächst werden sie mit Strängen von 3 bis 4 grünen, im Verbände placirten Weidenruthen 15cm hoch umflochten, die einzelnen Stränge fest zusammengepresst und die Pfähle schliesslich nachgetrieben.

Man verwendet Flechtzäune aber auch als Widerlager für Steinpflasterungen, sowie zur Herstellung von Schlickfängen und Schlickzäunen. Erfolgt ihre Anfertigung vom Kahn aus, so werden die über Wasser zwischen eingeschlagenen starken Pfählen geflochtenen Ruthen mit hölzernen Gabeln herabgedrückt. Die Pfähle stehen dann aber durchweg vertical, um das Herabdrücken zu erleichtern.

Pflanzungen. Zu den Pflanzungen werden 3- bis 4-jährige, frisch gehauene Weidenruthen benutzt. Meist dienen die Pflanzungen zur Befestigung der auch als Ufer anzusehenden Alluvionen. Man unterscheidet Reihenpflanzung und Nesterpflanzung. Bei der ersteren werden grüne, von ihren Nehenzweigen befreite Weidenruthen, sog. Stecklinge von etwa 0m,60 Länge in Entfernungen von 0m,25 in inclinant zur Flussrichtung ausgehobenen Rinnen, mit den Stammenden nach unten gesetzt und die Rinnen demnächst mit der ausgehohenen Erde wieder zugefüllt. Die Rinnen liegen 0m,60 bis 0m,80 von einander entfernt. Bei der Nesterpflanzung werden ebenfalls in inclinanter Richtung zum Stromstrich in Entfernungen von lm Gruben von 0m,30 Durchmesser gegraben und an den Rändern derselben je 6 bis 8 Stecklinge der vorbeschriebenen Art gepflanzt und bis zur Terrainhöhe mit Erde bedeckt. Die Nester der 0m,60 bis 0m,90 von einander entfernten Reihen liegen im Verbände, damit das über die bepflanzte Alluvion fliessende Wasser keine geradlinigen Rinnen bildet. Die in der Erde befindlichen Augen der Stecklinge treiben Wurzeln, die oberen aber Zweige. Bei niedrigen Alluvionen ragen die gepflanzten Stecklinge etwa 0m,20, bei höheren dagegen etwas weniger über dem Terrain hervor.

Je nachdem es der Wasserstand gestattet, pflanzt man sowohl im Herbst, als auch im Frühjahr, jedoch nur dann, wenn das Holz nicht im vollen Saft ist.

Die Art der Ausführung der Pflanzungen variirt übrigens vielfach. So werden am Niederrhein auch Stecklinge von 1 bis lm,5 Länge zur Bepflanzung tief gelegener Stellen in Sandbänken verwendet, ausserdem auch sog. Rauschen gepflanzt. Die Stecklinge stehen hierbei als lose Bündel von 0m,20 bis 0m,30 Stärke nebeneinander in Reihen. Die Pflanzgräben sind 0m,50 tief und es ragen die Rauschen je nach der Terraingestaltung 0m,40 bis lm über den Sandfeldern hervor.

Zuweilen bedient man sich der Pflanzungen auch zur Befestigung der eigentlichen Uferböschungen, es sind dort aber die sog. Spreutlagen und Rauhwehre zweckmässiger. Sie beginnen am Wasserstand der Bauzeit und reichen bis zu den höheren Wasserständen, wenn auch nicht bis zu den höchsten hinauf.

Die Construction der Spreutlage ist in Fig. 8, Taf. XXIX dargestellt. Normal zum Stromstrich werden auf der Uferböschung grüne, mit Nebenzweigen versehene, 3- bis 4-jährige gerad gewachsene Weidenruthen dicht nebeneinander ausgebreitet und durch parallel zum Stromstrich liegende, bepfählte Faschinenwürste aus grünem Weidenholz in Entfernungen von 0m,60 bis 0m,80 befestigt. Jede einzelne Ruthe greift mit dem Stammende unter eine Wurst, welche in einer 0m,20 tiefen Rinne in der Böschung liegt. Bei der Ausführung beginnt man mit der höchsten Ruthenlage, so dass die nächst tiefer liegende mit ihren Wipfeln die Stammenden der höheren bedeckt. Am Wasserspiegel sichern zwei Würste die Spreutlage und es erhält letztere durchweg eine 0ni,20 starke Schicht fruchtbarer Erde als Decke. Die Entfernung der Rinnenwürste beträgt bei ausreichend langen Ruthen 2m, die der übrigen nur 0m,60. In der Regel erfolgt die Ausführung im Herbst, zuweilen auch im Frühjahr. Spreutlagen gedeihen in den unteren Böschungen gut, da sie hier vom Fluss aus Nahrung ziehen, in den oberen Böschungen nur in soweit, als sie durch höhere Wasserstände und atmosphärische Niederschläge Nahrung erhalten. Vortheilhaft sind in dieser Beziehung die horizontalen Rinnen, weil sie den Abfluss des Wassers von den

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Böschungen verzögern. Die Stärke der Spreutlage wird sehr verschieden angenommen, oft beträgt sie bis 0m,15, es genügt indessen schon eine Stärke von 0m,05 oder auch eine einzige Lage nebeneinander ausgebreiteter Weidenruthen.

Bei Ra uh wehr liegen nach Fig. 9, Taf. XXIX lange Weidenruthen von gleicher Beschaffenheit, wie bei der Spreutlage, parallel zum Stromstrich in Rinnen, welche normal zu demselben laufen. Die Ruthen greifen mit ihren Stammenden unter die, in diesen Rinnen befestigten Würste und ragen mit ihren Wipfeln bis Uber die nächste, stromabwärts befindliche Rinnenwurst hinaus. Sämmtliche Ruthen werden ausserdem noch durch Würste befestigt, welche in Entfernung von 0m,60 bis 0m,80 normal oder auch declinant zum Stromstrich liegen, und schliesslich mit einer Schicht fruchtbarer Erde bedeckt. Bei kurzen Weidenruthen können die letztgenannten Würste entbehrt werden, doch sind dann die Rinnen tiefer auszuheben.

Ein Xachtheil der Raubwehre besteht darin, dass die Ruthen auf dem oberen Theil der Böschungen beim Fallen des Wassers trocken liegen und die Rinnen zur schnellen Abführung der atmosphärischen Niederschläge beitragen. Auch für Rauhwehre genügt zum Zweck der Bepflanzung und Sicherung der Uferböschungen schon eine dünne Ruthenlage, vielfach werden jedoch mehrere Lagen übereinander angeordnet, um die nachtheiligen Wirkungen des Wellenschlages und Eisgangs zu massigen. Ist die Stärke zu erheblich, so ersticken indess die auf der Böschung liegenden Ruthen und können somit den Zweck der Bepflanzung nicht erfüllen.

Es sei übrigens bemerkt, dass die Construction der Spreutlagen und Rauhwehre an den einzelnen Flüssen sehr variirt, in den mitgetheilten Zeichnungen ist daher nur das Princip der Construction dargestellt. — Auch bei Abdeckung der Kronen und Böschungen der Regulirungswerke finden Spreutlagen und Rauhwehre Anwendung und folgen bei Beschreibung jener Werke noch einige Erörterungen.

Steinpflasterungen werden in der gebräuchlichen Construction zur Bekleidung der Uferböschungen, sowie zur Abdeckung der Kronen der Regulirungswerke verwendet. Zur Bettung des Pflasters, namentlich dann, wenn es auf Fascliinenpack-werk liegt, bedient man sich wohl auch statt des groben Kieses fetter Thonarten, blauer Lette u. s. w. Unmittelbar über dem Wasserstande der Bauzeit stützt sich das Pflaster auf Flechtzäune oder auf eingetriebene starke Pflasterpfähle.

Packwerk. Systematisch geschichtete, durch Würste, Pfähle und Beschwerungsmaterial eng mit einander verbundene Faschinenlagen nennt man Packwerk. Es wird beim Flussbau, namentlich in Gegenden, wo Steine selten und theuer sind, zur Erbauung aller Regulirungswerke verwendet. Bei Anfertigung von Packwerk wird zunächst auf der Oberfläche des Wassers eine schwimmende, durch Würste und Pfähle verbundene, nur an einer Seite auf festem Auflager ruhende Faschinenlage von mässiger Breite, Länge und Höhe hergestellt, diese im schwimmenden Theil mit Hülfe von Beschwerungsmaterial, unter Drehung an der Seite des Auflagers gesenkt, demnächst durch Abrammen comprimirt und durch immer neue, ähnliche, sich schräg Uber einander legende, in der Richtung des Bauwerks vorschreitende Lagen so lange verstärkt, bis sämmtliche Faschinenlagen in der Längen- und Breiten-Ausdehnung des Bauwerks von der Sohle des Flussbetts ab bis zur gewünschten Höhe über dem Wasserspiegel eine innig zusammenhängende Masse bilden.

Im Speciellen ist nachstehend die Bauweise an einem Beispiel, bei Herstellung einer Buhne, näher erläutert; etwaige Abweichungen hiervon werden bei den betreffenden anderen Bauwerken erwähnt.

Beim Bau einer Buhne aus Packwerk bildet zunächst das Ufer das feste Auflager für die erste, aus mehreren übereinander geschichteten Faschinen bestehende Faschinenlage, und es wird dort nach Fig. 6, Taf. XXVIII eine sog. Buhnenkammer von etwa 3 bis 5ra Breite und Länge, der Ufergestaltung und den Dimensionen des Bauwerks entsprechend, bis zum zeitigen Wasserspiegel ausgegraben, und in derselben sowohl, als im Flussbett, soweit es die Wassertiefe am Ufer gestattet, sodann eine Anzahl von Buhnenpfählen eingeschlagen, damit die ersten Faschinen, welche bei der sogenannten

Vorlage nach Fig. 7, Taf. XXVIII mit den Stammenden in der Kammer aufliegen und mit den Wipfeln in annähernd radialer Richtung in den Fluss hineinragen, einige Haltepunkte finden. Die zweite Faschinenlage ruht mit den Stammenden auf den bereits verlegten Faschinen und überragt diese mit ihren Wipfeln in der Richtung des Bauwerks um etwa Vs der Faschinenlänge. Die Vorlage wird in dieser Weise so lange verlängert und entsprechend verbreitert, als die Strömung dies gestattet. Sobald aber einzelne Faschinen oder gar die ganze schwimmende Lage von der Strömung fortgeführt zu werden drohen, ist eine Verbindung durch Würste und die Verankerung derselben in der Kammer erforderlich. Die Würste liegen nach Fig. 7, Taf. XXVIII je nach der Strömung 1 bis lm,5 von einander entfernt und werden durch eingetriebene Pfähle in 0m,30 bis lm Entfernung auf der Faschinenlage befestigt. Ist so die Vorlage fest an das Ufer gebunden, so wird die

Rücklage nach Fig. 8, Taf. XXVIII gefertigt, indem der auf der schwimmenden Vorlage stehende Holzleger oder Vorarbeiter die vorderste Fläche der Vorlage mit einer neuen Faschinenreihe radial bedeckt, die nächste etwas weiter zurücklegt und so fortfährt, bis die Stammenden die Kammer erreichen. Die Oberfläche der Rücklage zeigt sonst nur Wipfelenden. Nach demnächstiger Bewürstung der Rücklage, wobei Würste und Pfähle möglichst nahe zusammen liegen, wird das Beschwerungsmaterial durch Karren oder von Kähnen aus in einer Stärke von 0m,20 bis 0m,30 aufgebracht, in Folge dessen die schwimmende Lage zu sinken beginnt. Die ganze Stärke der Vor- und Rücklage incl. Beschwerungsmaterial (Fig. 9, Taf. XXVIII) beträgt nunmehr lm,20 bis lm,50, sie wird aber noch durch Abrammen mit eichenen, etwa 100k schweren, von 6 bis 8 Arbeitern gehandhabten Rammen comprimirt. Eine zweckmässige, bewährte Ramme ist in Fig. 1, Taf. XXIX dargestellt. In der Regel senkt sich die Vor- und Rücklage beim Rammen bis zum Wasserspiegel.

Die Ramme besteht aus einem lm,‘20 hohen, unten runden und mit Eisenring beschlagenen, oben achteckig geformten, eichenen Rammklotz, welcher etwa in der Mitte mit 2 über einander liegenden, sich kreuzenden Hebelarmen, an denen 8 Arbeiter wirken, versehen ist. Diese Arme müssen so tief liegen, dass die Arbeiter beim Heben des Rammklotzes zum Niederbeugen veranlasst werden. Die Hubhöhe beträgt dann bis lm. Leichte Rammen sind weniger zu empfehlen, da mit ihnen eine gehörige Comprimirung des Packwerks nicht zu erzielen, diese aber zur Vermeidung von späteren, nachtheiligen Senkungen sehr nothwendig ist.

Ganz in derselben Weise, Fig. 10, Taf. XXVIII, erfolgt die Fertigung der weiteren Packwerkslagen, bis die Länge der Bauwerke erreicht ist. Die Breite der unteren Lagen wird nach der Kronenbreite des Bauwerks und nach der Wassertiefe derartig bemessen, dass die Seitenböschungen einfache Anlage erhalten. Gewöhnlich sind diese jedoch, namentlich bei wechselnden Tiefen steiler, weil vielfach sowohl hierauf, als auch auf die in Folge der Senkung des Packwerks eintretenden Vertiefungen der Flussbettsohle bei Bemessung der Breite der Faschinenlagen nicht genug gerücksichtigt wird*.

Die vorderste Packwerkslage erhält zum Schutz gegen Unterwaschung des Bauwerks eine sog. Sinklage. Dieselbe hat gewöhnlich eine Stärke von 0m,40 bis 0m,60 und eine Länge und Breite von 8 bis 10m, wobei jedoch Wassertiefe und Strömung maassgebend sind. Die Construction ist im Allgemeinen zwar diejenige des Packwerks, mit dem die Sinklage in so innigem Zusammenhänge stehen muss, dass sie nur als Fortsetzung desselben angesehen werden kann, sie erhält indessen mehr Würste und Pfähle, auch wird die schwimmend angelegte, bewürstete und bepfählte Sinklage, behufs ihrer Versenkung weniger mit Erde, als vielmehr mit Lette und Steinmaterial beschwert, da sie sich nur hei genügender Belastung auf das Flussbett auflegt und nur dadurch ihren Zweck, das Bauwerk am Kopf zu schützen und eine flache, vordere Böschung herzustellen, erfüllt. Nach Herstellung der Sinklage bleibt das Bauwerk längere Zeit, meist ein Jahr lang der Einwirkung des Flusses ausgesetzt und erhält dann erst die

Kronlage. Dieselbe besteht aus einer starken Rücklage, mit deren Anfertigung, Fig. 10, Taf. XXVIII, am Kopf der Buhnen begonnen wird. Sie bedeckt letztere bis zur Wurzel und hat den Zweck, der Buhnenkrone eine schützende Decke, eine angemessene Form und die erforderliche Ansteigung nach dem Ufer zu geben, sowie auch alle etwaigen Vertiefungen, welche sich durch Senkungen im Packwerk gebildet haben, auszugleichen. Grössere Senkungen sind jedoch vorher durch besondere Packwerkslagen auszufüllen, da die Kronlage nur so stark werden kann, dass die durchgeschlagenen Pfähle in dem unteren Packwerk noch festen Halt gewinnen können. Die für die Ränder zu verwendenden Faschinen müssen möglichst kurz sein, damit sie eine radiale Richtung erhalten. Die Kronlage wird sowohl mit Längswürsten, als auch mit Querwürsten versehen, und dann mit Beschwerungsmaterial, am besten mit Lette oder fettem Lehm bedeckt und schliesslich ebenfalls abgerammt, wobei jedoch leichtere Rammen zu verwenden sind, um ein Durchschlagen der Pfähle durch die Würste zu vermeiden. — Mit der Kronlage ist das Packwerk beendet.

Eine ganz specielle Beschreibung der Anfertigung von Packwerk findet sich in: Hagen. Wasserbaukunst II. Th., 2. Bd., § 36; die vorstehende entspricht der Bauweise an der mittleren Oder und an der Memel.

Alle weiteren Buhnenarbeiten sollen bei specieller Erläuterung ihrer Construc-tionen zur Erörterung gelangen.

Sinkstücke. Ein Sinkstück ist ein aus systematisch geschichteten Faschinen hergestellter und durch Wurstroste und Luntleinen eng verbundener, grösserer Faschinenkörper. Man verwendet Sinkstücke zum Ausbau tiefer Stellen des Flussbetts,zur Befestigung grösserer Flächen desselben, sowie im Allgemeinen als Ersatz des Packwerks, wo dieses nicht ausführbar oder doch weniger zweckmässig ist. Oft tritt namentlich bei starker Strömung und grossen Tiefen durch das allmähliche Senken der Packwerkslagen eine erhebliche Vertiefung der Flussbettsohle ein, während das belastete Sinkstück sofort eine grössere Fläche der Sohle bedeckt und Vertiefungen daselbst, wenn auch nicht ganz, so doch wesentlich verhindert. Ein weiterer Vorzug der Sinkstücke vor Packwerk besteht darin, dass sie auf fester Rüstung im Trockenen sorgfältiger und auch bei höheren Wasserständen gebaut und verwendet werden können. Endlich lassen sie sich noch der Form des Flussbetts entsprechender lierstellen und gestatten in gewissen Fällen auch eine raschere Förderung des Baues. Aus diesen Gründen werden sie zu Fundamentlagen für Buhnen, Parallel- und Deckwerke, zu Coupirungen,

Grundschwellen und zu den Köpfen der Werke verwendet, sind indessen wegen des zu ihrer Versenkung erforderlichen Steinmaterials, welches nur zum geringen Theil durch Lette ersetzt werden kann, etwas theurer als Packwerk.

Man baut Sinkstücke meist auf einer, entweder auf dem Ufer oder auf einem besonderen Schilf ruhenden, festen Holzrüstung, seltener auf einer auf dem Wasser schwimmenden Rüstung. Die Basis des Sinkstücks bildet in jedem Falle nach Fig. 2, Taf. XXIX ein aus Würsten hergestellter Rost mit quadratischen Feldern von etwa lm Seite.

Fig. 10.

Erfolgt die Anfertigung- des Sinkstückes auf der festen Rüstung am Ufer, so wird dort an passender Stelle der nach Fig. 3, Taf. XXIX aus Querschwellen, Längsbalken, Holzwalzen und darüber liegenden Längsbohlen bestehende Apparat mit einer Neigung von etwa 1:10 aufgestellt und über den Bohlen aus Würsten ein Rost con-struirt. Die Kreuzungen der Würste erhalten eine Befestigung durch Bindeweiden. Behufs Verbindung des unteren Rostes mit dem später über das Sinkstück zu legenden oberen Rost werden sämmtliclie äusseren Kreuzungen des unteren Rostes und auch die inneren abwechselnd noch mit Luntleinen fest verbunden, welche dieserhalb eine dementsprechende Länge haben müssen. Nachdem durch die mit Luntleinen versehenen Kreuzungen Pfähle getrieben, an diesen oben die Luntleinen nach nebenstehender Fig. 10 mittelst des sog. Doppelschlags befestigt sind, gelangen die Faschinen zur Verlegung und zwar in der ersten Schicht rechtwinklig zu den obersten Rostwürsten mit den Stammenden nach aussen, wobei jedoch im Innern für gehörige Abwechslung und Ueberdeckung der Stösse gesorgt werden muss. In der nächstfolgenden Schicht kreuzen die Faschinen die untern, indem auch hier die Stammenden derselben nach Aussen liegen. In dieser Weise wird mit Herstellung der weiteren Schichten fortgefahren, bis die Stärke des Sinkstücks von etwa lm bis lra,25 erreicht ist, sodann die oberste Schicht als Rücklage construirt, und diese mit dem oberen Wurstrost bedeckt. Demnächst erfolgt durch kräftiges Anziehen der Luntleinen und Befestigen derselben an den entsprechenden Kreuzungen des Rostes dessen Verbindung mit dem Sinkstück. Nachdem dann noch die oberen Ränder mit Würsten oder Flechtzäunen zum besseren Halt der Beschwerungsmaterialien versehen, auf das Sinkstück auch die zur späteren Anhängung desselben an zwei Schiffsfahrzeuge erforderlichen, vorher unter dem unteren Rost durchzuziehenden Tragetaue gelegt sind, kann mit dem Abrollen begonnen werden. Damit dieses jedoch nicht schon während der Anfertigung des Sinkstücks erfolgt, ist dasselbe mit dem Ufer durch ein starkes Haltetau verbunden.

Fig. 11.

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Letzteres greift entweder durch das Sinkstück oder durch ein an ihm befestigtes starkes Flechtband aus Weidenruthen. Ausserdem wird das zu frühe Abrollen noch durch mehrere, vor die Walzen geschlagene pljjppi® Pfähle verhindert. Zu diesem Behuf erhalten die äusseren Längsbalken des Apparats nach nebenstehender Fig. 11 in Entfernungen von 1 bis 2m Holzknaggen a mit Oeffnungen für die Pfähle b, welche erst nach Beendigung des Sinkstücks gleichzeitig beseitigt werden, worauf es von selbst in Folge der Neigung des Apparats in den Fluss abrollt und nur noch am ebenfalls gelösten Haltetau hängt. Die hierbei mit in den Fluss gelangenden Walzen und Längsbohlen sind an den Enden zur Erleichterung des Herausziehens mit Luntleinen versehen.

An die Langseiten des Sinkstücks legen sich nunmehr nach Fig. 5, Taf. XXIX zwei mit Lette und Steinen belastete Fahrzeuge. In den Borden derselben sind an einzelnen Stellen durchreichende, starke Holzpflöcke, an denen die Tragetaue des Sinkstücks befestigt werden. Jedes dieser Fahrzeuge hat noch ein besonderes Haltetau, welches je nach der Gestaltung des Ufers entweder an daselbst eingeschlagene Pfahlbündel oder an Ankern im Flussbett befestigt wird. Mit den drei vorhandenen Haltetauen lässt sich das meist mit den zum Stromstrich parallel stehenden Fahrzeugen verbundene Sinkstück zur Baustelle transportiren, dort mit Hülfe von aufgestellten Richtungsstangen genau in die gewünschte Stellung bringen und es kann dann, nach Eintreibung der auf den Rändern noch hervorragenden Pfähle mit Aufbringung des Lette- und Steinmaterials begonnen und diese Arbeit so lange fortgesetzt werden, bis das Sinkstück überall vom Wasser bedeckt ist. Durch gleichzeitige Lösung der Tragetaue sinkt es mit diesen im Moment auf das Flussbett nieder. Mit dem Aufziehen der Tragetaue und des Haltetaues ist die Arbeit beendet.

Die Hauptschwierigkeit besteht darin, das Sinkstück vor der Belastung in die richtige Stellung zu bringen und in dieser auch während der Belastung bis zum Moment des Sinkens zu erhalten, doch lässt sich solches mit umsichtigen, geübten Arbeitern durch die Haltetaue in genügendem Maasse erreichen. Bei Anordnung der Stellung des Sinkstücks ist auch darauf zu rücksichtigen, dass es im Moment des Sinkens durch die Strömung eine Fortbewegung erfährt, wodurch sich die frühere Lage immer etwas ändert. Die hierbei unvermeidlichen Unregelmässigkeiten, sowie auch die beim Vor- und Nebeneinanderlegen der Sinkstücke sich bildenden Zwischenräume und etwaigen Vertiefungen und Ungleichheiten in der Flussbettsohle daselbst, welche ein Unterwaschen bezw. ein weiteres Sinken zur Folge haben, sind durch kleine Sink-stttcke, Senkfaschinen oder Steine zu beseitigen, damit der Oberbau überall ein festes Auflager vorfindet. Dieserhalb ist das Flussbett an der betreffenden Stelle vorher und auch nach erfolgter Versenkung des Sinkstücks sorgfältig zu peilen und in Bauzeichnungen darzustellen.

Um die Sinkstücke an jeder passenden, mit Faschinen besetzten Uferstelle anfertigen zu können und um die Schwierigkeiten ihres Transports nach der Gebrauchsstelle zu vermindern, werden sie auch auf der schwimmenden aber festen Rüstung, welche nach Fig. 4, Taf. XXIX auf einem grösseren, am Ufer angelegten Prahm ruht, angefertigt. Das Sinkstück wird nach seiner Vollendung mit dem Prahm an die Verwendungsstelle gebracht, auf das Wasser abgerollt, am Prahm befestigt und so lange schwimmend erhalten, bis sich ein zweites Fahrzeug mit Beschwerungsmaterial angelegt hat, sodann genau eingerichtet und versenkt.

In einzelnen Fällen, in denen die mangelnde Wassertiefe den Transport der belasteten Fahrzeuge bezw. der Sinkstücke überhaupt nicht gestattet oder wenn es sich nur um die Anfertigung weniger Stücke handelt, lassen sich solche auch entweder auf schwimmend im Wasser liegenden Balken, welche an ihren Enden durch einige aufgenagelte Bohlen in Abständen von lm nebeneinder zusammengehalten und nach Anfertigung des Sinkstücks unter demselben vorgestossen werden, hersteilen, oder man construirt sie auch auf einem zwischen zwei verankerten Fahrzeugen befestigten Rost. Derartige Sinkstücke stehen indessen den auf fester Rüstung con-struirten an Qualität nach.

Endlich ist noch zu bemerken, dass man in einzelnen Gegenden der Kostenersparnis wegen auch Sinkstücke von der doppelten Stärke mit Zugabe noch eines

Mittelrostes construirt, die Felder der Roste grösser anlegt und statt der Luntleinen gedrehte Weidenruthen benutzt. Dieselben bedingen indess grössere Wassertiefen und lassen sich auch nur dort verwenden, wo sie einem stärkeren Stromangriff nicht ausgesetzt sind.

Senkfaschinen, Eine im inneren Kern aus Beschwerungsmaterial, in der äusseren Umhüllung aus Strauchwerk bestehende, durch Luntleinen oder Eisendraht mehrfach fest umgürtete Faschine nennt man Senkfaschine. Sie findet bei Flussbauten eine ähnliche Verwendung wie das Sinkstück, im Allgemeinen also dort, wo es sich um Ausführungen unter Wasser handelt, zu denen Packwerk nicht verwendbar ist. In Folge ihrer soliden Construction und der Eigenschaft auf das Flussbett zu sinken, sind Senkfaschinen zum Ersatz von Sinkstücken und Steinschüttungen, ganz besonders aber zur Ausfüllung von Vertiefungen geringen Umfangs und in allen denjenigen Fällen geeignet, in denen ein Nachsinken des Materials in nachträglich entstehende Vertiefungen des Flussbetts erforderlich ist. Man verwendet sie daher zur Ausfüllung der Kolke vor den Kegulirungswerken, zum Abschluss von Vertiefungen des Flussbetts vor Sinkstücken, zu Ufer schütz werken, Coupirungen, Grundschwellen und auch zur Grundlage von Buhnen und Parallelwerken. Bei der Anfertigung erhalten sie sehr verschiedene Dimensionen. In Fig. 6, Taf. XXIX ist die gebräuchliche Anfertigung einer Senkfaschine von 5m Länge und lm mittlerem Durchmesser dargestellt.

Auf einem, aus zwei eingegrabenen Streckbalken und vier darüber liegenden Holzwalzen bestehenden Gerüst werden bis zu den vor dem Gerüst stehenden Rich-tungspfählen, mit den Stammenden nach den letzteren gerichtet, Faschinen ausgebreitet und diese seitwärts durch eingeschlagene Pfähle gehalten.

Aus den Faschinen bildet man den Boden und die langen Seitenwandungen eines Koffers zur Aufnahme des Beschwerungsmaterials, während kurze Faschinenreiser die schmalen Seitenwandungen abschliessen. Als Beschwerungsmaterial zur Füllung des Koffers werden Steine und Kies, bisweilen auch noch Lette verwendet-Nach Einbringung dieser Materialien wird der Koffer oben mit Faschinen bedeckt und sodann die äussere Hülle in Entfernungen von 0m,30 bis 0ra,60 mit Bändern von Luntleinen oder Eisendraht fest umbunden. Dies erfolgt mittelst sog. Wlirgeketten, auch wohl durch stärkere Taue, welche die Senkfaschinen umfassen und an den Enden mit Ringen versehen sind. Hierdurch gesteckte Wurst- oder Hebebäume, an denen je 1 bis 2 Arbeiter wirken, während andere mit schweren Holzhämmern auf die Faschinen schlagen, comprimiren letztere so lange, bis ein Band von Luntleinen oder Draht dicht neben der Wttrgekette umgeschlungen und befestigt ist. Gewöhnlich werden die äusseren Bänder zuerst, demnächst das in der Mitte und schliesslich die übrigen angebracht, ihre Enden aber unter die benachbarten Bänder gesteckt, damit sich die Verbindungsstellen nicht lösen können. Nach Beseitigung einer Pfahlreihe des Gerüsts lässt sich die Senkfaschine auf das Ufer oder auch alsbald auf ein mit Bohlen überdecktes Fahrzeug abrollen. Die Versenkung erfolgt in diesem Falle an der Gebrauchsstelle

Fig. 12.

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vom verankerten Schiff aus nach nebenstehender Fig. 12. Werden die Senkfaschinen zur Sicherung der Ufer und der Regulirungswerke verwendet, so lassen sie sich direct an der Gebrauchsstelle anfertigen und in den Fluss abrollen. Sie werden meist parallel, in einzelnen Fällen indessen auch in declinanter Richtung oder normal zum Stromstrich gelegt.

Zu den Senkfaschinen gehören noch die sog. Sinkwalzen, welche nach ihrem Erfinder Gumppenberg’sche continuirliche Senkfaschinen genannt werden. Sie sind bis jetzt — seit 1852 — vorzugsweise in Baiern bei Regulirung der Gebirgs-fliisse namentlich am Lech zwischen Augsburg und Donauwörth, an der Wertach, Isar und der Donau in Schwaben zur Herstellung von Uferschutzwerken, Begrenzung der Normalstreichlinien, sowie auch theilweise zu Coupirungen und Grundschwellen verwendet worden, erscheinen indessen auch zur Regulirung schiffbarer Flüsse, namentlich zur Sicherung der Böschungsfiisse von Uferschutz- und Parallelwerken, sowie zur Festlegung von Sinkstoffbänken ganz besonders geeignet. Sie unterscheiden sich von den Senkfaschinen nur durch die grössere, oft 100 bis 200m und darüber betragende Länge und allenfalls dadurch, dass der Kies- oder Steinkern in der Mitte noch durch eine Schicht von Faschinenstrauchwerk getrennt wird. Wegen der grösseren Länge sind sie den Senkfaschinen bisweilen vorzuziehen, stehen ihnen aber auch in mancher Beziehung nach. Ihr Vorzug vor den Senkfaschinen besteht darin, dass sie der Strömung keine Angriffspunkte bieten und von dieser nicht fortgerissen werden, ihr Nachtheil liegt in der schwierigeren Anfertigung und Versenkung, sowie darin, dass sie in Folge ihrer relativ grösseren Steifigkeit vorhandenen oder entstehenden Vertiefungen im Flussbett weniger gut zu folgen vermögen.

Nach v. Gumppenberg „Wasserbau an Gebirgsfliissen (Augsburg 1860).“ sollen sich gewöhnliche Senkfaschinen am Lech nicht bewährt haben, es ist indessen zu bemerken, dass diese dort mit vier Reihen fester, eingerammter Pfähle in Verbindung gebracht und daher in ihrer Wirksamkeit, insofern es sich um die selbstthätige Ausfüllung von Vertiefungen handelt, wesentlich behindert worden sind.

Die Anfertigung der Sinkwalzen erfolgt auf einem aus hölzernen Böcken bestehenden Gerüst, welches auf der Kiesbank oder dem Ufer unmittelbar neben dem zu sichernden oder herzustellenden Ufer errichtet wird. Hat das zu deckende Ufer Buchten oder sind Concaven zu durchbauen, so ist ein besonderer aus leicht eingerammten Pfählen und einem Gerüstboden bestehender Unterbau im Wasser aufzuschlagen, welcher die Böcke dann aufnimmt.

Nach v. Gumppenberg sind zur Deckung oder zur Bildung neuer Ufer stets 3 Sink walzen erforderlich, welche nach Fig. 13 in eine vorher hergestellte Rinne des

Fig. 13.

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Flussbetts versenkt werden und nach Vertiefung desselben die im Profil punktirt gezeichnete Lage annehmen. Die hierbei entstehenden Zwischenräume füllt man nachträglich mit Stein- oder Kiesmaterial aus, auch giebt man der Böschung zuweilen Steinpflaster.

Bei der Anfertigung wird zunächst auf der Rüstung die 1. Sinkwalze (vergl. die Fig.) hergestellt und eine entsprechende’Länge derselben in den Fluss abgerollt. Am oberen Anfangspunkt erhält sie eine Verbindung mit dem Ufer, wobei der Anschluss so zu wählen ist, dass die Strömung keinen nachtheiligen Einfluss auf die Sinkwalze auszuüben vermag. Letztere lehnt sich auch wohl an ein im Anschlusspunkt aus Packwerk erbautes Deckwerk an. Nach Versenkung des obersten Endes der 1. Walze erfolgt die Anfertigung und Versenkung der 2., bezw. der 3. in analoger Weise auf demselben Gerüst, jedoch nur in soweit, als dieses nicht von den vorhergehenden Walzen besetzt ist. Die oberhalb frei werdenden Böcke dienen zur Verlängerung des Gerüstes unterhalb. In dieser Weise schreitet die Anfertigung und Versenkung bis zum unteren Abschluss auf jede erforderliche Länge vor. die Versenkung bewirkt ist, werden die Sinkwalzen mit Kies überworfen und vor dieselben in Abständen von 3 bis 4m noch starke Pfähle eingetrieben.

Sobald

Bei grösseren Tiefen wurden früher auch wohl 4 und 5 Walzen verwendet, in neuerer Zeit soll man sich mit 2 derselben begnügen. Bisweilen giebt man ihnen noch eine Unterlage aus Faschinenstrauch und dort, wo ein Uebersturz des Wassers zu befürchten ist, werden sie mit einem Deckwerk aus Faschinen hinterbaut. Nach erfolgter Versandung der Sinkwalzen pflegt man die oberste durch Weidenstecklinge zu bepflanzen.

Eine Sinkwalze von 30m Länge, lm Durchmesser erfordert 35,6 kbm Faschinen und 3—4k Eisendraht. Letzterer soll von weicher Qualität sein und nicht geglüht

werden, da er hierbei zu leicht verbrennt.

Nähere Mittheilungen finden sich ausser in dem Gumppenb erg’sehen Werke auch noch in „die Correction der Wildbäche“ von Hess (Halle 1876).

Senkkörbe. Eine allgemeine Anwendung haben Senkkörbe — mit Kiesmaterial gefüllte, von Weidenruthen zwischen stärkeren Stäben in verschiedenen Formen geflochtene, grosse Körbe — beim Flussbau bis jetzt nicht gefunden. Nur am Oberrhein hat man sie vor vielen Jahren zur Cou-pirung von Nebenarmen benutzt, ihre Bewährung wird indessen vielfach angezweifelt, da die leicht construirten Hüllen durch den schweren Kern beim Versenken und Aufschlagen auf das Flussbett häufig beschädigt werden und dann ein Herausrollen des Kerns erfolgt. Nach Defontaine, welcher mit Tulla vorzugsweise Senkkörbe verwendet hat, sollen dagegen nur 5°/o aller versenkten Körbe beschädigt worden sein. Derselbe gab ihnen entweder eine parallelepipedische oder eine dreiseitig prismatische, oder auch eine konische Form. Die Senkkörbe der ersteren Gattung waren 2m lang, lm breit und 0m,6 hoch. Ein derartiger Korb enthielt 1,2 kbm Kies und Steinmaterial, wog leer 210k, gefüllt 2290k und verdrängte 1,04 kbra Wasser. Sein Gewicht im Wasser betrug noch 1249k.

Die Seitenwandungen der dreiseitig prismatischen Körbe hatten 2m Länge und lm,3 Breite. Am einfachsten in der Construction und auch am solidesten ist der konisch geformte, in Fig. 7, Taf. XXIX dargestellte Senkkorb von 3m Länge und 0m,80 mittlerem Durchmesser, zu dessen Anfertigung zehn starke Stäbe an ihren Enden zusammengebunden werden. Diese umscliliessen einen, in der Mitte angebrachten hölzernen Reifen und werden von den Enden aus nach der Mitte zu mit Flechtwerk und Weidenruthen bis auf eine Oeffnung zum Füllen umflochten. Zum Schutz gegen Herausfallen des Füllmaterials erhalten die spitz zulaufenden Enden des Korbes noch eingeschobene Strohbündel. Dem nächst werden die Beschwerungsmaterialen eingebracht und nach Verschluss der Füllöffnung zwei Pfähle durch den Korb geschlagen, damit derselbe auf dem Flussbett ein festes Lager erhält. Die Versenkung geschieht von einem zwischen zwei Schiffen construirten Rüstboden aus mittelst einer daselbst befindlichen drehbaren Klappe.

Bei Ausführung der vorstehend erörterten Constructionen stellt sich der Materialbedarf folgendermaassen. Es erfordert:

1 lf.m Flechtzaun. 0,04 kb,r- Faschinen und 4 Stück Pfähle.

1 Ar Nester oder Reihenpflanzung. 1,5 bis 2,5 kbm grüne Faschinen.

1 lf.m Rausche. 0,2 kbm grüne Faschinen.

lüm Spreutlage. 0,05 — 0,1 kbm grüne Faschinen, 20 Bindeweiden, 4—6 Spreutlagenpfähle, 0,1 — 0,2 kbm fruchtbare Erde.

lDm Rauh wehr. 0,05 — 0,15 kbm grüne Faschinen, im Uebrigen wie Spreutlage.

lDm Pflaster 0m,30 stark. 0,3 kbm Pflastersteine, 0,2 kbm Kies oder Lette.

1 kbm Packwerk. 1,13 kbm Faschinen, davon 0™,03 kbm für Würste, 15 — 20 Binde weiden, 5 — 8 Buhnenpfähle, 0,35 — 0,50 kbm Beschwerungsmaterial.

lüm Sinklage 0m,40 stark. 0,45 kbm Faschineu, davon 0,015 für Würste, 20 — 25 Bindeweiden, 2 — 4 Buhnenpfähle, 0,15 kbm Lette oder Thon, 0,20 — 0,25 kbm Senksteine.

1 kbm Sinkstück. 1,1 kbm Faschinen, davon 0,01 für Würste, 20 — 25 Bindeweiden, 2 — 3 Buhnenpfähle, 0,25 kbm Senksteine, 4 — 5 lfm Luntleinen.

1 ltbm Senk fasch inen. 0,5 —0,7 kbm Faschinen, 0,6 —0,7 kbm Steine oder Kies, 6— 8 lfra Luntleinen oder 0,6 — 0,9k Eisendraht.

1 Senkkorb konischer Form 3m lang, 0,6 Durchmesser in derMitte. 300 Flechtweiden lm,5 lang, 0,5 Bund Flechtbänder, 2 Pfähle, 10 Stangen ä 3m lang, 0m,05 stark, 0,5 kbm Kies.

§ 10. Construction der Regulirungswerke. a, Uferdeckwerke. Dem im natürlichen Zustande nicht widerstandsfähigen Ufer wird schon durch eine Bekleidung mit Flach- oder Kopf-Rasen ein gewisser Schutz gewährt, welcher indessen bei Flüssen nur für die mit flachen Böschungen versehenen Uferflächen oberhalb der Vegetationsgrenze ausreicht, wenn die Strömung nicht erheblich ist. Wirksamer ist schon eine Bepflanzung mit Weiden, noch zweckmässiger aber eine Abdeckung mit Spreutlage, Rauhwehr oder Pflaster (vergl. § 9).

Derartige Uferdeckungen haben indess nur so lange Bestand, als die unter Wasser liegenden Böschungen dem Angriff des Wassers Widerstand leisten. Da dieses aber bei Ufern aus Kies, Sand, Lehm, Lette oder Erde dauernd nicht der Fall ist, befestigt man die unter Wasser liegenden Ufer durch sogenannte Deckwerke, welche aus Faschinen, aus Senkfaschinen oder auch aus Steinen hergestellt werden.

Deckwerke aus Faschinen. Das Deckwerk in Fig. 10, Taf. XXIX steht in inniger Verbindung mit dem Ufer. Letzteres wird zu diesem Zweck von der Kronenhöhe des Werks ab bis zum Wasserspiegel der Bauzeit so steil, als es die Beschaffenheit des Ufers gestattet, abgegraben. Die erste Schicht der zum Stromstrich etwas declinant liegenden Faschinen stützt sich mit ihren Stammenden auf die abgegrabene Uferbank und bildet die Vorlage des Packwerks, welches im Uebrigen ebenso wie für Buhnen beschrieben ausgeführt wird. Die Rücklagen erhalten jedoch zunächst Querwürste und darüber noch Längswürste. Erstere liegen declinant unter einem Winkel von 45° zum Stromstrich, letztere parallel zu demselben. Die Kronlage erhält nur Längswürste. Landseitig kann das Deckwerk auch lothrecht aufgeführt werden, wenn es das Ufer gestattet und das Werk sich an dasselbe anlehnen kann, die wasserseitige Böschung hat dagegen einfache Anlage und ist auch mit einer, mit dem Packwerk innig verbundenen und durch Steinmaterial beschwerten Sinklage versehen. Lehnt sich jedoch das Deck werk in Folge von Unregelmässigkeiten des Ufers an dieses nicht an, so bildet es zunächst ein Parallelwerk. Es erhält dann nach Fig. 11, Taf. XXIX die landseitige Böschung von der Flussbettsohle bis über dem Wasser eine einfache, von da ab eine lothrechte Anlage und eine Hinterfüllung mit Kies, Sand oder Erde. Wasserseitig schützt die Sinklage das Deck werk und auf der Krone pflegt man zum Schutz noch Spreutlage oder Rauhwehr zu verwenden.

Zweckmässiger ist die Construction der Deckwerke mit Sinkstücksgrundlage nach Fig. 12, Taf. XXIX, wie sie in neuerer Zeit bei der Memel-Regulirung Anwendung findet.

Die Sinkstiicke werden dabei wasserseitig durch eine Reibe von Senkfaschinen und in der Böschung durch Steine gesichert, welche bei Vertiefungen nachrollen und bei rechtzeitiger Ergänzung die Ausbildung grösserer Kolke vor dem Deckwerk verhindern.

Deck werke aus Senk f aschinen. Eine solidere Befestigung der unter Wasser liegenden Uferböschungsflächen ist durch Senkfaschinen zu erreichen. Sie sind nicht nur dauerhafter, als Packwerk, sondern gewähren auch noch den Vortheil, dass sie ähnlich, wie Steinschüttungen selbstthätig etwa entstehende Vertiefungen beseitigen. Die Art der Deckung durch Senkfaschinen ist verschieden. Am Oberrhein bedecken nach Fig. 13, Taf. XXIX die in der Richtung des Flusses nebeneinander liegenden Senkfaschinen in Reihen mit normal zum Fluss gekehrten, durchgehenden Fugen die Böschungsfläche bis zur Flussbettsohle. Die erste auf dem Ufer gefertigte Senkfaschine wird an der Böschung bis zur Flussbettsohle herabgerollt; sie bildet alsdann das Widerlager für die nächstfolgende und so fort, bis die oberste nahezu den Wasserspiegel beim niedrigsten mittleren Monatswasserstand erreicht. Die oberste Senkfaschine wird mit lm breitem Bankett von Steinpflaster abgedeckt und letzteres bis über den höchsten mittleren Monatswasserstand bezw. bis zur Uferkrone auf der mit zweifacher Anlage versehenen Böschung fortgesetzt. Liegt die Uferkrone erheblich höher, so erhalten die oberen Böschungsflächen Rasenbekleidung.

Bei dieser Construction gelangen etwaige Unregelmässigkeiten des Ufers unter Wasser zur Ausgleichung, indem die Senkfaschinen zunächst die dort vorhandenen Vertiefungen ausfüllen oder abscliliessen. In manchen Fällen ist indessen das Ufer, namentlich an Abbruchstellen und bei vorhandenen Ueberresten von Flussbauwerken so unregelmässig, dass der Fuss des Deckwerks weit in den Fluss hineinragen muss, um eine haltbare Böschung unter Wasser herstellen zu können. Dies hat am Niederrhein zu der in Fig. 14, Taf. XXIX dargestellten Construction geführt, wobei zunächst der Böschungsfuss aus zwei Senkfaschinenlagen gebildet wird. Nachdem letztere mit Kies hinterfüllt sind, werden wiederum zwei Lagen in ähnlicher Weise hergestellt und so fort bis zum Wasserspiegel. Die Hinterfüllung setzt sich bis zur Uferkrone fort und schliesslich versieht man die Böschungen unter Wasser mit Steinbewurf, diejenigen über Wasser mit Bankett und Pflaster.

Eine anderweitige, ebenfalls am Niederrhein gebräuchliche Construction (Fig. 15) hat sich dort gut bewährt. Die Senkfaschinen liegen normal zur Flussrichtung und es tritt die untere Lage so weit in den Fluss hinein, dass sich eine Böschung von IV2 bis 2facher Anlage hersteilen lässt. Das Versenken der Senkfaschinen erfolgt nach gehörigen Profilaufnahmen und Peilungen von einem verankerten Prahme aus derartig, dass die erste Faschine möglichst in die grösste Kolktiefe gelangt und dieserhalb dann nicht fortrollen kann. Sie bildet das Widerlager für die nächste flussaufwärts folgende und so fort, bis die Schwelle auf eine gewisse Länge vorgeschritten ist. Sie wird demnächst mit Kies hinterfüllt und das Verfahren bis zum Wasserspiegel fortgesetzt; wobei die Länge der Senkfaschinen nach oben zu entsprechend abnimmt. Ueber die oberste Lage breitet man noch eine Schicht von Strauchfaschinen aus und befestigt sie mit aufgenagelten Würsten, sowie mittelst zweier das Bankett aufnehmenden Flechtzäune. Auch bei dieser Construction erhalten die äusseren Böschungen unter Wasser noch Steinbewurf und oberhalb ein Bankett und Pflaster.

Wo derartige Deckwerke einem starken Stromangriff ausgesetzt sind, werden sie noch in Entfernungen von 70 bis 90m durch in normaler Richtung vortretende und so flach abfallende Buhnenköpfe geschützt, dass sich vor denselben keine Wirbel und Kolke bilden können. Diese Köpfe haben nur eine Kronenbreite von 2m und bestehen nach Fig. 15 b, Taf. XXIX durchweg aus Senkfaschinen und Steinbewurf.

Deck werke aus Stein. Die solideste und zugleich in der Praxis am leichtesten ausführbare Deckung der Uferböschungen unter Wasser erfolgt durch Steinschüttungen. Indem die Steine sich dabei auf dem Flussbett und den Uferwandungen ohne Verbindung über einander ablagern, bei jeder entstehenden Senkung also nach-folgen können, sichern sie nicht nur das Ufer, sondern verhindern auch die Ausbildung von Kolken vor demselben. Bei starker Strömung und Eisgang werden allerdings auch Steine fortgeführt, welche sich aber jederzeit leicht ersetzen lassen, so dass grössere Zerstörungen vermeidbar sind. Man wählt zu den Deckwerken behufs Vermehrung des Widerstandes möglichst grosse Steine, da der Widerstand, welchen ein Stein der Strömung entgegensetzt, der 3. Potenz, der Druck des fliessenden Wassers auf den Stein aber nur der 2. Potenz seines Durchmessers proportional ist, (vergl. Cap. V, S. 231).

Die einfachste Deckung ist die in Fig. 17, Taf. XXIX dargestellte. Das Ufer wird so lange mit Steinen beworfen, bis die gewünschte Böschung erreicht ist. Zur Ersparung von Material wird auch je nach der Ufergestaltung nach Fig. 18 nur der Böschungsfuss aus Steinen geschüttet, dieser bis über Wasser mit Kies hinterfüllt und in der äusseren Böschung mit Steinbewurf gedeckt.

Muss das Deckwerk in Folge von unregelmässigen Uferabbrüchen u. s. w. noch weiter in den Fluss hineinragen, so ist die Construction Fig. 19 gebräuchlich. Der Böschungsfuss wird zunächst nur in mässiger Höhe aus Steinen hergestellt, sodann mit Kies hinterfüllt und in ähnlicher Weise der weitere Aufbau bis zum Wasserspiegel bezw. bis zur Uferkrone ausgeführt.

In einzelnen Fällen hat man den Böschungsfuss auch durch eingerammte Pfähle und Spundwände, die bis zum niedrigen Wasserstande hinaufreichen, zu schützen gesucht, es kann indessen diese Construction nicht empfohlen werden, da sie auf die Ausbildung nachtheiliger Vertiefungen am Fusse des Deckwerks hinwirkt und den plötzlichen unerwarteten Zusammensturz einzelner Theile desselben veranlasst.

Soweit eine Abpflasterung der über dem niedrigen Wasser liegenden Böschungsflächen stattfindet, muss das Pflaster so stark sein, dass es dem Stromangriff zu widerstehen vermag; es bedarf zu diesem Zweck ausser kräftigen Pflastersteinen noch einer angemessen starken Unterbettung aus Kies oder Steinen.¹)

b. Buhnen, Bei einer Buhne unterscheidet man Kopf, Wurzel und den zwischen beiden liegenden eigentlichen Buhnenkörper. Kopf ist der an der Streichlinie liegende, besonders solide construirte, Wurzel der mit dem natürlichen Ufer in inniger Verbindung stehende Theil der Buhne. Während der Kopf dauernd dem Angriff der Strömung ausgesetzt ist, wird die Wurzel und der Buhnenkörper nach erfolgter Verlandung der Einwirkung der Strömung bei niedrigen Wasserständen ganz, bei höheren aber sehr wesentlich entzogen. Damit der Ueberfall des höheren Wassers an der Wurzel keine Beschädigung des Ufers herbeiführt, ist der dort liegende Buhnen-theil möglichst in gleicher Höhe mit dem Ufer anzuordnen, letzteres aber flussauf-und abwärts mit der Buhne durch Eckhauten, welche sich auf angemessene Länge noch als Deckwerke fortsetzen können, zu verbinden. Die Buhnenkrone erhält als Schutz zur Verminderung von Zerstörungen der obersten Theile der Buhne durch Hochwasser und Eisgang Pflaster, Steinschüttungen, Spreutlage oder Rauhwehr. Weidenpflanzungen tragen wesentlich zur Beförderung der Alluvionbildung hei, indem sie die Geschwindigkeit des Wassers mässigen und Sinkstoffablagerungen veranlassen. Sobald die Alluvionen zwischen den Buhnen vollendet sind, hat der Buhnenkörper seinen wesentlichsten Zweck erfüllt und gelangt nur bei Beschädigung und Abwaschung der Alluvionen wieder in Wirksamkeit. Dieser Fall tritt aber, solange Kopf, Wurzel und Krone widerstandsfähig sind, hei rationell angeordneten Buhnensystemen nicht ein, es gehört sonach zur wesentlichsten Aufgabe des Buhnenbaues, die Wurzeln und Kronen der Werke, vor Allem aber ihre Köpfe widerstandsfähig herzustellen und dauernd in diesem Zustande zu erhalten. Das Baumaterial der Buhnen besteht aus gewöhnlichen Faschinen, aus Senkfaschinen und aus Steinen, in seltenen Fällen verwendet man wohl auch Bauholz dazu.

Buhnen aus Faschinen. In früherer Zeit wurde der Buhnenkörper durchweg aus Packwerk mit einer Kronenbreite von 2—4m und mit Seitenböschungen von einfacher Anlage nach Fig. 21, Taf. XXIX erbaut, die Kronen aber, wie dies auch heute noch allgemein gebräuchlich ist, mit Spreutlage, Rauliwehr oder Pflaster abgedeckt. In Anbetracht der beim allmählichen Senken des Packwerks unvermeidlichen Vertiefungen der Flussbettsohle stellt man indessen in neuerer Zeit vielfach das Fundament der Buhne bei grösseren Wassertiefen nach Fig. 22, Taf. XXIX aus einer Lage, oder auch nach Fig. 23 aus mehreren Lagen von Sinkstücken her, welche ausser der raschen Abdeckung grosser Flächen des Flussbetts noch den Vortheil bieten, dass sie bei höheren Wasserständen versenkt werden können und dass sich bei ihrer Verwendung sonach die Bauzeit wesentlich verlängern lässt. Ueber die Ausführung des Packwerks und der Sinkstücke ist bereits oben (§ 9) das Nähere mitgetheilt, es bedarf daher hier nur noch einiger Erläuterungen über die Abdeckung der Kronen und die Construction der Buhnenköpfe.

Erfolgt die Sicherung der Krone durch Spreutlage (Fig. 21, Taf. XXIX) so werden die einzeln, dicht nebeneinander ausgebreiteten grünen Weidenruthen mit ihren Stammenden unter die an den Böschungsfüssen des Buhnenkörpers aufgenagelten doppelten Würste gesteckt, ihre Wipfel aber auf der Buhnenkrone übereinander gelegt. Die Ruthen haben dabei eine normale Lage zur Längenachse der Buhne und werden parallel zu dieser durch Würste in Entfernungen von 0m,60 festgehalten. Zum Schutz erhält die Spreutlage eine dünne Schicht fruchtbarer Erde.

Bei Ra uh wehr (Fig. 22, Taf. XXIX) wird in der Längenrichtung der Buhne in der aus Erdschüttung gebildeten Decke zunächst lm vom flussabwärts belegenen Rande der Krone eine Rinne zur Aufnahme der Stammenden der Weidenruthen ausgehoben. Einige aufgenagelte Längswürste befestigen diese Ruthen und es folgen dann in Entfernungen von je lm weitere, analog hergestellte Ruthenlagen, welche mit ihren Wipfeln die vorhergehenden Würste bedecken, so dass letztere nur an der Böschung stromaufwärts zu Tage treten. Auch hierbei liegen die Ruthen normal und die Würste parallel zur Buhnenachse.

Eine andere Construction der Rauhwehre besteht darin, die Ruthen in einer Schicht von 5 bis 10cm Stärke parallel zur Buhne auszubreiten und durch übergezogene

Fleclitzäune in Entfernungen von lm zu befestigen. Letztere liegen zur Stromrichtung declinant und werden mit den auch an den Rändern der Bulinenkrone hergestellten Flechtzäunen in innige Verbindung gebracht.

Bei Abpflasterung der Buhnenkrone (Fig. 24) pflegt man die Ränder der Krone mit einem, zwischen doppelten Flechtzäunen, aus Steinen gefertigten Widerlager zu versehen oder auch nur mit starken Pfählen einzufassen und den Zwischenraum mit grossen gesprengten Feldsteinen abzupflastern, die Fugen aber mit Steinzwicken, Kies, Lette und Moos zu dichten.

Der wichtigste Theil der Buhne ist der Bulinenkopf, er erfordert daher auch die solideste Construction.

Die älteste, früher ganz allgemein gebräuchlich gewesene Construction besteht darin, die vordersten Packwerkslagen des Buhnenkörpers mit einer Sinklage zu versehen, diese mit Steinen gehörig zu beschweren und die über dem niedrigen Wasserstande liegenden Böschungen mit etwa zweifacher Anlage zwischen Flechtzäunen abzupflastern. Die Erfahrung hat indessen gelehrt, dass Sinklagen in grossen Tiefen den nöthigen Schutz nicht zu leisten vermögen, vielmehr sehr bald in Folge des heftigen Stromangriffs und der sich vor den steilen Köpfen bildenden Wirbel unterwaschen werden. Die Buhnenköpfe sinken dann in die Kolke nach und es wird die vordere Böschung auf diese Weise immer steiler. Hieraus resultirt eine Verstärkung der Wirbel und Kolke und schliesslich die völlige Zerstörung des Kopfes, dem bald die des Buhnenkörpers nachfolgt. Aus diesen Gründen geht man von dieser Construction in neuerer Zeit immer mehr und mehr ab und verwendet Sinklagen zu den Köpfen nur noch in geringen Wassertiefen, obwohl sie auch dort nicht zweckmässig sind, weil bei der steten Veränderung der Fahrrinne die momentan geringe Wassertiefe dauernd nicht bestehen bleibt.

Durch flache Kopfböschungen, welche die zerstörende Kraft der Wirbel sehr wesentlich massigen, sowie durch Verwendung von Sinkstücken, Senkfaschinen und Steinen zu den Buhnenköpfen ist die Construction derselben wesentlich verbessert worden. In Fig. 1 bis 4, Taf. XXX sind Buhnenköpfe in der oberen Ansicht, im Längen- und Querprofil dargestellt, wie sie zur Zeit in der Weichsel, in der mittleren und unteren Oder sowie in der Memel ausgeführt werden.

An der Weichsel (Fig. 1) besteht der Kopf aus Packwerk mit 3m,50 breiter Buhnenkrone und stützt sich auf drei Sinkstücke, welche das Flussbett sowohl vor dem Kopf, als auch oberhalb desselben abdecken. In der Längenrichtung erhält der Kopf über dem niedrigen Wasserstande eine fünffache, flussaufwärts eine dreifach veranlagte und flussabwärts eine steilere Seitenböschung sowie ein zwischen Pfahlreihen ausgeführtes Pflaster. Die äusseren Pfahlreihen werden mit Ausschluss der flussabwärts gelegenen noch durch Steinschüttungen gesichert.

An der mittleren Oder bei Glogau (Fig. 2) ruht der Kopf völlig auf Sinkstücken und es treten letztere soweit in den Fluss vor, dass sich unter dem niedrigen Wasserstande in der Längenrichtung des Werks eine Böschung von sechsfacher Anlage bildet, während der höher belegene Theil des Kopfes zwischen doppelten Flechtzäunen, der Zeichnung gemäss, aus behauenen Steinen sauber in Lette, Steingruss und Kies mit Böschungen von vierfacher Anlage abgepflastert wird. Da sich Sinkstücke mit der Zeit eomprimiren, so sind Senkungen des Kopfs und somit auch Beschädigungen des Pflasters unvermeidlich. Eine einfache Schüttung des oberen Kopfs innerhalb der Flechtzäune würde die Ausführung erleichtern, ohne die Solidität der Construction zu beeinträchtigen. Der Buhnenkörper hat 2m,50 Kronenbreite und Seitenböschungen von einfacher Anlage.

An der unteren Oder bei Frankfurt (Fig. 3) wird der über dem niedrigen Wasserstande liegende Buhnenkopf in ähnlicher Weise, wie der vorbeschriebene, das Fundament aber aus Sinkstücken derartig hergestellt, dass sich in der Längenrichtung eine 15 bis 20fach veranlagte Böschung bildet. Vor den eigentlichen Kopfsinkstücken tritt noch eine aus einem schmalen Sinkstück gefertigte Grundschwelle vor, welche theils mit Senkfaschinen von 0m,60 Stärke, theils mit Steinschüttungen bedeckt wird. Letztere setzen sich bis zur Flussbettsohle fort. Während die Köpfe zweier gegenüberliegenden Buhnen ein Normalprofil von 188m begrenzen, nähern sich die vor tretenden Schwellen bei etwa 3m Wassertiefe des Flusses auf 100 bis 130m. Die Construction ist zwar sehr kostspielig, hat indessen den grossen Vorzug, die Ausbildung der grössten Tiefe in der Mitte des Flussbetts zu veranlassen.

An der Memel (Fig. 4) ruht der Kopf ebenfalls durchweg auf Sinkstücken und wird nach der Zeichnung aus Steinschüttungen sowohl über, als unter dem Wasser derartig construirt, dass in der Längenrichtung von der Kopfkrone bis zum Flussbett eine fünffache Böschung entsteht. Die Steinschüttungen bedürfen in den ersten Jahren der Ergänzung, damit sie jederzeit die vor dem Kopf entstehenden Vertiefungen selbstthätig auszufüllen vermögen. Um Unterwaschungen und Senkungen der Sinkstücke zu vermeiden, werden flussauf- und abwärts bei starker Strömung noch Senkfaschinen neben die Sinkstücke gelegt. Die Buhne hat 4m Kronenbreite, einfach veranlagte Seitenböschungen und erhält auf 11«> Länge in der Krone vom Kopf aus zwischen starken Pfählen eine pflasterartige Abdeckung mit grossen gesprengten und gehörig verzwickten Feldsteinen.

¹

) Zu den Uferschutz werten kann man auch die Futter mauern und die Bo hl werke rechnen, da dieselben indess zu eigentlichen Flussregulirungen nicht verwendet zu werden pflegen, so ist die Besprechung derselben nicht an dieser Stelle aufgenommen. Man findet das Betreffende im V. Capitel des ersten, sowie im XVI. Capitel dieses Bandes unseres Handbuchs. Ausserdem ist auf Hagen’s Wasserbaukunst II. Theil, 1. Band, Abschnitt 1, zu verweisen.

Bulinen aus Senkfaschinen. Sie sind bisher vorzugsweise im Nieder-Rhein nach Fig. 20. Taf. XXIX erbaut worden.

Der Buhnenkörper besteht in seinen Seitenwandungen aus Senkfaschinen, im mittleren Kern aus grobem Kies. Die Senkfaschinen liegen parallel zur Flussricli-tung und zwar vom Flussbett bis lra unter dem niedrigen Wasser derartig neben und übereinander, dass sie äusserlich flussaufwärts eine anderthalbfache, flussabwärts eine 1 ’/ä bis 2 fache Böschung, im Innern der Buhne aber Wandungen von bezw. 1V2 und V2 facher Anlage bilden. Nach Fertigung dieser Aussenwände erfolgt die Ausfüllung des mittleren Raumes mit Kies, sodann die Ueberbauung der Senkfaschinen mit Packwerk in Kranzlagen bis zum niedrigen Wasserstande und nach beendeter Kiesanfüllung die Abdeckung mit einer Strauchlage. Die Böschungen erhalten Steinbewurf und der obere Buhnenkörper wird von den beim niedrigen Wasserstande liegenden Banketts ab bis zur 2 bis 2m,50 breiten Krone aus Kies hergestellt und durch Pflaster gesichert. Letzteres bildet auch die Abdeckung der Krone und hat eine Stein- oder Kiesschüttung als Unterlage. Der Kopf fällt vom gewöhnlichen Wasserstande ab bis zur Flussbettsohle mit einer 4 bis 6fachen vorderen Böschung und besteht in dem unter Wasser befindlichen Theil durchweg aus ebenfalls parallel zum Stromstrich nebeneinander liegenden Senkfaschinen, oberhalb aber aus Steinen. Auch hier sind die Böschungen noch mit Steinbewurf abgedeckt.

Buhnen aus Stein.— Wo Steinmaterial billig zu haben ist, verwendet man dieses zur Herstellung der Buhnen. Sie werden in der erforderlichen Stärke aus Steinen geschüttet, erhalten über dem niedrigen Wasserstande Banketts mit abgepflastertem Oberbau und flach abgeböschte Köpfe. Zur Ersparung von Steinmaterial findet gewöhnlich die in Fig. 24, Taf. XXIX dargestellte Construction mit äusseren Steinwandungen, innerem Kieskern, Banketts und gepflasterter Krone Anwendung. Der ganz aus Steinen bestehende Kopf kann hierbei jede Neigung erhalten und beim Nachsinken leicht ergänzt werden.

Steinbuhnen erfordern eine sorgfältige Herstellung ihrer Wurzeln. Da sich Steine mit der Erde des Ufers nicht gehörig verbinden, treten leicht Hinterspülungen ein, denen durch Bepflanzung des Ufers an der Buhnenwurzel mit Weiden entgegenzutreten ist.

Aehnliche Constructionen zeigen die Fig. 7 und 8, Taf. XXX, welche indessen häufiger zum Bau von Parallelwerken verwendet und daher sub e. noch erwähnt werden. Auch pflegt man bisweilen zur Ersparung von Steinmaterial sogenannte Senkkasten aus mit Steinen gefüllten Holzwandungen zu construiren, die jedoch

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III.

nur dort, wo Bauholz billig zu beschaffen ist, im Gebrauch sind, wegen der steilen Wandungen aber weniger zum Buhnenbau, als zu Uferschutzwerken geeignet erscheinen. Endlich ist noch zu erwähnen, dass in amerikanischen Flüssen Buhnen aus Pfahlreihen mit dazwischen geworfenen Faschinen und Steinen hergestellt werden. Gewöhnlich sind 6 Pfahlreihen vorhanden, welche im Querprofil der Buhne etwa 5m von einander entfernt sind, während der Abstand der einzelnen Pfähle im Längenprofil des Werks 0m,60 beträgt. Bis zum niedrigen Wasserstande liegen zwischen den Pfählen Faschinen und von da bis zum Mittelwasser, der Höhe der Pfahlköpfe, Steinschüttungen. Auf diesem mächtigen Unterbau ruht der aus grösseren Steinen gebildete Buhnenkörper mit 2m,5 breiter Krone. Die Böschung flussaufwärts hat einfache, die abwärts gekehrte 1¹/2 fache Anlage. Derartige Buhnen finden sich im Mississippi bis zu 425ra Länge vor. (s. Deutsche Bauz. 1876, S. 531).

c.    Grundscbwellen. Sie werden in der Weise wie der Unterbau der Buhnen, Parallelwerke und Coupirungen construirt. In der Regel muss aber eine solide Bauart gewählt werden, Man erbaut sie daher meist nur aus Steinen, Senkfaschinen oder Sinkstücken und giebt ihnen eine von der Strömung, dem Zweck und den localen Verhältnissen abhängige Breite und Höhe. Ueber ihre Anwendung, Ausführung und Wirkung vergl. § 5 b.

d.    Schlickfänge, Schlickzäune und Traversen, Unter dieser Bezeichnung werden im Allgemeinen buhnenartige Werke leichter Construction verstanden, welche theils um die Alluvionbildung zwischen Hauptbühnen zu befördern, um in Verlandungen vorhandene Wasserrinnen abzuschliessen und um flache Stellen im Flussbett oder niedrige Ufer, soweit sie von starker Strömung nicht getroffen werden, zur Verlandung zu bringen, theils auch zur Befestigung von Sinkstofffeldern in Convexen erbaut werden. Die Bezeichnungen variiren je nach der Gegend. So versteht man unter Traversen nicht nur leichte Nebenwerke sondern auch grössere Buhnen. Schlickfang ist wohl der gebräuchlichste Ausdruck für alle derartige Werke, wenngleich sie nicht ausschliesslich Schlick sonderen sämmtliche Flussink Stoffe auffangen sollen.

In der Regel liegen Schlickfänge in den Intervallen der Buhnen und im Schutz derselben, als Nebenwerke bedürfen sie dann nur einer leichten Construction, da nachtheilige Folgen einer etwaigen Beschädigung und Zerstörung der Schlickfänge wegen der benachbarten Hauptwerke nicht eintreten können. In einzelnen Fällen werden Schlickfänge auch als selbstständige Werke zum Ausbau der Ufer und zur Regulirung kleiner Flüsse mit mässiger Strömung verwendet. Man giebt ihnen vielfach zunächst nur eine geringe Höhe, wartet die Verlandung ab und erbaut dann über oder neben den verlandeten Werken neue. Das Baumaterial besteht ebenfalls aus Faschinen, Senkfaschinen und Steinen.

Schlickfänge aus Faschinen. Die einfachsten Schlickfänge stellt man aus Flechtzäunen her, indem eingetriebene Pfähle über dem Wasserspiegel mit Weidenruthen umflochten und letztere mit hölzernen Gabeln herabgedrückt werden. Ein völliger Abschluss des Wassers lässt sich hierbei nicht erzielen, weil im Flechtzaun immer Lücken verbleiben, welche indessen den Uebersturz des Wassers vermindern und insofern sogar vortheilhaft sind. Trotz dieser Lücken mässigen die Flechtzäune die Geschwindigkeit des Wassers wesentlich und veranlassen daher auch Ablagerungen von Sand und grösseren Sinkstoffen. Nachtheilig sind aber diejenigen Lücken, welche zwischen der Flussbettsohle und der untersten Ruthenlage entstehen, da sie auf Unterwaschung der Flechtzäune hinwirken. Man pflegt letztere dieserhalb zuweilen auf einige kreuzweis über einander gelegte und durch Steine beschwerte Faschinenunterlagen aufzustellen, hiervon lässt sich indess bei geringer Tiefe und Geschwindigkeit abselien. Werden Schlickfänge aus Packwerk hergestellt und begrenzen ihre Köpfe die Streichlinie, so unterscheiden sie sich von Buhnen nur durch die geringere Kronenbreite, während der Kopf dann ebenso solide wie bei Buhnen construirt werden muss. Man stellt sie auch wohl ohne Seitenböschungen ber, indem man zwei Flechtzäune in einem Abstande von 1 bis 2m bildet und den Zwischenraum mit Packwerk ausfüllt, wobei die Faschinen in der Längenrichtung des Bauwerks liegen.

Eine andere Construction ist in Fig. 25, Taf. XXIX dargestellt. Im Abstande von 2m werden zwei Reihen starker Pfähle in Entfernungen von ebenfalls 2m schräg eingerammt und zwischen dieselben Faschinen in declinanter Richtung nebeneinander gelegt. Jede Faschinenlage ist mit Würsten und Beschwerungsmaterial zu versehen. Damit ein Auswaschen desselben möglichst vermieden wird, empfiehlt es sich, die Wipfelenden der Faschinen in einer Lage flussauf-, in der nächstfolgenden aber flussabwärts zu legen. Die Krone erhält Abdeckung durch Spreutlage, Rauhwehr oder Steinpflaster. Die Construction des Kopfes muss dabei dem speciellen Zweck des Schlickfanges entsprechen, beim Hervortreten bis zur Streichlinie also ebenfalls solide sein.

Schlickfänge aus Senkfaschinen. Sie beanspruchen nur wenig Material und gewähren den Vortheil, dass dieses sich selbstthätig senkt und entstehende Vertiefungen ausfüllt. Gewöhnlich erhalten die Senkfaschinen dabei nur eine geringe Stärke. Ist die Wassertiefe gering, so legt man nach Fig. 26, Taf. XXIX die Senkfaschinen zwischen zwei mit Handrammen eingetriebene Pfähle übereinander, bei grösserer Tiefe verwendet man nach Fig. 27 a drei derartige Pfahlreihen. Am Kopf ist es zweckmässig nach Fig. 27 b eine Böschung anzuordnen und die Wurzeln durch Steinschüttungen zu sichern.

Schlickfänge aus Stein. Bei starker Strömung oder in Gegenden mit billigem Steinmaterial wird auch letzteres zur Herstellung von Schlickfängen verwendet. Die Construction entspricht derjenigen der Buhnen mit massigen Dimensionen. Eine zweckmässige Verwendung können Schlickfänge aus Stein als Verlängerung der die Streichlinie in Convexen begrenzenden Buhnen, zum Zweck der Festlegung der dort vorhandenen Kies- und Sandbänke finden. Auf letzteren würde in der nach dem höheren Ufer zu verlängerten Buhnenrichtung nur je eine Rinne von etwa 1 bis 2m Breite und angemessener Tiefe auszuheben und die Ausfüllung mit Steinschüttungen bis zur Oberfläche der Kies- oder Sandbank zu bewirken sein.

Bei geringen Wassertiefen verwendet man zur Materialersparung, nach Fig. 28, Taf. XXIX, auch Flechtzäune mit Steinschüttungen, welche dann nur den Fuss sichern sollen. Die Steine geben den Flechtzäunen nicht nur mehr Solidität, sondern sind auch für die bessere Verlandung der Werke von Vortheil. Bei grösseren Tiefen werden nach Fig. 29 zwei Reihen Flechtzäune gebildet und dazwischen Steine eingebracht. Die Pfahlreihen sind oben durch Flechtbänder verbunden.

Endlich lassen sich Schlickfänge auch aus Bauholz herstellen. Dies geschieht namentlich in Italien mittelst bohlwerksartiger Einbaue.

e, Parallelwerke. Die Construction der Parallelwerke unterscheidet sich nicht wesentlich von derjenigen der Buhnen, es bedarf daher hier nur geringer Erörterungen.

Wegen des starken Stromangriffs, dem Parallel werke ausgesetzt sind, beanspruchen sie durchweg solidere Constructionen, als Buhnen. Die dem Fahrwasser

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zugekehrte Böschung der Parallelwerke wird dauernd von der Strömung getroffen, die landseitige Böschung nur zeitweise während des Wasseriibersturzes. Es können sonach auf beiden Seiten der Böschungen nachtheilige Vertiefungen des Flussbetts entstehen und dieserhalb muss die Construction die selbstthätige Ausfüllung der Kolke daselbst ermöglichen. Das Baumaterial dieser Werke besteht ebenfalls aus Faschinen, Senkfaschinen und Stein.

Parallelwerke aus Faschinen. Die Ausführung des Packwerks erfolgt ebenso wie bei Buhnen. Die Kronenbreite beträgt 3 bis 4m, die flusseitigen Böschungen sind von 1 bis 1¹/2 facher, die landseitigen zur Milderung des Uebersturzes von 1¹/* bis 2facher Anlage. Früher gab man den Parallelwerken beiderseitige Sinklagen zum Schutz der Böscliungsfüsse, es ist indessen nach Fig. 5, Taf. XXX die Construction mit vortretenden Sinkstücksunterlagen, welche noch durch vorgelegte Senkfaschinen gesichert werden können, zweckmässiger. Soweit die Böschungen unter Wasser liegen, erhalten sie Steinbewurf und oberhalb, sowie in der Krone Spreutlage, Rauhwehr oder noch besser ein zwischen starken Pfählen ausgeführtes Pflaster aus grossen Steinen.

Parallelwerke aus Senkfaschinen sind bisher vorzugsweise am Rhein ausgeführt worden und zwar entweder nach der Construction in Fig. 15 b u. 20, Taf. XXIX (am Niederrhein) oder nach Fig. 6, Taf. XXX (am Oberrhein). Bei der letzteren Construction bekleidet man nur die unter dem niedrigen Wasser liegenden Böschungen der auf den Kiesbänken herzustellenden Parallelwerke mit Senkfaschinen, schüttet den oberen Theil des Werks aus Kies und giebt ihm an der flusseitigen Böschung über Wasser und in der Krone Steinpflaster, an der anderen Böschung Weidenpflanzung. Die Senkfaschinen an der Flusseite sind mit Steinen, die übrigen mit Kies gefüllt.

Parallel werke aus Stein. Bei billigem Steinmaterial werden Parallelwerke lediglich aus Steinschüttungen construirt und über Wasser abgepflastert. Zur Ersparung von Steinmaterial lässt sich nach Fig. 7, Taf. XXX die am Mittelrhein gebräuchliche Bauweise mit mittlerem Kieskern zweckmässig anwenden. In der Höhe des niedrigen Wasserstandes sind Banketts angeordnet, auf welche sich das Pflaster der Böschungen stützt. Aehnliche Constructionen finden sich in der oberen Mosel und in der Elbe, wobei nach Fig. 8, Taf. XXX jedoch die Böschungfüsse in das Flussbett gesenkt werden. Um dies zu ermöglichen, wird von einer über der Baustelle errichteten leichten Holzbrücke aus, durch baggerartige Geräthe von beiden Böschungsfüssen der Kies oder Sand der Flussbettsohle nach der Mitte des Werks geschaufelt und dort aufgehäuft oder auch die Rinne durch Bagger hergestellt und demnächst die Steinschüttung ausgeführt. Die Anordnung hat den Vortheil, dass eine geringe Vertiefung des Flussbetts an den Böschungsfüssen ohne Nachtheil für die Solidität des Werks bleibt. Zweckmässig ist es jedoch auch hierbei den Böschungen eine lll 2 fache Anlage zu geben.

f. Ooupimngen, Die Zusammenfassung sämmtlicher Wassermassen in einen Flussarm bedingt den Abschluss von Nebenläufen, bei Flussspaltungen aber, von denen in § 12 noch weiter die Rede sein wird, den Abschluss einer der beiden Arme. Hierzu verwendet man Coupirungen — auch wohl Sperrbuhnen genannt — d. h. Flussbauwerke, welche den Nebenlauf oder den Flussarm in der ganzen Breite des Querprofils durchziehen und ihn von der Sohle bis zu einer gewissen Höhe über derselben absperren. Die Wirksamkeit einer Coupirung hängt zunächst von der Höhe und diese in jedem einzelnen Falle von dem speciellen Zweck der Coupirung ab, je nachdem letztere dem schiffbar herzustellenden Hauptarm mehr oder weniger Wasser zuweisen soll. Oft genügt schon eine geringe Höhe und man lässt das Werk dann nur aus Durchlagen unter Wasser bestehen, meist aber erreicht die Krone nach Vollendung der Coupirung eine den niedrigen Wasserstand überragende Höhe. Es ist dies namentlich bei den Constructionen aus Packwerk und Sicherung der Kronen durch Weidenpflanzungen der Fall. Zur Zeit der höheren Wasserstände werden sämmtliche Coupirungen überfluthet. Dies bedingt meist schon die Höhe der Ufer, wird aber auch aus dem Grunde nothwendig, um die abgesperrten Flussbetten zur Verlandung zu bringen. Würde die Coupirung den Hochwasserspiegel überragen, so könnten in das Bett des Unterwassers nur noch Schlicktheile, aber keine sonstigen Sinkstoffe gelangen, dort also keine Verlandungen entstehen. Schon bei niedriger Höhenlage vermindert die Coupirung die früher im betreffenden Flussarme in der Fortbewegung begriffene Masse der Geschiebe, indem das Bauwerk, als Stauanlage wirkend, oberhalb die Geschwindigkeit des Wassers mässigt und dort die Ablagerung der Sinkstoffe, soAveit diese die Krone des Werks nicht zu überschreiten vermögen, veranlasst. In das Unterwasser gelangen Sand, Kies und Gerolle nur dann, wenn diese die Krone der Coupirung überschreiten. Je grösser aber die Höhendifferenz zwischen Flussbettsohle des Obenvassers und Krone des Werks ist, desto weniger passiren die genannten Sinkstoflfe die Coupirung. Hiernach ergiebt sich, dass die Verlandung im Flussbett oberhalb eher eintritt, als unterhalb und dass eine niedrige Höhenlage der Coupirungskrone für die Verlandung des abgeschnittenen Flussarms vortheilhaft ist, so dass es sich in vielen Fällen empfiehlt, Coupirungen nicht alsbald bis über den Wasserstand, sondern zunächst nur in geringer Höhe über dem Flussbett zu erbauen und erst dann zu erhöhen, wenn die Verlandung des coupirten Arms entsprechend vorgeschritten ist.

Die Verlandung ist auch durch die örtliche Lage der Coupirung bedingt. Liegt letztere in der Nähe der oberen Abzweigung des Nebenarms und die Krone über dem niedrigen Wasserstande, so erreicht der Unterwasserspiegel nur die Höhe, welche im Hauptflussarm dort, wo der Nebenarm in diesen wieder einmündet, vorhanden ist, liegt also immer tiefer, als der Oberwasserspiegel. Bei Ueberfluthung der Coupirung wird diese Höhendifferenz wesentlich ermässigt. Die Geschwindigkeit im Unterwasser ist aber auch dann noch etwas geringer, als im Hauptarm, weil an dem Bauwerk eine Concentrirung des Gefälles erfolgt und sich dort ein Uebersturz oder Ueberfall bildet, der einen Theil der lebendigen Kraft des Wassers zerstört, und hierdurch die Ablagerung von Sinkstoflfen im Flussbett des Unterwassers begünstigt. Erhebt sich die Coupirung nur wenig über die Flussbettsohle, so findet bei Ueberfluthung eine derartige Ausgleichung der Wasserspiegelhöhen im Ober- und Unterwasser statt, dass das Stauwerk eine vermehrte Ablagerung von Sinkstoflfen im Bett des Unterwassers nicht mehr zu bewirken vermag. In der Regel sind locale Verhältnisse für die Wahl der örtlichen Lage der Coupirung maassgebend, Avenn auch im Allgemeinen die Anordnung des Bauwerks in der Nähe der unteren Mündung des Nebenlaufs in den Hauptarm für die zweckmässigste gehalten wird. Bei einer derartigen Lage treffen die durch den Uebersturz des Wassers erzeugten Kolke nicht mehr den Nebenarm, sondern den Hauptarm. Es ist indessen die Ausführung der Coupirung an der unteren Mündung des Nebenarms oft nicht thunlich, Aveil das Bau-Averk zu seiner Sicherung stets fester Uferanschlüsse und höherer Ufer bedarf, diese aber an der unteren Mündung meist nicht vorhanden sind, namentlich dann nicht, wenn die Coupirung bei niedrigem Wasserstande den Nebenlauf völlig absperren, die

Krone also höher liegen soll. In diesem Falle erreicht das Oberwasser zeitweise die Höhe des Wasserspiegels im Hauptarm an der oberen Abzweigung, indem sich das Gefälle des Nebenarmes an der Coupirung concentrirt, sonach für letztere eine entsprechende Höhe bedingt, welche meist diejenige der natürlichen Ufer daselbst überragt. Man ist sonach gezwungen, das Bauwerk weiter oberhalb anzulegen und wählt oft etwa die Mitte des Nebenarms. Mit Rücksicht auf die Gefahr der Zerstörung derartiger Werke pflegt man indessen gewöhnlich deren zwei oder noch mehr in angemessenen Entfernungen hintereinander anzuordnen und als Baustellen in der Regel nicht Untiefen zu wählen, weil dort meist das grösste relative Gefälle vorhanden ist.

Fig. 14.

Coupirungen werden in normaler Richtung zum Flussbett oder noch zweckmässiger in einer Curve derartig angelegt, dass die beiden Enden von den Ufern aus in inclinanter Richtung in den Fluss hineintreten, wobei das überstürzende Wasser die Ufer weniger angreift. Soll die Coupirung am oberen Arm gleichzeitig als Leinpfad benutzt werden, so ist die in Fig. 14 dargestellte Lage nothwendig, wobei zur Vermeidung von Uferbeschädigungen beim Ueber-sturz des Wassers noch ein Anschlusswerk A ausgeführt wird. In ähnlicher Weise lassen sich Coupirungen in einzelnen Fällen auch als Separationswerke in der Richtung des verlängerten Ufers anordnen.

Bei Ausführung sämmtlicher derartiger Werke kommt es darauf an, den Bau in kürzester Frist herzustellen, um Vertiefungen des Flussbetts möglichst zu vermeiden. Je mehr das Profil durch das fortschreitende Bauwerk eingeengt wird, desto höher steigt der Stau im Oberwasser, desto reissender wird die Strömung, desto erheblicher der Uebersturz. Auskolkungen des Flussbetts dicht unterhalb des Bauwerks sind eine nothwendige Folge der heftigen Wasserbewegungen. Man begegnet denselben durch Abdeckung des Flussbetts, sowie durch Herstellung einer flachen Böschung und eines Sturzbetts an der flussabwärts gekehrten Seite der Coupirung. Am zweckmässigsten ist es, den ganzen Flussarm zunächst mit einer Grundschwelle aus Sinklagen, Sinkstücken oder Senkfaschinen in angemessener Breite und Höhe zu durchbauen und diese namentlich dort, wo der Schluss des Werks beabsichtigt wird, besonders solide herzustellen.

Erfolgt die Ausführung durch Packwerk, so werden zunächst die beiderseitigen Uferanschlüsse gefertigt und demnächst die Packwerkslagen von beiden Ufern aus vorgetrieben. Bei geringer Strömung gelingt der Abschluss bisweilen lediglich mit Packwerk unter Verwendung von Steinmaterial zur Beschwerung der Lagen, oder auch mit Hülfe einiger Sinkstücke. Ist die Strömung indessen stärker, so wird nach vorheriger Herstellung fester Uferanschlüsse eine systematische Abdeckung des Flussbetts mit Sinkstücken nach Fig. 13, Taf. XXX nothwendig, welche zum Schutz gegen Unterwaschungen und zur Dichtung der Fugen flussauf und -abwärts noch mit Senkfaschinen umgeben werden. Auf diese Unterlage setzt sich das Packwerk auf, indem es gleichzeitig über die Sinkstücke flussaufwärts vortritt und etwaige Rinnen daselbst abschliesst. Mit dem Packwerk geht man zunächst gleichzeitig von beiden Ufern aus, später aber abwechselnd bald auf der einen, bald auf der andern Seite mit sehr flachen vorderen, durch Steine beschwerten Böschungen vor. Zur Schliessung der Coupirung sind gewöhnlich noch Sinkstücke oder Senkfaschinen erforderlich. Nach erfolgtem Schluss erhält das Werk flussaufwärts einen Erddamm, abwärts eine Abdeckung der Böschung mit Senkfaschinen und Steinen, während die Krone durch Rauhwehr oder Pflaster gesichert wird.

Eine andere Construction zeigt Fig. 14, Taf. XXX, wobei die durchgehende Schwelle aus Sinkstücken, der weitere Aufbau aus Senkfaschinen, in der Nähe der Ufer aber aus Packwerk hergestellt wird. Ein vorgelegtes Deckwerk mit Erddamm dient zur Verstärkung und Dichtung des Werks. Das Sturzbett wird aus Senkfaschinen mit Steinschüttungen gebildet. Die obersten Senkfaschinen des Coupirungskör-pers erhalten eine Strauchlage als Abdeckung und darüber Pflaster.

Bei grösseren Coupirungen pflegen ganz allgemein Sinkstücke verwendet zu werden, da sie den Vortheil gewähren, erhebliche Flächen des Flussbetts schnell abzudecken. Die in Fig. 11 und 12, Taf. XXX dargestellten Coupirungen sind im Weichselstrom (s. Zeitsehr. f. Bauw. 1858, S. 179) ausgeführt worden. Zwei bezw. mehr Sinkstückslagen bilden mit Ausnahme der Uferanschlüsse das Fundament und den Unterbau derartig, dass flussabwärts sehr flache Böschungen und weit vortretende Sturzbetten entstehen. Der Oberbau wird aus Packwerk hergestellt und oberhalb der Coupirung ein mächtiger Erddamm vorgelegt, welcher nach Fig. 11 noch mit einem Deckwerk aus Faschinen, nach Fig. 12 b aber nur durch eine mit Steinen beschwerte Sinklage versehen ist. Die Abdeckung der Krone erfolgt theils durch Pflaster auf Kies- und Steinunterbettung, theils auch durch Rauhwehr, welche aber nicht nur mit Erde, sondern auch noch mit Steinen belastet ist. Fig. 12 a zeigt den Grundriss, Fig. 12 c den Längenschnitt einer dieser Coupirungen. Von sonstigen, in grösserem Umfange ausgeführten Coupirungen sind noch diejenigen im Rhein und Neckar bei Mannheim zu erwähnen, bei denen Senkfaschinen in grosser Zahl verwendet wurden. Eine specielle Beschreibung dieser Werke ist in der Allgemeinen Bauzeitung, 1871 enthalten.

Am einfachsten wird die Ausführung bei Verwendung von Steinmaterial, indem sich dieses leicht in jeder beliebigen Höhe ini Flussbett anschütten lässt. Dabei hat man jedoch für eine allmähliche Erhöhung des Werks in seiner ganzen Ausdehnung und für die gleichzeitige Anlage eines Sturzbetts zu sorgen. Zur Vermeidung des Einsinkens der Steine in das Flussbett wird dieses zuweilen noch mit einem Fundament aus Faschinensinklagen versehen. Flussaufwärts erhalten die aus Steinen erbauten Coupirungen ebenfalls zum Schutz gegen Durchsickerungen einen Erddamm und in der Krone, falls diese den Wasserspiegel überragt, Pflaster.

§ 11. Durchstiche. Zur Umgehung erheblicher Serpentinen und Abkürzung des natürlichen Flusslaufs werden bisweilen neue, künstlich herzustellende Flussbetten angelegt, welche man Durchstiche nennt. Obwohl durch dieselben Flusspaltungen (vergl. § 12) gebildet werden müssen und diese nach den Ausführungen in § 2 a in mancher Beziehung für die Flussverhältnisse von Nachtheil sind, so lassen sie sich doch in einzelnen Fällen nicht vermeiden, namentlich dann nicht, wenn die Serpentinen so bedeutend sind, dass sie die Schiffahrt in hohem Grade behindern oder sie ganz unmöglich machen. Auch das Landescultur-Interesse kann durch den aus Serpentinen resultirenden Stau geschädigt werden, insofern dabei tief gelegene Uferterrains bisweilen völlig versumpfen. Die Entwässerung und Trockenlegung derselben erfordert dann die Anlage von Durchstichen, da solche das Oberwasser zu senken vermögen. Endlich ist noch zu erwähnen, dass bei Gebirgsfltissen Durchstiche oft Anwendung finden. Da es sich hei den fraglichen Anlagen um die Ausbildung eines Hauptarms und die Verlandung der abgeschnittenen Serpentine handelt, ist unter Berücksichtigung der in beiden Armen verschiedenen relativen Gefälle die Breite des Durchstichs nach der Wassermasse, welche durch denselben ab-fliessen soll, zu bestimmen, (vergl. § 12).

Die Wirksamkeit eines Durchstichs veranlasst gewöhnlich, namentlich zur Zeit der Anschwellung der oberen Flusstrecke eine schnellere Abführung der oberhalb vorhandenen Wassermassen und demgemäss auch eine Senkung des Wasserspiegels daselbst. Die schnellere Abführung der oberen Wassermassen basirt vorzugsweise auf der Vermehrung des relativen Gefälles im Durchstich, da sich das absolute Gefälle der Serpentine auf die meist viel kürzere Länge des Durchstichs vertheilt. Aus diesem Grunde ergiessen sich die bis dahin durch den langsamen Abfluss in der Serpentine, bis zu einer gewissen Höhe angestauten oberen Wassermassen theils mit grösserer Geschwindigkeit in den Durchstich, theils auch finden sie noch, wie früher, durch die Serpentine ihren Abfluss. Da aber auch die um den Durchstich vergrösserte Profilbreite ganz besonders bei Anschwellungen von oben auf die schnellere Abführung der Wassermassen hinwirkt, so tritt meist nicht nur zeitweise eine erhebliche Senkung des oberen Wasserspiegels ein, sondern es kann diese auch in dem Falle, dass sich der Durchstich wirklich zum Hauptarm ausbildet, mit geringen Schwankungen eine dauernde sein. Verlegt sich aber die Hauptströmung zeitweise in die Serpentine, so erfolgt demgemäss auch wieder eine Hebung des Oberwassers. Unterhalb des Durchstichs tritt eine wesentliche Veränderung des Wasserspiegels gewöhnlich nicht, sondern nur dann ein, wenn der unteren Flusstrecke zeitweise, wie alsbald nach Eröffnung des Durchstichs oder bei plötzlichen Anschwellungen der oberen Strecke mehr Wasser, als früher zugeführt wird. In diesem Falle hebt sich der Unter Wasserspiegel entsprechend. Die grössere Endgeschwindigkeit, mit der die Wassermassen des Durchstichs in das unterhalb vereinigte Flussbett abfliessen, ist nur auf eine geringe Länge für den unteren Flusslauf von Einfluss. Dagegen kann im Unterwasser eine Verflachung des Flussbetts oder eine Verminderung der Fahrtiefe auftreten, indem die aus dem Durchstich fortgetriebenen Sinkstotfe in der mit geringerer Geschwindigkeit versehenen Strecke unterhalb zur Ablagerung gelangen. Die Grösse der Wasserspiegelsenkung in der oberen Flusstrecke kann vorher meist nur annähernd ermittelt werden, da weder eine gleichmässige Vertheilung des Gefälles im Durchstich erfolgt, noch die Verthei-lung der Wassermassen in beiden Armen constant bleibt und zur genauen Bestimmung dieser Factoren vorher jeder Anhalt fehlt. Zuverlässiger wird schon die Berechnung, wenn alsbald mit Eröffnung des Durchstichs ein Abschluss der Serpentine eintreten kann. Gewöhnlich bleiben aber beide Arme für den Abfluss der Wassermassen bestehen, und man wirkt nur auf eine allmähliche Verlandung der Serpentine und Ausbildung des Durchstichs zum Hauptarm hin.

Auf der Wasserspiegelsenkung des Oberwassers beruht die Verwendung der Durchstiche im Landescultur-Interesse, indem durch die Senkung die Vorfluth der benachbarten Uferländereien befördert und eine Trockenlegung derselben erzielt wird. Oft ist dies das einzige Mittel zur Entsumpfung ausgedehnter, tiefliegender Terrains. Durch die Senkung des oberen Wasserspiegels können bisweilen aber auch die Lan-descultur-Interessen geschädigt werden, insofern, als die Bewässerung der Uferländereien, erschwert und ihnen die zur Cultur erforderliche Feuchtigkeit ganz entzogen wird.

Im Schiffahrtsinteresse sind Durchstiche zwar ebenfalls in mancher Beziehung von Vortheil, sie werden indessen in Anbetracht ihrer Nachtheile meist nur zur Umgehung schwer passirbarer Serpentinen verwendet. Die Nachtheile bestehen zunächst darin, dass die Wasserspiegelsenkung des Oberwassers nothwendigerweise dort eine Verringerung der Wassertiefe zur Folge hat, welche je nach der Beschaffenheit der Flussohle eine dauernde sein kann. Auch im Durchstich macht sich wegen des grösseren relativen Gefälles und der dementsprechenden grösseren Geschwindigkeit des Wassers eine mangelhafte Wassertiefe namentlich dann geltend, wenn eine erhebliche Wassermasse unbenutzt durch die Serpentine abfliesst. Eine Verringerung der Fahrtiefe bleibt für die Schiffahrt gewöhnlich nachtheilig, ausserdem kann letztere aber auch durch die Vermehrung des relativen Gefälles, sowie für die Dauer der Ausführung des Durchstichs und bis zur vollen Ausbildung desselben zum Hauptarm beeinträchtigt, oft auch ganz unterbrochen werden, indem dann weder im Durchstich noch in der Serpentine die nöthige Fahrtiefe vorhanden ist. Endlich tritt noch in denjenigen Fällen, in denen während der Ausführung des Durchstichs eine hochwasser-freie Abschliessung desselben erforderlich wird, der Nachtheil auf, dass das Inunda-tions-Profil beschränkt, die Gefahr der Hochfluth vermehrt und eine grössere Hochwassermasse als früher in die Serpentine geleitet, hierdurch aber eine Vertiefung derselben, also gerade das Gegentheil des Erstrebten, veranlasst wird.

Zu den Vorth eilen der Durchstiche gehört die gleich massigere FortbeAvegung der Wasser- und Sinkstoffmassen, die Festlegung eines Theils der Sinkstoffe, welche sich in den abgeschnittenen Serpentinen ablagern, der Gewinn von culturfähigen Landflächen, die Verringerung der Länge der zu unterhaltenden Ufer, die Verminderung von Eisversetzungen, die Verwendung der Serpentinen zu Flusshäfen, vor Allem aber die Abkürzung des Wasserweges und die Beseitigung erheblicher, die Schiffahrt behindernden Flusskrümmungen.

Es ist hiernach erklärlich, dass über die Zweckmässigkeit der Durchstiche im Allgemeinen zur Zeit die Ansichten der Hydrotecten noch sehr getheilte sind (vergl. Deutsche Bauz. 1873, S. 303 u. 313). Manche halten Durchstiche für absolut noth-wendig, nach Anderen, namentlich amerikanischen Ingenieuren, verfehlen Durchstiche stets ihren Zweck, weil die Natur jedes Flusses eine gewisse Länge beanspruche, die sich von selbst wieder herstelle, sobald man sie durch Durchstiche verringere.

Weder das Eine, noch das Andere wird als Grundsatz zu acceptiren sein, wie sich denn überhaupt eine für alle Fälle zutreffende Regel für derartige Anlagen nicht wohl aufstellen, sondern nur empfehlen lässt, Durchstiche lediglich nach eingehendster und sorgfältigster Erwägung aller örtlichen Verhältnisse auszuführen.

Bei der Ausführung der Durchstiche stellt man das Normalprofil entweder alsbald vollständig oder nur theilweise her und überlässt in letzterem Falle der Strömung die weitere Ausbildung des Flussbetts. Demgemäss legt man nur einen Canal an, welcher bei geradlinigem Durchstich in der Mittellinie, bei Curven in der Nähe des convexen Ufers angeordnet zu werden pflegt. Derartige Canäle haben gewöhnlich für grosse Flüsse nur eine Breite von etwa ¹/2o bis V12, für kleine etwa ’/ö bis ¹j2 der Normalbreite des Durchstichs. Viel zweckmässiger erscheint es indessen, wie auch bei kleinen Flüssen meist gebräuchlich ist, den Durchstich alsbald im vollen Normalprofil auszuheben, und den dabei gewonnenen Boden seitwärts so abzulagern, dass er dauernd der Fortspülung entzogen bleibt. Die Anlagekosten werden hierdurch allerdings erheblicher, als wenn man dem Flusse selbst den grössten

Theil der Arbeit überlässt. Im letzteren Falle gelangen aber in den unteren Flusslauf eine grosse Masse von Sinkstoffen, welche die Fahrrinne auf lange Zeit hinaus verunreinigen, Untiefen bilden und zu steten Baggerungen Veranlassung geben. Die hieraus entspringenden Naclitheile und erheblichen dauernden Kosten erscheinen so wesentlich, dass der geringere Kostenaufwand der Anlage eines Canals nicht als Vortlieil dieser Bauweise anzusehen ist. Dazu kommt auch noch der Nachtheil, dass hierbei eine regelmässige Ausbildung des Flussbetts und eine billige Anlage von Uferschutzwerken häufig nicht erreicht wird.

Die Ausschachtung des Durchstichs beginnt man am unteren Ende in einer solchen Tiefe, dass das Grundwasser abfliessen kann. Damit aber die Ausführung durch Hochwasser und Eis keine Unterbrechung oder Beschädigung erleidet, pflegt man den Durchstich — gewöhnlich mit Ausschluss der unteren Mündung — mit einem hochwasserfreien Abschlussdamm zu umgeben. Die Sohle des Durchstichs erhält gewöhnlich das Gefälle des zukünftigen Wasserspiegels. In der Regel wird die Ausschachtung nur bis zum niedrigsten Wasserstande fortgesetzt, obwohl die dem-nächstige, weitere Vertiefung durch Bagger aus den oben angeführten Gründen ebenfalls zweckmässig erscheint.

Die Durchstechung des oberen Abschlussdamms erfolgt vielfach bei höheren Wasserständen, nachdem vorher eine allmähliche Schwächung des Dammes stattgefunden hat. Es ist dann aber die Niveaudifferenz der Wasserspiegel so bedeutend, dass sich die Wassermassen mit reissender Geschwindigkeit in den Durchstich er-giessen und Uferabbrüche oder sonstige Beschädigungen veranlassen. Der Zweck, durch die höhere Fluth eine sofortige Vertiefung des Durchstichs auf grössere Länge hin zu erhalten, wird dabei aber doch nicht erreicht, indem sich die beiden Wasserspiegel sehr bald ausgleichen. Zweckmässiger erscheint daher die Durchstechung und Beseitigung des oberen Abschlussdammes bei kleineren Wasserständen, eventuell nach Füllung des Durchstichs vom Unterwasser aus.

Die wesentlichste Bedingung des Erfolges der Anlage bleibt die Ausbildung des Durchstichs zum Hauptarm. Es kommt also darauf an, dem Durchstich möglichst viel Wasser zuzuleiten, der Serpentine aber möglichst viel zu entziehen und sie schnell zur Verlandung zu bringen. Zu den dementsprechenden Mitteln gehört die Verbreiterung der oberen Mündung des Durchstichs, die Einschränkung des Einlaufs der Serpentine, die gehörige Ausnutzung der Sinkstoffbänke im Oberwasser, die Bildung eines nach dem Durchstich gerichteten Canals in der Eisdecke kurz vor dem Eisgang, die Vertiefung des Durchstichs durch Baggerung und die Beförderung der Verlandung der Serpentine durch Anlage von Pflanzungen, Grundschwellen und Coupirungen.

Aron ausgeführten Durchstichen sind diejenigen 18 des Oberrheins auf der Strecke von der elsässisch-bairischen Grenze bis Germersheim zu erwähnen, deren Wirkungen (vergl. Deutsche Bauz. 1871, S. 384) in Verkürzung des alten Flusslaufs um etwa ²/s, in Beschränkung der früher erheblichen Schwankungen der Gefälle, in Senkung des Hochwasserspiegels — beispielsweise bei Maxau um 2m,04 — und in Senkung des Flussbetts, um 2m,35 ebendaselbst, sowie im Gewinn ausgedehnter Landflächen — für Baiern allein 921,83Ha — bestanden haben. Die Landescultur hat hiernach durch diese Anlagen erheblich gewonnen, der Schiffahrt dagegen sind neben den Vortheilen, welche aus der Verkürzung der Wasserstrasse, der Beseitigung hinderlicher Serpentinen und gleichmässigeren Bewegung der Wasser- und Sinkstoffmassen resultiren, auch wesentliche Nachtheile erwachsen, indem das verstärkte Gefälle und die dementsprechend vermehrte Geschwindigkeit des Wassers die Bergfahrt sehr erschwert und die beschleunigte Abführung der Wassermassen sowohl eine Verminderung der Fahrtiefen als auch eine Verlängerung der Dauer der niedrigen Wasserstände veranlasst hat. Näheres

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Widerlager wird derselbe nach Fig. 10, Taf. XXX durch ein bewegliches Anschlagthor B, welches sich durch das Stemmthor A gegen die Schleusenmauer absteifen lässt, gebildet. A und B können durch die Zugstange C in der punktirten Weise zurückgezogen werden, so dass das Schwimmthor S dann canalabwärts treibt und den oberhalb etwa angesammelten Eismassen Abfluss gestattet. Für die Zeit der Ausserdienststellung liegt das Schwimmthor oberhalb der Sperrschleuse in einem daselbst entsprechend angeordneten Hafen am linken Ufer, und wird von da nach Bedarf an langen, starken Eisenketten zur Schleuse geführt.

Fig. 15.

...

Das Schwimmthor ist ein schmiedeisernes Schiff von 48m,6 Länge, 5m,69 Höhe und 9m,48 mittlerer Breite und hat ein Gewicht von 365934k. Die auf Eisstoss und Wasserdruck berechnete Construction gestattet ihm einen verschiedenen Tiefgang. Seine senkrechten Wandungen sind 12mm stark, sein Boden ist aus Bessemerstahlblechen hergestellt. Ein, aus horizontal liegenden Gitterträgern construirtes Zwischendeck wird durch 4 verticale Wände in 5, mittelst Schieber in Verbindung zu setzende Kammern getheilt. Die gewöhnliche Eintauchung beträgt lm,27, welche für Eisgang als ausreichend erachtet worden ist. Durch Füllung der Kammern mit Wasser kann der Tiefgang jedoch entsprechend vermehrt und dadurch das Thor auch zur theilweisen Abhaltung des Hochwassers verwendet werden. Besondere, auf Dampfmaschinenbetrieb eingerichtete Pumpen dienen zur Beseitigung des Wassers aus den Kammern. Die Kosten des Sperrschiifs haben 380000 M. betragen.

Ueber die Zweckmässigkeit der Durchstiche wurden die Gutachten von vier hervorragenden Hydrotekten der Neuzeit und zwar: Hagen in Berlin, Tostain in Paris, Sexauer in Carlsruhe und Abernethy in London eingefordert, von denen sich die beiden letztgenannten für die Durchstiche aussprachen, während Hagen und Tostain für anderweitige Regulirung der Donau plaidirten und die Durchstiche aus finanziellen und sachlichen Gründen bekämpften, namentlich im Interesse der Sicherung der Fahrtiefen im Oberwasser der Donau und im Donaucanal, sowie zur Verminderung höherer Anschwellungen des Stroms während der Dauer der Durchstichsarbeiten, und endlich auch mit Rücksicht auf die geringe Abkürzung des natürlichen Stromlaufs und die dieserhalb voraussichtlich nur geringe Einwirkung der Strömung auf die Ausbildung der Durchstiche zum Hauptarm und auf die Erhaltung hinreichender Fahrtiefen in demselben. Nachdem sich die österreichischen Hydro-tekteu aber den Ansichten der beiden übrigen Gutachter angeschlossen und namentlich hervorgehoben hatten, dass die Senkung des Oberwassers wegen der daraus resultirenden Senkung des Grundwassers in den tiefliegenden Stadttheilen Wiens ein so erheblicher Vortheil sei, dass die nothwendige Vertiefung des Donaucanals nicht in’s Gewicht fallen könne, wurde der oberste Durchstich im Jahre 1870 unter der Leitung des Chefingenieurs Wex begonneu und innerhalb der nächsten fünf Jahre beendet. Zur Sicherung der Arbeiten gegen die Einwirkungen des Eises und Hochwassers ist der Durchstich mit hochwasserfreien Erddämmen umgeben und hierdurch das Inundations-Profil erheblich beschränkt worden.

Das neue Bett war durch zwei Dämme abgesperrt, den oberen sogen. Rollerdamm und den in der Mitte des Durchstichs liegenden Schwimmschuhlamm. Nach Ausführung der Erdarbeiten und Uferschutzwerke erfolgte die Durchstechung des Rollerdamms am 14. April 1875, Nachmittags mittelst einer nur 0m,60 breiten Furche. Da die Differenz des Ober- und Unterwassers 2m,40 betrug, ergoss sich die Donau nach kurzer Zeit mit reissender Gewalt in den Durchstich. Zur Seite der Durchbruchsstelle waren in erheblicher Quantität Steinmassen aufgehäuft, welche eine Auskolkung der Sohle verhindern sollten. Die Oeffnung erweiterte sich immer mehr, so dass sie schon am folgenden Tage eine Breite von 100m und am 19. April eine solche von 170m hatte. Der reissende Ueherfall zerstörte das rechte Ufer auf 200m Lauge, doch gelang es durch gefällte Bäume dem weiteren Abbruch erfolgreich entgegenzutreten. Unterhalb des Dammes hob sich der Wasserstand in der Zeit von 3 Stunden um lm,60 und dies hatte eine Niveau-Differenz des Ober- und Unterwassers am Schwimmschuldamm von etwa 3“ zur Folge. Man entschloss sich daher auch zur Durchstechung desselben und es erweiterte sich die Oeffnung bald bis auf 60m, am 19. April hatte sie aber schon eine lichte Weite von 150m. Beide Dämme wurden dann bis zum 11. Mai theils durch Fortspülung, theils durch Baggerung gänzlich beseitigt, doch konnten schon am 18. April grosse Dampfer den Durchstich be-

fahren. Die Eröffnung der Schiffahrt erfolgte erst nach Ausbaggerung der von den Dämmen herrührenden Erdmassen am 30. Mai.

Alsbald nach Eröffnung des Durchstichs wurde mit der Coupirung im alten Donaubett, woselbst sich der Wasserstand erheblich gesenkt hatte, begonnen. Dieses Bauwerk besteht aus einem durch Senkfaschinen geschützten Steindamm, welcher am linken Ufer beginnt, in der Höhe desselben — etwa 2m über 0 a. P. — ausgeführt werden und nur eine Oeffnung von 40m für den Einlauf des Wassers erhalten soll.

Die Wirkung des Durchstichs zeigte sich alsbald in der Senkung des Wasserspiegels oberhalb, welche auf 0m,60 angegeben wird. Man hofft jedoch auf eine Senkung des Hochwasserspiegels von lm, so dass dann die niedrigen Stadttheile Wiens der Inundation nicht mehr ausgesetzt sein würden. Ueber die gesammten Wirkungen des Durchstichs vermag erst die Zukunft endgültig zu entscheiden.

Ein bedeutender Durchstich (vergl. Deutsche Bauz. 1876, S. 455) ist zur Zeit in der Norder-Elbe oberhalb Hamburg noch in der Ausführung begriffen, dessen Zweck darin bestellt, die für die Schiffalirts- und Fluth-Yerhältnisse hinderliche Serpentine der Kalte Hofe nach Fig. 9, Taf. XXX zu beseitigen, den Flusslauf zu verkürzen, vor Allem aber, um den Wasserspiegel der vereinigten Elbe oberhalb zu senken und auf diese Weise der Norder-Elbe dauernd eine grössere Wassermasse zuzuführen, hierdurch aber und durch eine kräftigere Durchströmung dieses Flussarms diejenige Tiefe in demselben zu schaffen, welche namentlich dort, wo sich die Liegeplätze für Schiffe und die Rhede für die Häfen befinden, dringend nothwendig ist, durch Baggerung aber dauernd nicht beschafft werden kann.

Der Durchstich besteht aus 2 Theilen; der Hauptdurchstich geht in flacher Curve über die Kalte Hofe, der zweite über die Billwärder Insel.

Am unteren Ende ist mit der Herstellung eines Schutzdeiches begonnen und beabsichtigt man die Durchstiche, um den Erfolg des Unternehmens sicher zu stellen und Verflachungen unterhalb zu vermeiden, bis zur erforderlichen Tiefe vollständig auszuheben und das Bett zunächst bis zum oberen Ende der Kalte Hofe herzustellen, demnächst den Abschlussdamm daselbst zu durchstechen und nach erfolgter Einleitung des Flusses das alte Bett desselben mit Faschinenwerken und Steinen zu cou-piren. Der Durchstich in der Billwärder Insel soll erst zur Ausführung gelangen, wenn der Hauptdurchstich den Fluss völlig aufgenommen haben wird. Ersterer führt alsdann die vereinigten Wassermassen der Dove- und Gose-Elbe dem letzteren direct zu.

Zur weiteren Sicherung des Erfolges und behufs Zusammenhaltung des Hochwassers sind noch Leitdämme auf beiden Ufern projectirt, welche auch das alte Flussbett an der Coupirungsstelle durchziehen sollen.

Für die Ausführung sind vier Jahre in Aussicht genommen und die Kosten der Erdarbeiten, der Faschinenwerke und Steinschüttungen mit rund 372 Millionen Mark veranschlagt.

§ 12. Flusspaltungen und Flusseinmündungen. Schon in § 2 a ist von

Flusspaltungen, ihrer Entstehung, ihren Nachtheilen und der Zweckmässigkeit ihrer Verhütung und Beseitigung die Rede gewesen. Zuweilen lassen sich indessen schon vorhandene Flusspaltungen nicht mehr beseitigen. Dieser Fall tritt beispielsweise ein, wenn sich auf der betreffenden Insel oder an den Ufern der Flusspal-tung industrielle Anlagen, Dörfer und Städte befinden, deren Betriebs- und Verkehrsverhältnisse im Lauf der Zeit der bestehenden Flussgestaltung entsprechend angepasst worden sind.

Muss die Flusspaltung belassen werden, so handelt es sich um Regulirung derselben, meist sogar um die Schaffung oder Erhaltung der Schiffbarkeit in beiden Flussarmen. In der Regel ist zwar nur der eine Arm der Hauptarm, es kann dieser indessen zeitweise auch der Nebenarm werden, wenn dem nicht rechtzeitig entgegengetreten wird. Sollen möglichst constante Verhältnisse geschaffen werden, so besteht die Aufgabe der Regulirung darin, die aus dem oberen ungetheilten Fluss an-kommenden Wassermassen dem vorher zu ermittelnden Bedürfniss gemäss zunächst an der oberen Inselspitze auf beide Arme zu vertheilen, sie sodann in durchweg regulirten Flussbetten abzuführen und endlich ihre Wiedervereinigung an der unteren

Inselspitze in möglichst regelmässiger Weise zu veranlassen. Hierzu verwendet man oben Schöpfbuhnen, unten Trennungsbuhnen oder Separationswerke und zwischen beiden Uferdeck- und Einschränkungswerke. Das Wesentliche bleibt die Ermittelung des richtigen Normalprofils für jeden der beiden Flussarme. Haben letztere gleiche Länge, gleiches Gefälle und sollen sie auch gleiche Wassermassen abführen, so wird man auch das Normalprofil beider gleich gestalten und nur dafür sorgen müssen, dass jedem Arm dauernd die halbe Wassermasse auch wirklich zu-fliesst. Meist liegen aber die Verhältnisse nicht so günstig. So differirt oft die Länge beider Arme, demgemäss auch das relative Gefälle und die Flussgeschwindigkeit. Sind beide Arme schiffbar herzustellen, dann gehört die Regulirung der Flusspal-tung zu den schwierigsten Aufgaben der Hydrotechnik, und zwar vorzugsweise aus dem Grunde, weil sich die Vertheilung der Wassermasse an der oberen Inselspitze dauernd nicht so regelmässig und eonstant als erforderlich durchführen lässt. Bei dem steten Wechsel der Fahrrinne, welcher aus dem Vorrücken der Sinkstoffbänke, aus Eisversetzungen oder aus sonstigen Unregelmässigkeiten der oberen Flusstrecke resultiren kann, wird bald dem einen, bald dem andern Arm mehr Wasser zuge-ftilirt, als seinem theoretisch festgestellten Normalprofil entspricht. Da die Schöpfbuhne sich nicht so leicht verlegen lässt, bleibt nur übrig durch Baggerungen sowohl an der Theilungsspitze, als auch im entsprechenden Flussarm für möglichste Beseitigung der Unregelmässigkeiten zu sorgen.

Die Bestimmung der Normalbreiten beider Arme erfolgt im Allgemeinen nach den Ausführungen in § 2 e. Sollen sich die Wassermassen beider Arme wie m: n verhalten und sind die bezüglichen relativen Gefälle = a und = ß . a, so verhalten sich nach Hagen die Normalbreiten wie (~)'a ‘ Vß • Der längere Arm hat indessen stets ein geringeres Gefälle und eine geringere mittlere Geschwindigkeit, als der kürzere, ist dieserlialb auch vorzugsweise der Verflachung durch Sinkstoffablagerungen ausgesetzt. Er führt dann auch weniger Wasser ab und dies wirkt auf vermehrte Ausbildung des kürzeren Arms zum Hauptarm hin. Eine derartige Entwickelung lässt sich bis zu einem gewissen Grade dadurch vermeiden, dass man bei Bestimmung der Normalprofile für den längeren Arm eine grössere mittlere Tiefe wählt, als für den kürzeren und durch Baggerungen bezw. Vertiefung der Flussolile dafür sorgt, dass diese grössere Tiefe nicht nur bei der ersten Anlage alsbald hergestellt, sondern auch dauernd erhalten wird. Auf diese Weise lässt sich die mittlere Geschwindigkeit im längeren Arm vermehren, die Ablagerung von Sinkstoffmassen daselbst aber vermindern. Dass mit der grösseren Tiefe die Flussgeschwindigkeit zunimmt, zeigt sich bei Eintritt der Hochfluthen in jedem Fluss, nicht minder bei Vergleichung zweier Flüsse von annähernd gleicher Wassermasse und gleichem Gefälle, aber ungleichen Wassertiefen. Die vermehrte Druckhöhe, der weniger zur Geltung kommende Einfluss der Widerstände an der Flussbettsohle, die geringere Zerstörung der lebendigen Kraft des fliessenden Wassers, wie überhaupt die gleichförmigere Bewegung desselben in tiefen Flussbetten erklären diese Erscheinung.

Zur Erhaltung der grösseren Tiefe im längeren Arm bedarf es jedoch noch weiterer Mittel. Dem kürzeren Arm muss die Fähigkeit, sein Bett immer mehr zu vertiefen, genommen werden. Man wird daher durch Anlage von Grundschwellen die Flussohle des kürzeren Arms in der, dem Schiffahrtsbedürfniss entsprechenden Minimaltiefe befestigen und namentlich an der oberen Inselspitze mindestens eine den kürzeren Arm durchziehende Grundschwelle anordnen müssen. Letztere hat ausser dem angegebenen Zweck auch eine Einschränkung des Abflussprofils zur Folge, und veranlasst dadurch für den Abfluss nach dem kürzeren Arm ein Hinderniss, welches einen Theil der aus dem ungetheilten Fluss oberhalb zufliessenden Wassermassen in den längeren Arm drängt, namentlich dann, wenn diesem dort eine grössere Tiefe und ein möglichst grosses relatives Gefälle gegeben wird. Weiter unterhalb kann letzteres geringer sein, da auch ein solches zur Abführung der einmal im längeren Arm eingedrungenen Wassermassen genügt. Je geringer das relative Gefälle im längeren Arm im Vergleich zu demjenigen des kürzeren ist, desto schwieriger wird indessen die Schiffbarmachung und die Erhaltung derselben in ersterem. Dieserhalb pflegt man, wenn die Längendifferenz beider Arme erheblich ist, vor Allem auf möglichste Verringerung dieser Differenz hinzuwirken, wozu es jedoch meist der kostspieligen Verlegung eines Arms bezw. der Ausführung eines Durchstichs bedarf.

An der unteren Inselspitze vereinigen sich die abfliessenden Wassermassen beider Arme unter einem von der Lichtung beider bedingten Winkel. Sucht man diesen auch durch Erbauung eines Separationswerks möglichst abzuspitzen, so sind doch unregelmässige Wasserbewegungen daselbst nie ganz zu vermeiden. Gewöhnlich ist schon die Geschwindigkeit der zusammenfliessenden Wassermassen eine ungleiche, es bleibt aber auch die Lichtung der Wasserfäden am Zusammenfluss keine con-stante, da sie von den nicht zu vermeidenden stetigen Aenderungen der Flussbettgestaltung abhängt. Als Folge dieser Störungen zeigen sich in der Legel in der Nähe des Zusammenflusses im kürzeren Arm Auskolkungen, im längeren aber Sink-stoffablagerungen, so dass hier dauernd Baggerungen erforderlich sind, wenn die Schiffahrt die jederzeitige Benutzung des längeren Arms bedingt.

Aehnlich liegen in dieser Beziehung die Verhältnisse bei Einmündung der Nebenflüsse und Seitengewässer (vergl.' Cap. V, § 11 und Cap. X, § IG). Hier sind jedoch die Unregelmässigkeiten meist noch erheblicher, weil die Eigenschaften der Seitenzuflüsse von denen des Hauptflusses in der Legel mehr diflferiren, als dies bei Vereinigung beider Arme der Spaltung ein und desselben Flusses der Fall ist. Nicht nur steigen und fallen in letzterem die Wasserstände gleichzeitig, sondern es bleiben auch die Sinkstoffmassen gleichartigere. Der Seitenfluss dagegen gehört einem ganz anderen Flussgebiet an und ist also von diesem abhängig. Demgemäss fallen die Hochfluthen nicht immer gleichzeitig zusammen und dies bedingt zeitweise eine Ablagerung der Sinkstoffe des Seitenflusses im Hauptfluss, zeitweise die Ablagerung der Sinkstoffmassen des letzteren in ersterem. Sowohl dieser Umstand, als auch die meist verwilderte Flussbettgestaltung an der Mündungsstelle ist für die Legulirung der Flusseinmündung in hohem Grade nachtheilig. Zudem wird die Aufgabe derartiger Legulirungen — möglichst regelmässige Ueberführung der Wasser- und Sinkstoffmassen des Seitenflusses in den Hauptfluss und regelmässige Fortführung derselben in letzterem, sowie Verhütung von nachtheiligen Sinkstoffab-lagerungen in der Fahrrinne beider Flussbetten — in Wirklichkeit meist noch durch Hindernisse localer Natur erschwert. An den Einmündungen der Seitenflüsse, namentlich wenn letztere ebenfalls schiffbar sind, finden sich in der Legel bebaute Terrains, industrielle, ja selbst Städteanlagen und sonstige locale Verhältnisse vor, deren Umgestaltung gewöhnlich ganz ausgeschlossen ist.

Im Allgemeinen bleibt aber der Erfolg der Legulirung einer Flusseinmündung von der Lichtung, in der die Wassermassen des Seitenflusses in den Hauptfluss gelangen, sowie von den Normalprofilen und der Erhaltung derselben in beiden Wasserläufen abhängig. An der durch Parallel-, Deck- und Separationswerke herzustellenden Vereinigungsstelle sind die Wasserbewegungen um so unregelmässiger, je mehr die Richtung der zusammenfliessenden Wasserfäden divergirt. Hiervon ausgehend hat man bei manchen bereits regulirten Einmündungen, so beispielsweise am Rhein bei Regulirung der Lahn- (Fig. 16, Taf. XXX), Ruhr- und Lippe-Mündung auf möglichsten Parallelismus der zusammenfliessenden Wasserläden hingewirkt. Dies bedingt aber mit einer erheblichen Erweiterung der Normalbreite im Hauptfluss unmittelbar unterhalb der Mündung die Ablagerung von Sinkstoffen daselbst. Bei anderen regulirten Mündungen zeigt sich die Tendenz, den Seitenfluss unter einem spitzen Winkel (Fig. 5, Taf. XXVIII), bei noch anderen unter einem stumpfen, ja selbst unter rechtem Winkel in den Hauptfluss zu leiten, indem man hierbei von der Ansicht ausgegangen ist, die Strömung des letzteren werde auf diese Weise die zugeführten Sinkstoffe des Seitenflusses alsbald fortführen. Die Ansichten Uber die zweckmässigste Richtung beider Wasserläufe an der Mündung sind sonach zur Zeit noch getheilt. Das zweite, oben angegebene Regulirungsmittel beruht auf Herstellung richtiger Normalprofile. Hierdurch lässt sich an der Einmündung und in der Nähe derselben eine so kräftige Strömung erzeugen, dass dort die Ablagerung von Sinkstoffen verhindert wird. Letztere lagern sich dann zwar an anderen Stellen der Flussbetten ab, sie sind aber dort gewöhnlich nicht so nachtheilig, als an der Mündung. Ihre Beseitigung ist indessen auch dann nothwendig, weil anderenfalls die untere Flussstrecke durch die meist erheblichen Sinkstoffmassen des Seitenflusses dauernd geschädigt werden würde. Sonach sind Baggerungen zur Erhaltung der Normalprofile in beiden Wasserläufen auf angemessene, von der Oertlichkeit abhängige Längenausdehnung dauernd nothwendig, wenn man befriedigende Zustände schaffen will. Derartige Baggerungen sollten bei allen Flusseinmündungen mindestens nach Ablauf jeder Hochfluth, auf Grund jedesmaliger Ermittelung der Veränderung in der Flussbettgestaltung, angeordnet werden. Man würde hierdurch nicht nur die entstehenden Unregelmässigkeiten alsbald nach ihrem Auftreten beseitigen, sondern gleichzeitig auch zur weiteren Lösung der Aufgabe, Flusseinmündungen zweckmässig zu reguliren, beitragen können.

§. 13. Flussclmellcn. Die Vertheilung des Gefälles ist in einem natürlichen Fluss in der Regel eine sehr ungleichmässige und es gehört zu den Aufgaben der Regulirung, auf die möglichste Beseitigung derartiger Ungleichheiten hinzuwirken. In manchen Fällen sind indessen die in einzelnen Strecken oder Profilen vorhandenen Gefälle so bedeutend, dass eine Beseitigung oder Ausgleichung derselben durch einfache Mittel nicht möglich ist. Derartige Flusstrecken mit starken Gefällen nennt man Flusschnellen. Sie können durch abnorme Gestaltung des Flusslaufs, durch Einmünden von Nebenflüssen, durch Felsbänke, Riffe und Steinablagerungen, sowie auch durch ältere Wehr- und Stau-Anlagen veranlasst werden. Die Schiffbarmachung derartiger Flusstrecken hängt in jedem einzelnen Falle von der Natur des Schiffahrtshindernisses ab und es lassen sich daher hier nur einige allgemeine Gesichtspunkte hervorheben.

Zu den Mitteln, Flusschnellen für die Schiffahrt passirbar zu machen, gehören: Vertiefungen des Flussbetts, Verlängerung der Flusschnellen, Einschränkungswerke, Umgehung der Flussehnelle, Schiffsdurchlässe, Stauschleusen und Kammerschleusen.

Die Vertiefung des Flussbetts ist dort angezeigt, wo die von Nebenflüssen zugeführten Sinkstoffe oder Felsbänke, Riffe oder Steinablagerungen als Stauwerke wirken und ein starkes Gefälle auf eine verhältnissmässig kurze Strecke con-centriren, wenn die hierdurch herbeigeführte Senkung des Oberwassers ohne Nachtheil für die Schiffahrts- und Landescultur-Interessen der oberen Strecke bleiben kann. Sehr häufig treten indessen derartige nachtheilige Folgen ein, und man wählt dann zu ihrer Vermeidung das Mittel der Verlängerung der Flusschnelle, indem man durch Stau erzeugende Einschränkungswerke unterhalb der Flussclinelle den Wasserspiegel zu heben und so das Gefälle auf eine grössere Länge zu vertheilen sucht. Je nach den zur Disposition stehenden Wassermassen und je nach der Gestaltung des Flussbetts kann es sich hierbei empfehlen, die Normalbreite von oben nach unten immer mehr einzuengen und dann wieder allmählich zu erweitern, so dass unterhalb die Sinkstoffe, welche aus der oberen Flusstrecke und durch Vertiefung der Flusschnelle abgeführt werden, zur Ablagerung gelangen und ebenfalls zur Verlängerung der Flusschnelle beitragen. Buhnen sind indessen wegen der unregelmässigen Wasserbewegung vor ihren Köpfen gewöhnlich zur Einschränkung nicht zweckmässig, an deren Stelle verwendet man besser Parallelwerke, obwohl sie die meist nothwendig werdende, nachträgliche Modificirung der Normalbreiten erschweren. Bisweilen werden die Einschränkungswerke auch noch in die Flusschnelle hinaufgezogen und hierdurch Vertiefungen der Sohle erstrebt, es führen indess, wie die Erfahrung ergeben hat, Einschränkungswerke, namentlich bei Flüssen mit geringen Wassermassen sehr oft nicht zum Ziel.

Dieserhalb sucht man auch durch Umgehung der Flusschnelle mittelst eines neu herzustellenden Seitenarms eine angemessene Vertlieilung des Gefälles auf eine grössere Länge herbeizuführen. Der Seitenarm kann dabei als Schiffahrtscanal oder auch als offener schiffbarer Nebenarm des Flusses ausgebildet werden, ist dann also eine künstliche Serpentine und mit den Nachtheilen einer Flusspaltung behaftet.

Ein Beispiel der letzten Art findet sich in der Oder oberhalb Oppeln. Die Flusschnelle, durch ein älteres, zu einer Mühlenanlage gehöriges Wehr gebildet, wird mittelst eines 2800m langen Oderarms, der sogenannten Winske, welche den Lauf der betreffenden Oderstrecke um etwa ein Viertel verlängert, umgangen. An der oberen Abzweigung hat die Winske eine flussaufwärts gekehrte Richtung, so dass Sinkstoffe vom Fluss aus nur schwer hineingelangen können, während gleichzeitig das erhebliche Gefälle, welches als das stärkste des Flusses unterhalb Cosel bezeichnet wird, die Beseitigung etwaiger, in die Winske gelangender Sinkstoffe zur Folge hat. Ein seitliches Eindringen von Sinkstoffen und Schlicktheilen wird aber durch die dort vorhandenen Hochwasserdeiche nahezu ganz verhindert. Auf die Erhaltung einer ausreichenden Fahrtiefe sind ausserdem noch locale Verhältnisse von günstigem Einfluss. Die Stauhöhe im Oberwasser der dort 110 bis 120m breiten Oder veranlasst nämlich eine jederzeitige reichliche Speisung der nur 22 bis 26m breiten Winske und es vermögen die in dem mit parallelen Wandungen versehenen Bette schnell' abfliessenden Wassermassen bei den befestigten Ufern nur die Sohle anzugreifen und auf eine Vertiefung derselben hinzuwirken. Es erfolgt daher bei jedem Hochwasser eine stetige Reinigung des Flussbetts und endlich soll die Strömung auch durchweg eine sehr gleichmässige sein.

Ein anderes Beispiel findet sich in der Werra, doch werden die Zustände daselbst weniger günstig dargestellt.

Wo die localen Verhältnisse die Anlage eines Seitenarms ohne Schleusen nicht gestatten, bildet man ihn als Seitencanal mit Schleusen aus. (Vergl. B. Cana-lisirung der Flüsse, §. 21.) ln einzelnen Fällen ist eine Umgehung der Flusschnellen überhaupt nicht ausführbar und man verwendet dann wohl auch, wenn sich das Gefälle auf eine nur kurze Strecke concentrirt, sowie dort, wo Wehr- und Stau-

Anlagen schon vorhanden oder erforderlich sind, zur Schiffbarmachung der betreffenden Flusstrecken die auf dem Prinzip der Staubildung beruhenden, sogenannten Schiffsdurchlässe und Stauschleusen (vergl. Hagen, Wasserbaukunst, II. Th., 2. Bd., S. 131 und Cap. VI, §. 5 dieses Bandes). Namentlich in früherer Zeit waren die mit Wehranlagen verbundenen Schiffsdurchlässe gebräuchlich.

Das vollkommenste Mittel zur Passage von Flusschnellen bietet die Kammerschleuse, indem durch eine Wehranlage das Gefälle in einem Profil concentrirt, und durch zeitweises Heben und Senken des Wassers in der Kammer die Niveaudifferenz zwischen Ober- und Unterwasser aufgehoben wird. (Vergl. Cap. VI, § 5 und Cap. VIII, § 5.) Sind Wehranlagen auch für die Vorfluthsverhältnisse oft nachtheilig, so lassen sich doch durch Anwendung der in neuerer Zeit sehr gebräuchlichen beweglichen Wehre die Nachtheile wesentlich vermindern.

§ 14. Flusshäfen. Flusshäfen sind mit dem Fluss in Verbindung stehende, durch Dämme gesicherte Bassins, welche den Schiffen nicht nur zeitweise eine geschützte Lage gewähren, sondern auch das Verladen und Löschen der Schiffsfrachten erleichtern sollen. Dienen Flusshäfen auch zur sicheren Bergung der Fahrzeuge während der Zeiten, in denen die Schiffahrt wegen Hochwasser, Eisgang und Eisstand nicht betrieben werden kann, so nennt man sie Winterhäfen, im Gegensatz zu Sommerhäfen, welche einen derartigen Schutz nicht gewähren. Endlich können Flusshäfen auch Flosshäfen sein, welche die Aufnahme der Holzflösse bezwecken. (Vergl. Flosshafen bei Mannheim, Allgemeine Bauz. 1871, S. 70.) Theils dienen derartige Häfen zur bequemeren Landung der Flösse, theils zu deren sicheren Bergung bei Hochwasser und Eisgang, theils auch zum Umbau der Flösse. Hier sollen spe-cieller nur die Winterhäfen besprochen werden, da sich aus den bezüglichen Erörterungen auch die für die Anlage und Construction der Sommerhäfen und Flosshäfen erforderlichen Modificationen leicht ableiten lassen.

Winterhäfen erfüllen ihren Zweck, wenn sie Schutz gegen Hochwasser und Eisgang gewähren, von jeder Durchströmung befreit bleiben, die erforderliche Wassertiefe besitzen, gegen Verflachung der Sohle und Einfahrt möglichst gesichert und vom Fluss aus jederzeit bequem zugänglich sind.

Vor Allem erfordert sonach die Lage des Hafens ganz besonders günstige Localverhältnisse, welche indessen selten vereint angetroffen werden. In der Regel wird die Längenachse des Hafens parallel zur Flussrichtung und seine Einfahrt am unteren Ende angelegt. Besonders zweckmässig ist die Lage am concaven Flussufer, da sich hier gewöhnlich eine hinreichende Wassertiefe vorfindet, und diese nicht nur für die jederzeitige Verbindung zwischen Fluss und Hafen, sondern auch für die Sicherung der Einfahrt gegen Sinkstoffablagerungen von Vortheil ist. Immerhin lassen sich letztere nur selten ganz vermeiden. Zur möglichsten Begegnung dieses Uebelstandes kehrt man die Hafeneinfahrt derartig flussabwärts, dass der mit steiler Böschung versehene Hafenkopf oder der Auslauf des oberen Hafendamms in declinanter Richtung in den Fluss hineintritt und die Streichlinie begrenzt. Der Hafenkopf veranlasst dann in der Hafeneinfahrt, ähnlich wie bei declinanten Buhnenköpfen, Wirbel und Wasserbewegungen, welche die Ablagerung von Sinkstoffen daselbst verhindern oder doch vermindern können. Die flussaufwärts gekehrte Richtung der Hafeneinfahrt ist unzweckmässig, weil sie die directe Zuführung von Sinkstoffen in den Hafen veranlasst und auch für die Einfahrt der zu Thal fahrenden Schiffe gefährlich ist. Bisweilen liegt der Hafenkopf zur Flussrichtung parallel und bildet dann nur die Verlängerung des die Streichlinien begrenzenden und als Separationswerk zwischen Fluss und Hafen construirten Hafendammes. Derselbe schliesst die Anlage nach der Flusseite gegen Hochwasser und Eisgang ab, muss sich also hier über den höchsten Wasserstand erheben, sich aber auch landwärts an hoch wasserfreie Terrains anlehnen, damit keine Umströmung erfolgen kann. Sind hoch wasserfreie Ufer nicht vorhanden oder zu entfernt gelegen, so ist die Situation für die Anlage eines Winterhafens nicht günstig, es würde dann die gesammte Hafenanlage mit hochwasserfreien Dämmen zu umgeben sein und hieraus für höhere Wasserstände eine Flusspaltung resultiren, welche den Flussverhältnissen nachtheilig ,werden kann. Es ist auch zu erwähnen, dass hochwasserfreie Hafendämme bisweilen eine nachtheilige Beschränkung des Inundationsprofils veranlassen können.

Die Construction der Hafendämme muss durchweg solide sein, namentlich aber in den der Strömung und dem Eisgang ausgesetzten Theilen, also in den äusseren Böschungen und dem Hafenkopf. Letzterer wird meist durch Pflaster und Steinschüttungen gesichert, welche sich zuweilen an Bohlwerke anlehnen, um für die Hafeneinfahrt die nöthige Wassertiefe zu schaffen und Beschädigung der Fahrzeuge durch zu flach liegende Steine zu verhindern. Den äusseren Böschungen giebt man 2 bis 3 fache Anlage und eine Sicherung wie sie bei Parallelwerken gebräuchlich ist, den inneren eine 1 bis 2 fache Anlage. Die Krone des Hafendammes wird in der Regel als Zufuhrweg benutzt und durch Rampen, Treppen und Zugänge mit dem um den inneren Hafen in geringer Höhe über dem mittleren Wasserstande anzulegenden Verkehrswege verbunden, sowie auch mit Schiffshaltern zur Befestigung der Fahrzeuge versehen.

Ein wesentliches Erforderniss eines Flusshafens ist ferner die Erhaltung seiner Tiefe. Dies bedingt die Vermeidung jeder Durchströmung, weil hierdurch Sinkstoflfe in den Hafen gelangen, welche sich in dem breiteren Profile desselben ablagern und die Sohle verflachen. Aus diesem Grunde ist auch der Vorschlag, am oberen Ende des Hafens eine zweite Oeffnung anzulegen und diese zeitweise zum Zweck der Spülung zu benutzen, nicht zweckmässig, dagegen würden sich in gewissen Fällen hochliegende, mit Schützvorrichtungen versehene Einlassöffnungen behufs Erneuerung des Wassers und Vermeidung seiner Fäulniss empfehlen lassen, alle übrigen fliessenden Wasserläufe aber sind vom Hafen fern zu halten und durch Verlegung direct dem Flusse zuzuführen. Trotzdem erhöht sich die Sohle stetig, indem bei jedem höheren Wasserstande Erd- und Schlicktheile im Wasser enthalten sind und diese dort zur Ablagerung gelangen. So sollen die Rheinhäfen jährlich im Durchschnitt um 0ra,20 verflachen und nach 3 Jahren regelmässig eine Vertiefung erfordern.

Bei der ersten Anlage erhält die Sohle eine solche Tiefenlage, dass beladene Fahrzeuge auch bei niedrigen Wasserständen im Hafen liegen können und dort mindestens die Minimaltiefe des Flusses vorfinden. Vielfach ist zwar der Wasserstand für die Zeit der Benutzung der Anlage ein höherer, doch treten zuweilen in manchen Flüssen während des Winters auch niedrige Wasserstände ein und diese können bei Eisversetzungen oberhalb des Hafens sogar sehr niedrige werden. Da indess die Schiffe im Winter meist unbeladen sind, so genügt es in der Regel die Sohle so tief zu legen, dass beladene Schiffe beim mittleren, niedrigen Sommerwasserstande die nöthige Fahrtiefe finden.

Die Grösse der Flusshäfen richtet sich nach der Grösse und Zahl der darin zu bergenden Schiffe bezw. Flösse, wobei auch der zur freien Bewegung der Fahrzeuge bei Aufstellung, sowie bei Aufeisung derselben während des Winters erforderliche Raum in Anschlag zu bringen bleibt.

In Fig. 15 bis 18, Taf. XXX sind einige Flusshäfen dargestellt. Der Elbhafen bei Wittenberge (Fig. 15) liegt in der Mündung der Nebenflüsse Karthane und Stepnitz und bietet Raum für 150 Elbkähne. Nach der durch Buhnen regulirten Elbe zu ist er durch einen hochwasserfreien Deich und an der Einfahrt durch ein Separationswerk begrenzt. Gegen die Zweckmässigkeit würde sich anführen lassen, dass die an der Einfahrt angeordnete inclinante Buhne zur Verflachung der ersteren beiträgt und dass der Hafen in Folge der von den Nebenflüssen zutretenden Sinkstoffe häufige Baggerungen erfordert. Seine Lage war indessen wegen der dort nothwendigen Zollabfertigung der Fahrzeuge geboten. Die betreffenden Zollrevisions-Anstalten liegen am rechten Ufer.

Fig. 16 zeigt den Rheinhafen bei Ober-Lahnstein oberhalb der Einmündung der Lahn in den Rhein. Die Streichlinien werden von den punktirt gezeichneten Grundschwellen begrenzt.

Der vor Jahren erbaute Memel-Hafen bei Ragnit (Fig. 17) ist von hochwasserfreien, sich an das hohe Uferterrain anlehnenden Dämmen geschlossen, welche bei dem übermässig breiten Inunda-tionsprofil ohne Nachtheil bleiben. Der Hafen nimmt 32 grössere Fahrzeuge auf, seine Einfahrt ist indessen zu breit, und die Sohlentiefe nicht ausreichend, auch wirkt die Einmündung eines kleinen Wasserlaufs in den Hafen nachtheilig.

Nach Fig. 18 ist ein grösserer, für 75 Fahrzeuge bestimmter Hafen für die Memel an der russischen Grenze bei der Grenzstadt Schmalleningken projectirt. worden, dessen Ausführung bevorsteht, sobald die zur Anlage erforderliche Grenzverlegung zwischen Preussen und Russland bewirkt sein wird. Zunächst soll dann mit Coupirung und Verlegung des Swentoie Baches, welcher zur Zeit die Landesgrenze bildet und das in Aussicht genommene Hafenterrain durchzieht, begonnen werden. Der hoch wasserfreie Hafendamm wird sich beim Zollamt an das höhere Ufer anlehnen, an der Wasserseite durch ein Deckwerk aus Faschinenpackwerk, sowie durch Steinschüttungen, ausserdem aber noch durch ein System von Buhnen oberhalb gesichert werden. Die äusseren Böschungen des Hafendamms sind mit 3 facher, die inneren mit 2 facher Anlage projectirt. Das an der inneren Böschung angeordnete Bankett erweitert sich in der Nähe des Zollamts zu Zoll-Revisionsplätzen, welche mit den Strassen der Stadt in Verbindung stehen. Die Kosten der Anlage werden rund 200 000 M. betragen.

Als grössere Hafenanlagen sind noch zu erwähnen diejenigen zu Mannheim und Ruhrort, von deren Beschreibung indess hier wegen Mangel an Raum Abstand genommen werden muss.

§ 15. Hülfsarbeiten. Die Hülfsarbeiten sind bereits, auch in Beziehung auf den Flussbau, in einem anderen Bande dieses Handbuchs speciell erörtert, sollen daher hier nur ganz im Allgemeinen erwähnt werden. Es handelt sich dabei vorzugsweise um diejenigen Arbeiten, welche zur Vertiefung der Fahrrinne, zur Entfernung der in derselben vorhandenen Schiffahrtshindernisse, sowie auch zur Beseitigung von Eisstopfungen erforderlich sind. Das gebräuchlichste Mittel zur Vertiefung der Fahrrinne ist das der Baggerung, welches für die Dauer der Regulirungsarbeiten sowohl zur Unterstützung derselben, als auch zur zeitweisen Beseitigung von Untiefen nur selten entbehrt werden kann, welches aber — wie vielfach irrthümlich angenommen wird — keineswegs die Regulirungsarbeiten zu ersetzen vermag, da durch Vertiefung der Sohle zwar das Hinderniss fortgeräumt, nicht aber die Ursache desselben gehoben wird. Dagegen werden nach Beendigung der Regulirung Baggerungen nur noch in einzelnen Fällen, wie bei Vertiefung der Flusshäfen und bei Entfernung der von den Nebenflüssen zugeführten Sinkstoffe nothwendig sein.

Ueber die Construction, Anwendung und Wirksamkeit sämmtlicher Bagger-Apparate vergl. auch Hagen, Wasserbaukunst, IV. Th., 4. Bd., § 72 bis 79 und Lagrene, Cours de Navigation interieure. Bd. II, S. 165—177.

Ein ferneres Mittel zur Vertiefung der Flussohle ist die Auflockerung derselben, wobei der Strömung die Fortführung der gelockerten Sinkstoffe überlassen bleibt. Schon die Verstärkung der Strömung durch Einengung (vergl. Möratks ambulante Schiffsbuhne; Archiv für Seewesen 1870, S. 174) bewirkt eine derartige Auflockerung, sie wird aber auch direct durch Anker, Rechen und Pflüge, welche über die Flussohle gezogen werden, sowie durch besonders zu diesem Zweck construirte sogenannte Kratzmaschinen herbeigeführt. Eine Maschine dieser Art ist im Mittelrhein im Gebrauch (Zeitschr. f. Bauw. 1865, S. 110) und besteht im Wesentlichen aus einer, mit vortretenden Dornen besetzten stellbaren Walze, welche durch ein zwischen zwei Fahrzeugen hängendes Schiffmühlenrad bewegt wird. Eine Kratzmaschine anderer Construction ist im Engineering (1870) mitgetheilt. Dieselbe findet bei der Regulirung des Mississippi und dessen Nebenflüssen Anwendung, indem man bei den starken Sandbewegungen Baggerungen für unvorteilhaft hält. Dass es sich dort um Beseitigung erheblicher Sinkstoffmassen handelt, geht daraus hervor, dass die Minimaltiefe bei niedrigem Wasser auf den Sandbarren im oberen und unteren Lauf des Mississippi nur 0m,6 und im Ohio Fluss nur 0m,3 beträgt. Die Maschine besteht aus einem, am hinteren Schiffsrande angebrachten, stellbaren Rechen, dessen Zinken aus 9 kräftigen Kratzern construirt sind, (vergl. auch Malezieux, Travaux publics des etats-unis d’Amerique. S. 274).

Durch Baggern und Auflockern lassen sich nur abgelagerte Sinkstoffe beseitigen, grössereSteine werden dagegen durch Haken, Zangen, Klauen, Zugketten, Steinkörbe und Hakenkeile gehoben. Ist die Grösse der Steine erheblich oder besteht die Flussohle aus Felsen, so sind zur Vertiefung Sprengarbeiten erforderlich. Man treibt zu diesem Zweck in die Steine oder Felsen Bohrlöcher ein, füllt sie mit Sprengmaterial, entzündet dies durch Zündschnüre oder galvanische Batterien und beseitigt dann das durch die Explosion zerkleinerte Steinmaterial vermittelst der oben angegebenen Apparate. In neuerer Zeit werden zu den Sprengarbeiten auch Taucherglocken und Tauchersehachte verwendet. (Näheres über Sprengungen findet sich Hagen, Wasserbaukunst. II. Th., 3. Bd., § 53 und im VI., X., XVII. und XVIII. Bande der Zeitschr. f. Bauw., sowie in der Zeitschr. für prakt. Baukunst 1864 und in der Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1872, S. 222.)

Ausser den zur Vertiefung der Flussohle erforderlichen, vorstehend erwähnten Arbeiten treten zuweilen auch noch andere auf, welche die Beseitigung sonstiger Schiffahrtshindernisse bezwecken. Dazu zählen versunkene Baumstämme, deren Heben mit Ketten und Windevorrichtungen erfolgt, sowie auch untergegangene Schiffe. Aus letzteren wird gewöhnlich, wenn möglich, zunächst die Ladung gehoben und demnächst erst mit der Hebung des Fahrzeugs begonnen. Dieserhalb sucht man unter dasselbe Ketten zu bringen, diese mit zwei, seitwärts aufgestellten Schiffen in Verbindung zu setzen und dann durch Aufwinden und Ziehen das Fahrzeug nach flacheren Stellen zu schleifen, wo es wieder flott gemacht oder doch leicht beseitigt werden kann. Gelingt die Hebung auf diese Weise nicht, so wird das gesunkene Schiff auch wohl durch Sprengung oder durch sonstige Mittel zerstört und in einzeln zu hebende Theile zerlegt.

Zu den Hülfsarbeiten gehören endlich noch die zur Beseitigung von Eisstopfungen erforderlichen Arbeiten. Eisstopfungeil können nicht nur den landwirth-schaftlichen Interessen in hohem Grade nachtheilig werden, sondern auch bedeutende Schiffahrtshindernisse veranlassen, indem die Sperrung des Abflussprofils zuweilen die Bildung eines neuen Flussbetts und die Versandung des alten zur Folge hat. Man sucht einem derartigen Ereigniss dadurch zu begegnen, dass man vor Eintritt des Eisgangs in der Eisdecke, oft auf langen Strecken, einen angemessen breiten Canal durch Handarbeit und Sprengung mittelst Pulver und Dynamit bersteilt und diesen offen erhält. Bedingung für die Anlage eines derartigen Canals ist das Vorhandensein von Vorfluth am unteren Ende, da sich andernfalls dort die gelösten Eismassen wieder zusammenschieben und neue Stopfungen bilden. (Nähere Mittheilungen über Eissprengungen finden sich im XL, XV. und XIX. Jahrgang der Zeit-schr. f. Bauw., sowie in der Zeitschr. des Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover. 1863, S. 234 und 1866, S. 49.)

§ 16. Unterhaltuiigsarbeiten. Nach Beendigung der Flussregulirungen hängt die Erhaltung des guten Zustandes der Flüsse und deren Bauwerke wesentlich von derjenigen Sorgfalt ab, welche auf die sogenannten Unterhaltungsarbeiten verwendet wird. Diese sind sowohl technischer als auch administrativer Natur.

In technischer Beziehung sind nicht nur sämmtliche Flussbauwerke und Anlagen auf Grund specieller örtlicher Ermittelungen dauernd in gutem, baulichen Zustande zu erhalten, sondern auch noch diejenigen kleineren Regulirungsarbeiten auszuführen, welche zur Ausbildung der Alluvionen und Befestigung der neuen Ufer, sowie zur Erhöhung der Wirksamkeit der vorhandenen Bauwerke beizutragen vermögen.

Die Uebersicht über diese Arbeiten, sowie überhaupt die gesammte Verwaltung eines regulirten Flusses wird durch ein geordnetes Flussinventarium erleichtert, da dieses dem Bauleiter die jederzeitige Controle der ihm von seinem Aufsichtspersonal und dem betheiligten Publikum gemachten Angaben über alle auf den Fluss bezüglichen Verhältnisse gestattet, und ausserdem auch ein Mittel zur Sammlung statistischen Materials und Verwerthung desselben zum Nutzen der Schiffahrt und Landescultur bietet. Das Inventarium besteht aus einer speciellen Beschreibung des Flusses, seiner Eigenschaften, Bauwerke, Anlagen und Verkehrs Verhältnisse, sowie aus den Flusskarten, Bauplänen, Längen und Querprofilen, hydrometrischen und sonstigen Ermittelungen. Namentlich ist darin zu erörtern die geschichtliche Entwickelung des Flusses und seiner Regulirung, der Flösserei- und Schiffährts-Verkehr, die Grösse und Benennung der gebräuchlichen Fahrzeuge, der Inhalt der auf den Fluss und seine Benutzung bezüglichen gültigen Landes-Gesetze, Polizei-Verordnungen und Instructionen, die Organisation der Bauverwaltung, Flusspolizei und Competenz derselben, der Verlauf etwa eingetretener Unglücksfälle, die Grösse und Topographie des Flussgebiets, die Länge, Eintheilung oder Stationirung des Flusses, die Begrenzung seiner Ufer, die örtliche Lage der Grenz- und Kilometer-Steine und aller Fixpunkte, die Höhe derselben über dem Normalpegel, die Lage der verschiedenen Flusspegel, die Wasserstandscurve jedes einzelnen mit Angabe der Normal-Wasserstände, die Wassermasse, Tiefe und Breite des Flusses, die Ermittelung seiner Normal-Profile für Hoch-, Mittel- und Niedrigwasser, das absolute und relative Gefälle, das Verhältnis der Krümmungsradien der Streichlinien, die Grösse der Alluvionen und die Construction der einzelnen Regulirungswerke, baulichen Anlagen, Dienstgebäude, Ge-räthe, Bagger und Schiffsgefässe. In das Flussinventarium sind auch Angaben über die Kosten der Regulirung und die fortlaufenden Einnahmen und Ausgaben aufzunehmen. Soll es seinen Zweck dauernd erfüllen, so ist es in bestimmten Perioden von Zeit zu Zeit nach dem jedesmaligen Stande zu berichtigen und current zu erhalten.

Zur technischen Unterhaltung eines Flusses gehört auch die regelmässige Aussteck ung der Fahrrinne bezw. der in derselben vorhandenen Schiffahrtshindernisse durch Fahrtzeichen, welche die jedesmalige Lage der Fahrrinne angeben, bezw. das Vorhandensein etwaiger Schiffahrtshindernisse in derselben, oder auch zeitweise unter Wasser befindliche Regulirungswerke markiren. Diese Fahrtzeichen sind sehr verschiedener Art. An der mittleren Oder bedient man sich hierzu einfacher Weidenzweige; dieselben werden mit ihren Stammenden in die Flussohle fest eingesteckt "und ragen mit ihren Wipfelenden und zwar je nach der Seite der Fahrrinne mit oder ohne Buschwerk über dem Wasser hervor. An der Memel sind dagegen sogenannte Fusen — starke 4 bis 5m lange Stangen, welche mit im Fluss versenkten Steinen durch kurze Ketten verbunden sind und über dem Wasser hervortreten, im Gebrauch. Vor Eintritt des Eisgangs werden die Fusen mit den Steinen ausgehoben und in Verwahrung genommen. Durch verschiedene Färbung der Stangen wird die Begrenzung der rechten oder linken Seite der Fahrrinne markirt, oder auch dadurch, dass die Fusen der einen Seite Strauchbüschel erhalten und die der anderen nicht. Die Fahrtzeichen bedürfen bei dem steten Wechsel der Fahrrinne häufiger Umlegung, werden auch durch Schiffe, namentlich aber durch Flösse oft verschleppt, so dass besondere Lootsen anzustellen sind, welche für die jederzeitige richtige Lage der Fahrtzeichen zu sorgen haben.

In administrativer Beziehung erstrecken sich die Unterhaltungsarbeiten auf Erlass und Durchführung aller polizeilichen Anordnungen, welche zum Schutz der Bauwerke und zur Sicherung des Flösserei- und Schiffalirtsverkehrs, sowie auch zur Wahrung der Rechte und Ausübung der Pflichten des Staats, der Uferbesitzer und aller sonstigen Betheiligten erforderlich werden. Ein näheres Eingehen auf Spe-cialien ist hier nicht beabsichtigt, es sollen vorstehende, ganz allgemein gehaltene Andeutungen nur auf den Umfang der Unterhaltungsarbeiten und darauf hinweisen, dass dieselben, auch nach durchgeführter Regulirung, zur Erhaltung des guten Zustandes der Flüsse und zur Benutzung derselben wesentlich und erforderlich sind.

B. Canalisirung.

§ 17. Zweck der Canalisirung. Flusscanalisirungen bezwecken vorzugsweise die Herstellung bezw. die Erhöhung der Schiffbarkeit der Flüsse, sie vermögen aber auch gleichzeitig zur Förderung der Landescultur-Interessen und zur Hebung der Industrie beizutragen.

Im Schiffahrtsinteresse handelt es sich bei derartigen Canalisirungen im Wesentlichen um eine durch Stauanlagen herbeizuführende Vermehrung der Fahrtiefe und Milderung der Strömung zur Zeit derjenigen niedrigen und mittleren Wasserstände, bei denen die betreffenden Flüsse im natürlichen Zustande die erforderliche Fahrtiefe nicht besitzen, und solche auch durch anderweitige Regulirung, in Folge unzureichender Wassermassen oder zu starker Gefälle oder aus sonst localen Gründen, nicht erhalten können. Da feste Stauanlagen für die gesammten Flussverhältnisse meist nachtheilig sind, indem sie den Abfluss der Wassermassen behindern, den Wasserspiegel heben und die Ueberfluthung des Inundationsgebiets vermehren, haben Flusscanalisirungen erst mit der Erfindung der sogenannten beweglichen Wehre (vergl. VII. Cap. § 5, S. 351), welche sich beim Eintritt höherer Wasserstände beseitigen lassen, eine grössere Bedeutung und eine allgemeinere Anwendung im Schiffahrtsinteresse gefunden.

Insofern bei Canalisirungen auch die Verbesserung der natürlichen Flusszustände durch Zusammenfassen der Wassermassen in ein Bett, durch Vertiefung und regelmässige Gestaltung desselben, durch Befestigung der Ufer und Sicherung der Inundationsterrains erstrebt und erreicht wird, sind sie den Landescultur-Int er essen förderlich, ganz besonders aber dann, wenn die durch Stauanlagen zu bewirkende Hebung des Wasserspiegels zur Zeit der niedrigen und mittleren Wasserstände für die Bewässerung hoch gelegener Uferterrains nutzbar gemacht werden kann. Entwässerung der letzteren wird dagegen durch Flusscanalisirungen in der Regel erschwert und dies schliesst oft die Verwendung dieses Systems ganz aus, namentlich in denjenigen Fällen, wo die Behinderung der Vorfluth und die Hebung des Grundwasserstandes dem Uferterrain dauernd nachtheilig werden. Flusscanalisirungen erfordern dieserhalb auch in der Regel tief eingeschnittene Flussbetten.

Endlich lassen sich die zur Canalisirung erforderlichen Stauwerke, in Folge der Concentration des Flussgefälles auf einzelne Querprofile, durch Ausnutzung der lebendigen Kraft des an der Wehrstelle abfliessenden Wassers auch zur Bewegung von Wasserrädern und Turbinen, somit also zum Betriebe industrieller Anlagen verwenden.

§ 18. Canalisirungsaufgaben. Da der canalisirte Fluss, namentlich bei Verwendung beweglicher Stauanlagen, zeitweise durch Beseitigen der letzteren die Eigenschaften des regulirten Flusses annimmt und seine Wirkungen auf das Flussbett, die Ufer und die Inundationsterrains dann im Wesentlichen analog sind, so stimmen die in § 2 sub a bis incl. d erörterten Regulirungsaufgaben mit denen der Canalisirung überein. Nur die Anlage des Leinpfads oder Treidelweges bedingt einige Modifica-tionen, insofern derselbe das Uferterrain oft überragt und sowohl zu nachtheiligem Uebersturz des Wassers, als auch zur Behinderung der Vorfluth des Inundationsge-biets Veranlassung geben kann. Die nöthigen Erörterungen folgen in § 21 sub b. Einer Beschränkung der Flussbreiten zu Zwecken, wie sie bei Regulirungen in Frage treten, bedarf es bei Canalisirungen nicht, wenn auch bisweilen wegen besonderer localen Verhältnisse eine Beschränkung nothwendig werden kann. Dieser Fall tritt beispielsweise dort ein, wo es sich darum handelt, niedrige Uferflächen vor Ueber-stauung zu sichern.

Die eigentliche Aufgabe der Canalisirung im Gegensatz zu denjenigen der Regulirung ist die Beschaffung der erforderlichen Wassertiefe durch Stauanlagen. Während nämlich bei Regulirung die Wirksamkeit der Strömung zur Ausbildung des Flussbetts und Erzeugung der nöthigen Fahrtiefe benutzt und die möglichst gleichmässige Vertheilung des Gefälles erstrebt wird, sucht die Canalisirung die Strömung durch Concentration des Gefälles auf einzelne Querprofile des Flusses zu mässigen und die Vermehrung der Fahrtiefe durch erhebliche Stauerzeugung zu erreichen.

Den hieraus für Schiffahrt, Landescultur und Industrie entstehenden Vortheilen, lassen sich jedoch auch erhebliche Nachtheile gegenüberstellen. Namentlich machen sich letztere bei festen Stauwerken geltend, weniger bei beweglichen, sind aber auch bei letzteren noch so erheblich, dass schon dieserhalb eine allgemeine Verwendung des Canalisirungs-Systems zur Schiffbarmachung aller Flüsse ausgeschlossen ist. Die Nachtheile der Stauanlagen bestehen in Beschränkung des Abflussprofils, Aufhebung oder Erschwerung der Vorfluth, Vermehrung der Ueberschwemmungs-gefahren, stetiger Erhöhung des Flussbetts und Verzögerung des Schiffahrtsbetriebs.

Die Beschränkung des Abflussprofils durch eine Stauanlage hat die Erhebung des Oberwassers und mit der Verminderung des relativen Gefälles auch diejenige der mittleren* Geschwindigkeit daselbst zur Folge. Da aber die Wassermasse dieselbe bleibt, ist zur Abführung derselben eine Vergrösserung des Abflussprofils im Oberwasser nothwendig. Das Flussbett ist aber in der Regel durch Treidelwege und sonstige Uferbauten begrenzt, es muss sich also die Vergrösserung des Abflussprofils in einer weiteren Hebung des Wasserspiegels geltend machen. Hierdurch wird der Grundwasserstand oft so gehoben, dass die zur Entwässerung erforderliche Vorfluth nicht mehr vorhanden und auch die Cultur der Uferflächen nicht mehr möglich ist. Sollen letztere vor Versumpfung bewahrt bleiben, so beansprucht ihre Entwässerung die meist kostspielige Anlage von längeren, bei der nächsten Wehranlage unterhalb einmündenden Abzugsgräben und Canälen.

Aber auch bei Hochwasser ist die Hebung des Wasserspiegels von Nachtheil, insofern die Hochfluthen durch die Stauwerke ebenfalls, wenn auch in geringerem Grade, in ihrem Abfluss behindert werden und eine grössere Höhe erreichen, als ohne Stauanlage. Es vermehren sich in Folge dessen die Ueberscliwemmungsgefahren und es können diese auch dadurch herbeigeführt werden, dass sich beim Eisgang an der Wehrstelle Eisstopfungen bilden, welche das Flussbett dort absperren, den Wasserabfluss verhindern und den Fluss zum Austreten veranlassen, so dass unter Umständen ganz neue Flussbetten und Durchbrüche der Hochwasserdeiche entstehen können.

Den nachtheiligsten Einfluss auf die gesammten Flussverhältnisse übt die Stauanlage durch die stetige Erhöhung des Flussbetts aus. Schon die Ermässig-ung der Geschwindigkeit im Oberwasser bedingt dort eine vermehrte Ablagerung der Sinkstoffe. Sodann behindert der feste Wehrkörper, welcher selbst bei beweglichen Wehren die Flussbettsohle stets mehr oder weniger überragt, die Fortbewegung der Sinkstoffe, indem diese theilweise den höheren Wehrrücken nicht zu überschreiten vermögen. Endlich tritt letzterer auch noch der Ausbildung einer tiefen Fahrrinne entgegen, in welcher im nicht canalisirten Fluss die grösste Sinkstoffbewegung stattfindet. Aus diesen Gründen bleiben oberhalb der Stauanlage grosse Massen von Sinkstoffen liegen, welche zunächst die tiefen Stellen ausfüllen, mit der Zeit aber auch das gesammte Flussbett innerhalb der Stauweite immer mehr erhöhen. Dass das Hochwasser dieses nicht zu verhindern vermag und dass solche Ablagerungen die Höhe des festen Wehrrückens vielfach schon jetzt überragen, beweisen die zeitweise eintretenden Versandungen des letzteren und die steten Baggerungen, welche in bereits ausgeführten canalisirten Flusstrecken zur Vertiefung der Fahrrinne bisher — obwohl diese Ausführungen der neueren Zeit angehören — nothwendig geworden sind, sich in der Folge auch noch immer mehr geltend machen werden. (Vergl. „Zur Schiffbarmachung der Flüsse“ vom Verfasser. Berlin, Ernst und Korn 1876.) Für die Folge dürfte sich denn auch die Nothwendigkeit ergeben, die Wehrrücken nach und nach in gewissen Zeiten periodisch zu erhöhen, wenigstens dort, wo es durch Baggerung nicht gelingt, der Flussbetterhöhung wirksam entgegenzutreten. Durch Anlage von Freiarchen und Grundablässen vermag man zwar die Sinkstoffablagerung an einzelnen Stellen zu mildern, immerhin aber wirken derartige Anlagen nur auf Flussbettflächen von geringer Ausdehnung und können daher nicht als ausreichende Mittel zur Beseitigung der oben geschilderten Uebelstände angesehen werden. Mit der Erhöhung der Flussbettsohle hebt sich auch der Wasserspiegel und es müssen in Folge dessen die Seitenterrains immer mehr der Vorfluth entzogen, die Inundationsgrenzen immer weiter nach dem Binnenlande zurückverlegt und den Ueberschwemmungen immer grössere Flächen geopfert werden.

Aus diesen Gründen lässt sich das Canalisirungs-System nur für solche Flüsse empfehlen, welche entweder so tief eingeschnittene Betten besitzen, dass eine Erhöhung derselben auf lange Zeit hinaus voraussichtlich ohne Nachtheil bleibt, oder welche wegen Wassermangels oder sonstiger Verhältnisse zur Regulirung ungeeignet sind.

Endlich ist auch noch der Nachtheil, welcher in canalisirten Strecken aus der Verzögerung des SchiffahrtsVerkehrs erwächst, zu erwähnen. In manchen Fällen wird zwar der Nachtheil, dass die Thalfahrt langsamer erfolgt und die Anwendung von Zugkräften bedingt, durch den aus der Ermässigung der Strömung resultirenden Vortheil der erleichterten Bergfahrt aufgewogen, immerhin aber bleibt der zur Passage der Wehrstellen erforderliche Aufenthalt, namentlich hei Flüssen mit lebhaftem Schiffahrtsverkehr, störend, wenn man erwägt, dass die Stauwerke meist in relativ kurzen Zwischenräumen aufeinander folgen.

§ 19. Vorarbeiten. Bezüglich der Vorarbeiten gilt auch hier das in § 3 bereits Erwähnte. Das Projekt wird alsbald für die gesammte, schiffbar herzustellende Flussstrecke angefertigt, da hier von einzelnen Stückprojekten noch weniger die Rede sein kann, als bei Flussregulirungen.

Die Kosten der Canalisirung eines Flusses hängen sehr wesentlich von Localverhältnissen ab, es lassen sich daher keine allgemein verwendbaren Einheitssätze oder Kostenangaben, sondern nur diejenigen einzelner Ausführungen mittheilen. Die Kosten der Canalisirung der Saar von der früher preussisch-französischen Grenze bis Louisenthal sind bezüglich der Ufer und Leinpfadsbauten, Baggerungen, Schleusen und Wehre in einer Abhandlung von L. Hagen in der Zeitschr. f. Bauw. 1866 speciell angeführt. Bei Canalisirung der Mosel von Frouard bis Pont ä Mousson auf 19180™ Länge haben die Ausführungskosten im Ganzen 2172000 M. oder durchschnittlich pro Kilometer 113 242 M. und auf der Strecke von Pont a Mousson bis zur jetzigen deutschen Reichsgrenze bei Arnaville auf 13 640™ Länge im Ganzen 1988 000 M. oder durchschnittlich pro Kilometer 145752 M. betragen.

Diese Kosten vertheilen sich in folgender Weise:

Baukosten

Gegenstand der Leistung.

1. auf der Strecke von Frouard bis Pont ä Mousson. Mark

2. auf der Strecke von Pont a Mousson bis Arnaville. Mark

1.    Erd- und Böschungs-Arbeiten .    .

2.    Kunstbauten........

3.    Eisenconstructionstheile der Brücken, Wehre

und Schleusenthore .......

4.    Wehr- und Schleusenwärterhäuser . . .

5.    Grunderwerb..........

6.    General-Ausgaben und Baggerarbeiten . .

Summa

§ 20. Canalisirimgsanlagen im Allgemeinen. — Canalisirungsmittel.

Bei manchen zur Canalisirung geeigneten Flüssen lässt sich zur Herstellung einer schiffbaren Wasserstrasse fast ausschliesslich das Flussbett verwenden, bei der Mehrzahl sucht man jedoch einzelne Flusstrecken, namentlich solche, in denen grosse Serpentinen und Schiffahrtshindernisse auftreten, durch Seitencanäle zu umgehen. Ein Beispiel der ersten Art, auf welches hier wiederholt Bezug genommen wird,

. . 578665,76 . . 768701,99

.    69 600,00

.    34400,00

. 428000,00 . 292 632,25

592 349,45 497 811,85

32000,00 16 800,00 579200,00 269 838,70

2172000,00    1988000,00

bietet die Canalisirung der Saar von Saargemiind bis Louisenthal (Zeitschr. f. Bauw. 1866), während als Beispiel der zweiten Art die Canalisirung der Mosel von Frouard bis Metz (Canalisation der Mosel von Arnaville bis Metz vom Verfasser— Berlin, Ernst und Korn, und Zeitschr. f. Bauw. 1874) angeführt wird.

Die letztgenannte Art verdient im Allgemeinen den Vorzug, lässt sich aber in manchen Fällen nicht anwenden, da tief eingeschnittene Flussbetten die Anlage kostspieliger Seitencanäle erfordern, letztere auch in engen und dichtbebauten Fluss-thälern bisweilen überhaupt nicht ausführbar sind. Derartige locale Verhältnisse sind beispielsweise für die Saar maassgebend gewesen, während sich das Moselthal von Frouard bis Metz für die Anlage von Seitencanälen günstig erwiesen hat.

Beim Vergleich canalisirter Flüsse mit Schiffahrtscanälen werden erstere bisweilen vorgezogen, da sie die bestehenden industriellen Etablissements in den Fluss-thälern weniger hindern, in der Regel geringere Baukosten, in engen Flussthälern auch geringere Schwierigkeiten bei der Ausführung veranlassen und wegen der kürzeren Dauer der Eissperrung eine längere Schiffahrtsperiode als Canäle gestatten. Andererseits stehen canalisirte Flüsse den Canälen nach, weil bei ersteren Strömung, hohe Wasserstände und starke Gefälle mehr Betriebsstockungen, Wehr- und Schleusen-Anlagen mehr Versandungen hervorrufen und gewöhnlich auch eine weniger günstige Ausnutzung der Zugkräfte erfolgt. Endlich ist es noch ein Nachtheil der Canalisir-ungen, dass sie oft die Beseitigung vorhandener Mühlen zur Folge haben, was, wenn auch durch Wehre neue concentrirte Gefälle geschaffen werden, doch meist Entschädigungen hervorruft. In der Regel geben sonach bei der Wahl zwischen Canalisirung und Anlage eines Schiffahrtscanals rein locale Verhältnisse den Ausschlag.

Unter den Canalisirungsmittein sind vor Allem die Stauanlagen zu nennen. Ausserdem gehören dazu die Bauwerke zur Correction des Flussbetts, die Leinpfade, die Entwässerungsanlagen und die Seitencanäle.

§ 21. Anordnung und Ausführung der Canalisirungswerke.

a.    Correction des Flussbetts und der Ufer, Bezüglich der Correction des Flussbetts und der Ufer gilt im Wesentlichen das in § 2 sub a bis incl. d Gesagte, aus welchem sich alle nothwendigen Modificationen ableiten lassen.

b.    Leinpfade (vergl. Cap. VI, § 8 und Cap. VIII, § 9). Der Leinpfad soll für die Dauer der Schiffahrtsperiode jederzeit eine sichere Passage gestatten, seine Höhenlage ist daher so zu wählen, dass er nicht nur bei normaler Anstauung des Flusses, sondern auch bei mittleren und etwas höheren Wasserständen noch benutzt werden kann. Dies bedingt zuweilen die Erhöhung des natürlichen Ufers, woraus erhebliche Nachtheile insofern entstehen können, als die Vorflutk der Uferterrains behindert und durch den bei höheren Wasserständen eintretenden Uebersturz des Wassers Beschädigungen und Zerstörungen des Leinpfads und der Seitenterrains veranlasst werden. Zur Vermeidung dieser Uebelstände verlegt man den Leinpfad vielfach auf die meist vorhandenen, höheren Ufer, stellt auch wohl zwei Leinpfade für niedrige und höhere Wasserstände her und nennt dann den niedrigen den Sommerleinpfad. Liegt der Leinpfad höher als das Uferterrain, so sind zur Entwässerung der Seitenterrains Durchlässe, bisweilen auch Brücken erforderlich. Letzteres pflegt meist bei den Mündungen der Seitengewässer einzutreten. Derartige Brücken liegen gewöhnlich nicht hochwasserfrei und haben dann einen Oberbau, welcher entweder bei Eintritt des Hochwassers beseitigt oder so mit dem Unterbau befestigt wird, dass ein Fortschwimmen nicht erfolgen kann. Man schützt diese Brücken möglichst gegen Eisgang, namentlich, wenn sie ganz aus Holz construirt sind. Da sie bedeutende Lasten nicht zu tragen haben, kann ihre Construction eine einfache sein, sie wird aber eine complicirte, wenn es sich um Ueberbrückung schiffbarer Seitenflüsse oder Hafeneinfahrten handelt. Ganz besondere Schwierigkeiten bietet die Anlage der für die Schiffahrt erforderlichen Brückenöffnung. Klapp- oder Wippbrücken sind wegen der geringen Höhe und der Eintauchung ihrer belasteten Hebelsarme, Portalbrücken wegen ihrer leichten Zerstörbarkeit durch Hochwasser und Eisgang, sowie auch wegen der Behinderung des Leinenzuges nicht verwendbar. Am zweckmässigsten erweisen sich in solchen Fällen Drehbrücken. Wegen der vielfachen Nachtheile der Brücken werden sie auch wohl durch Fähren ersetzt.

Der Anlage des Leinpfads treten ferner in sumpfigen Terrains Schwierigkeiten entgegen. Sand und Kiesschüttungen werden dort durch die Hoclifluthen bald fortgespült, man verwendet daher zweckmässiger Steinschüttungen, giebt diesen eine gepflasterte Krone und stellenweise zum Abfluss des Seitenwassers muldenförmige Rinnen.

Ein wesentliches Erforderniss des Leinpfads ist die Befestigung der wasserseitigen Böschung. Je nachdem diese mehr oder weniger das Flussufer bildet ist sie gegen die Einwirkung des Wassers, der Strömung, des Wellenschlages und des Eisgangs entsprechend zu sichern, so dass die Ausführung von Uferschutz werken (vergl. § 5 und 10) in derselben Weise, wie bei Flussregulirungen nothwendig wird. In einzelnen Fällen kann sich zum Schutz des Leinpfades selbst die Verwendung von kurzen Buhnen erforderlich machen.

An der Saar ist der Leinpfad auf dem linken Ufer angelegt und dieses durchweg regelmässig ausgebaut, während das rechte nur in erheblichen Buchten und Concaven Buhnensysteme erhalten hat. Der Fuss des mit 2l/2facher Anlage versehenen Leinpfadsufers ist durch Steinbankett gesichert, auf welches sich ein Böschungspflaster bis 0m,60 über dem niedrigsten Wasserstande bei geöffnetem Wehr stützt; von da ab bis über dem normalen Stauwasserspiegel sind Rasen und Weiden zum Schutz der Böschungen gegen Wellenschlag gepflanzt.

Die 3m,75 bis 4m,70 breite, durch Kiesdecke befestigte Krone des Leinpfads hat ein Quergefälle von 0m,10; unter Brücken ermässigt sich die Breite bis auf 3m,15.

Die wasserseitigen Böschungen sind zum Schutz gegen das aus dem Seitenterrain durchsickernde Filterwasser mit Steinrigolen und Drains, welche vom Leinpfad bis zum Uferfuss reichen und in quelligem Boden in geringen Entfernungen liegen, versehen. Diese Anlagen haben sich dort zur Verhütung von Beschädigung des Leinpfads durch Sickerwasser sehr wirksam ei’wiesen.

c. Stau-Anlagen. Die allgemeine Anordnung bei Canalisirung eines Flusses besteht darin, durch Stauanlagen, welche den Fluss in gewissen Abständen auf seine ganze Breite durchziehen, einzelne getrennte Haltungen oder Bassins herzustellen, in diesen den Wasserspiegel der Höhe der einzelnen Stauvorrichtungen entsprechend zu heben, dadurch die Wassertiefe zu vermehren, das natürliche Gefälle auf die Länge jedes Bassins im Wesentlichen auf die betreffende Stauanlage zu con-centriren und durch den Ueberfall des Wassers nach der benachbarten, tiefer gelegenen Haltung wieder aufzugeben. Die so hervorgerufene Höhendifferenz zwischen zwei benachbarten Haltungen muss durch die Schiffahrt überwunden werden können, es muss die Stauanlage ausserdem aber auch den Abfluss der Wassermassen des Flusses gestatten. Dementsprechend sind für die Construction jeder Stauanlage verschiedene Bedingungen gegeben.

Zunächst soll sie den zur Herstellung der Schiffahrtstiefe nothwendigen Stau erzeugen. Da die Schiffahrt überall einer gewissen Minimal-Fahrtiefe bedarf, ist die Stauhöhe so zu bemessen, dass in der ganzen Ausdehnung jeder einzelnen

Haltung-, also aucli am oberen Wehr derselben diese Minimaltiefe vorhanden ist. Berechnet man wie bei Flusscanalisirungen gebräuchlich ist, die Stau weite nur nach dem hydrostatischen Stau, betrachtet man also den gestauten Wasserspiegel als eine horizontale Linie, obwohl sich in Wirklichkeit der hydraulische Stau geltend macht, jene Linie daher eine vom Gefälle abhängige Curve ist, so muss die Krone der unteren Stauanlage oder die Wehroberkante so hoch liegen, dass eine durch sie gezogene und verlängerte Horizontale sich am nächst belegenen oberen Wehr um so viel über den ungestauten Wasserspiegel des Flusses daselbst erhebt, als zur Erhaltung der Minimaltiefe an der schon vorhandenen Wassertiefe noch fehlt. Beträgt letztere beispielsweise dort 0m,80 und erfordert die Minimaltiefe 2m, so hat jene Horizontale den ungestauten Wasserspiegel im Unterwasser des oberen Wehrs um lm,20 zu überragen.

Zwischen dem Flussgefälle, der Stauhöhe und der Entfernung des unteren Wehrs vom oberen bestehen gewisse Beziehungen. — Ist nach Fig. 16:

Fig. 16.

I) die Entfernung der beiden Wehre,

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..Y_

_____

J das mittlere relative Gefälle des Flusses pro laufenden Meter bei niedrigem, ungestautem Wasserstande auf die Länge 7), x die Höhe der Oberkante des unteren Wehrs über dem ungestauten niedrigen Wasserstande, h die natürliche Wassertiefe am oberen Wehr und

iv die Minimaltiefe, welche die Schiffahrt erfordert, so ergiebt sich

iv = x — 7) .J -\-h x = w -f- D .J — h.

Zweckmässiger ist es, wenn man x — DJ-\-h noch etwas grösser als w annimmt, da eine geringe Vermehrung der Fahrtiefe die Wahl des Orts für das obere Wehr erleichtert. Aus demselben Grunde pflegt man auch nur den hydrostatischen Stau zu Grunde zu legen, wodurch sich die wirkliche Stauhöhe am oberen Wehr ebenfalls noch etwas vermehrt.

Vorstehende Gleichungen dienen gewöhnlich zur Bestimmung der nutzbaren Stauweite oder der Entfernung zweier auf einander folgenden Stauanlagen, wenn die übrigen Factoren durch Messung gegeben, bezw. durch locale Verhältnisse bedingt sind. Namentlich kommen hierbei die Rücksichten auf die Lan-deseultur, welche der Stauhöhe und somit auch der nutzbaren Stauweite oft ganz bestimmte, unüberschreitbare Grenzen setzen, in Betracht. Dieserhalb ist bei Flüssen mit starkem Gefälle die Entfernung zweier Stauanlagen oft nur gering. In einzelnen Fällen, wie bei der canalisirten Lahn, hat man diese Entfernung zu gross angenommen, und die in Folge dessen streckenweise fehlende Wassertiefe durch Regulirung der betreffenden Flusstrecken mittelst Buhnen und Parallelwerken herzustellen gesucht. Dass dieses jedoch, namentlich bei einem Fluss, wie die Lahn mit so geringer Niedrigwassermasse und so starkem Gefälle nicht zum Ziele geführt hat, ergiebt sich aus der zeitigen, mangelnden Fahrtiefe daselbst.

Ist das Flussbett tief eingeschnitten wie z. B. an der Saar von Saargemünd bis Louisenthal, so können nachtheilige Einwirkungen des gestauten Wassers auf die hoch belegenen Uferterrains nicht eintreten, und es lassen sich dann, wie aus dem in Fig. 2, Taf. XXXI dargestellten Nivellement dieses Flusses erhellt, längere Haltungen anordnen. Die Thalsohle liegt dort so hoch, dass durchschnittlich nur an einem Tage im Jahre die Wiesen inundirt werden.

Für die Bestimmung der Entfernung zweier Stauanlagen ist das relative Gefälle der zwischen beiden liegenden Flusstrecke ein wesentlicher Factor. Da dieses meist schon auf kurzen Längen differirt, pflegt man der Berechnung der Entfernung das mittlere Gefälle der betreffenden Haltung zu Grunde zu legen, falls die dort vorhandenen Differenzen nicht zu erheblich sind. Bei Flusschnellen dagegen und Strecken mit besonders starkem Gefälle muss die Entfernung nach den besonderen Verhältnissen ermittelt werden.

Eine zweckmässige Wahl des Orts der Stauanlagen vermag in dieser Beziehung oft Flusschnellen ganz unschädlich zu machen. Für den Ort der Stauanlagen sind ausser dem Gefälle meist noch andere locale Verhältnisse maassgebend, wie die Gestaltung des Flussbetts, der Sohle und des Inundationsgebiets, sowie die Lage von Ortschaften, Mühlen und Fabriketablissements.

Im Allgemeinen pflegt man Wehre weder in besonders engen, noch in sehr breiten Profilen anzulegen, weil sie im ersten Falle das Abflussprofil zu erheblich beschränken, im letzten Falle wegen der Länge grosse Kosten und hei Anwendung von beweglichen Stauconstructionen auch erschwerte Bedienung im Betriebe veranlassen. Mit Vortheil benutzt man vorhandene Flusspaltungen und zwar den Hauptarm zum Wehr, den Nebenarm zur Schiffspassage, vermeidet aber möglichst Ortschaften, um Entschädigungsansprüchen, die dort meist erhoben werden, zu entgehen.

Die zweite Bedingung, welcher die Stauanlagen zu genügen haben, ist der Abfluss der Wassermassen des Flusses. Diese erleiden zwar auf die Dauer durch Stauwerke keine Verringerung, sondern es macht sich nur unmittelbar nach Eintritt der Wirksamkeit der Anlage eine Verzögerung im Abfluss geltend und auch nur so lange, bis die Haltung oberhalb bis zu der dem veränderlichen Zufluss entsprechenden Stauhöhe angefüllt ist. Ist dies geschehen, so führt der Fluss dieselbe Wassermasse wie früher ab. Hieraus ergiebt sich, dass auch das angestaute Wasser eine gewisse Geschwindigkeit behält, die Oberfläche also keineswegs eine Horizontale, sondern eine geneigte Linie bildet. Die Abführung der Wassermasse erfordert eine entsprechende mittlere Geschwindigkeit, welche aber erheblich geringer ist als vor der Anstauung.

Endlich muss die Stauanlage auch noch die Passage der Schiffahrt gestatten, also Vorkehrungen zur Ueberwindung der Höhendifferenz zwischen Unter-und Oberwasser besitzen. Diesem Zwecke entsprechen Kammer schleusen und diese sind sonach eine Nothwendigkeit für jede Stauanlage, welche von der Schiffahrt passirt oder umgangen werden muss. Die Benutzung der Kammerschleusen verursacht einen gewissen Aufenthalt, der namentlich dann sehr störend wird, wenn die Schleusen in geringen Entfernungen von einander liegen, wie solches vielfach in canalisirten Flüssen der Fall ist. Zur Vermeidung dieses Aufenthalts erhält die Stauanlage in neuerer Zeit bei Verwendung beweglicher Wehreonstructionen ausser der Kammerschleuse meist noch einen Schiffahrtsdurchlass (passe navigable wörtlich: schiffbare Durchfährt), welcher indessen von den im § 13 und Cap. VI, § 5 erwähnten und dort nur zur Ueberwindung sehr starker Gefälle dienenden sogen. Schiffsdurchlässen unterschieden werden muss. Bei Anlage der hier in Betracht kommenden Schiffahrtsdurchlässe handelt es sich nur um Ueberwindung relativ geringer Höhendifferenzen, indem diese Durchlässe hier nur den Schiffen und Flössen bei geöffnetem Wehr die Passage desselben ohne Benutzung der Schleuse gestatten sollen. Bei mittleren und höheren Wasserständen vermindert sich die Höhendifferenz zwischen

Ober- und Unterwasser, so dass dann die Schiffe ohne Mühe den Durchlass benutzen können, er ist aber auch bei niedrigem Wasser nöthigenfalls passirbar, wenn man ihn durch drehbare Klappen oder sonst bewegliche Stauconstructionstheile schliesst und nach Ansammlung des Wassers oberhalb öffnet.

Den vorstehend erörterten Erfordernissen der Stauanlagen kann in verschiedener Weise entsprochen werden und zwar unterscheiden sich die Anordnungen insofern, als feste oder bewegliche Wehre zur Verwendung gelangen.

Bezüglich der Ausführung, Wirkung und Construction dieser Bauwerke wird auf Cap. VII verwiesen, hier soll nur von der Anordnung der Stauanlagen im Allgemeinen die Rede sein. Von den festen Wehren, welche in der Ruhr ursprünglich zu Fischereizwecken angelegt, später aber auch unter entsprechender Aenderung zur Schiffbarmachung des Flusses verwendet worden sind, ist eins in Fig. 3, Taf. XXXI dargestellt. Es bestand aus zwei mit den Ufern verbundenen, declinanten, massiven Einbauten, welche sich flussabwärts immer mehr näherten und bei a nur eine, mit Fischnetzen verstellbare Oeffnung frei Hessen. Später schloss man diese zu Schiffahrtszwecken ab und legte am rechten Ufer eine Kammerschleuse an.

Feste Wehre erhalten, um das Abflussprofil möglichst wenig zu beschränken, und die zerstörende Wirkung des Ueberfalls zu mässigen bezw. auf eine grössere Fläche des Flussbetts zu vertheilen, eine grosse Länge, sind daher meist nicht rechtwinklig zum Flusslauf, sondern in schräger Richtung zu demselben in der verschiedensten Form angelegt. So erstrecken sich die älteren Mühlenwehre auf der Ruhr nach Fig. 1, Taf. XXXI in schräger Richtung in grosser Längenausdehnung von einem Ufer zum andern. Im gegebenen Falle schloss das Wehr früher von A bis C ohne jede Unterbrechung den Fluss vollständig ab. Später ordnete man zu Schiffahrtszwecken einen Umgehungscanal mit Kammerschleuse an, öffnete dieserhalb das Wehr bei B und demnächst auch zur Verhütung von Sinkstoffablagerungen bei B} sowie zur Fortspülung derjenigen, welche sich unterhalb der Schleuse ansammelten, noch bei D. Die nachtheiligen Wirkungen dieser Wehranlage zeigen sich in den vom überstürzenden Wasser erzeugten Uferabbrüchen, sowie in den Verflachungen des Flussbetts, welche sich besonders in den hoch gelegenen und bereits bewachsenen Kiesablagerungen unterhalb der Mitte der einzelnen Wehrtheile bemerkbar machen. Es tritt dabei aber auch der Nachtheil hervor, dass der Schiffahrtscanal mitten im Fluss abzweigt und das Fahrzeug hierdurch einer heftigen Strömung daselbst ausgesetzt wird. Letztere ist so erheblich, dass grössere Schiffe, um bei der Thalfahrt in den Canal einlaufen zu können, an Tauen vom rechten Ufer aus langsam herabgelassen werden müssen. Viel zweckmässiger ist es, das Wehr so anzuordnen, dass es nicht neben dem Fahrwasser liegt und dieses in keiner Weise benachtheiligt. Auch empfiehlt es sich, dem Wehr entweder, wie bei Coupirungen, eine flussaufwärts gekrümmte Richtung zu geben oder die in Irland vielfach gebräuchliche Anordnung nach Fig. 8, Taf. XXXI zu wählen, wonach das Wehr von beiden Ufern aus incli-nant ansteigt. Eine Beschädigung der Ufer durch das überstürzende Wasser ist dann nicht zu befürchten.

Feste Wehre finden wegen ihrer erheblichen Nachtheile nur noch in seltenen Fällen bei Flusscanalisirungen Anwendung, man benutzt vielmehr in der Jetztzeit fast ausschliesslich bewegliche Wehre, besonders seitdem die von Poiree erfundenen und demnächst vielfach vervollkommneten Nadelwehre, sowie ähnliche bewegliche Constructionen ihre Zweckmässigkeit dargethan haben. Auch in Amerika, wo

feste Wehre hei Flusscanalisirungen früher ganz allgemein im Gebrauch waren, will man nunmehr, wie beispielsweise am Ohio Fluss, zu den beweglichen Wehren übergehen. Anfangs verwendete man nur für Stauhöhen bis zu lm,50 bewegliche Wehre, ihre weitere Ausbildung gestattet indess schon jetzt viel grössere Höhen. So sind die Stauanlagen der unteren Seine, z. B. im Wehr bei Port Villez schon mit 4m Stauhöhe ausgeführt worden. Der massive Wehrrücken erhebt sich dabei stets mehr oder weniger über das Flussbett. Bei der Saar-Canalisirung beträgt diese Erhebung oft 2m, bis zu einem gewissen Grade ist sie übrigens stets nothwendig, weil das Flussbett nicht regelmässig gestaltet ist und der feste Wehrrücken den Unregelmässigkeiten nicht zu folgen vermag. Gewöhnlich wird für die Höhenlage des Rückens die mittlere Höhe der Flussbettsohle angenommen. Der Rücken lässt sich zwar für einzelne Tlieile des Wehrs in verschiedener Höhe anordnen, dies bedingt aber einen so erschwerten Betrieb, dass man von diesem Mittel selten Gebrauch macht.

Die Höhe der beweglichen Wehre ist, wie schon früher bemerkt, auch wesentlich von der Höhe der Ufer a'bliängig, welche gewöhnlich nicht überfluthet werden dürfen. Damit nun die normale Stauhöhe weder erheblich über- noch unterschritten wird, müssen die beweglichen Constructionstheile eine gewisse Regulirung des Abflusses gestatten. Bei den Nadelwehren erreicht man dieses beispielsweise durch die Nadeln. So entfernt man einzelne derselben, wenn eine Ueberschreitung des Normalstaues um mehr als 0m,10 zu befürchten steht und vertheilt diese Oeffnungen möglichst auf die ganze Länge des Wehrs. Andererseits handelt es sich bisweilen aber auch um Mässigung des Wasserabflusses und man erreicht dieses durch enges Zusammenstellen oder Verdoppelung der Nadeln oder auch durch complicirtere Con-struction derselben, bisweilen sogar durch künstliche Dichtung der Fugen mittelst Vorscliiitten von Kohlenasche. Letzteres Mittel soll bei einem Wehr in der Werra bei Oeynhausen mit Erfolg angewendet worden sein. Die Höhe der beweglichen Wehrconstructionstheile kann bei den einzelnen Wehranlagen eines canalisirten Flusses variiren, gewöhnlich wird dies jedoch vermieden, weil die Uebereinstimmung der Constructionstheile eine billigere Herstellung gestattet und auch den Betrieb, sowie etwaige Reparaturen vereinfacht.

Auch bei Verwendung beweglicher Wehre ist, wie schon früher bemerkt wurde, eine stetige Erhöhung der Flussbettsohle überall dort zu erwarten, wo die Beseitigung der Sinkstoffablagerungen durch Baggerungen nicht erfolgt oder nicht erfolgen kann.

Die derartigen Erfahrungen in Frankreich haben in neuerer Zeit dahin geführt, den Canälen oft den Vorzug zu geben, namentlich seitdem die Tendenz, die Fahrtiefe der Wasserstrassen zu vergrössern, immer mehr hervortritt (vergl. Cap. VIII, § 4). Eine Wassertiefe von 2ai,20 oder eine Fahrtiefe, d. i. Tiefgang für die Fahrzeuge, von 2m wird jetzt dort von verschiedenen Seiten als Minimum für eine Schiffahrtsstrasse gefordert, während man sich 1840 bei Canalisirung der unteren Seine zwischen Paris und Rouen noch mit einer Minimal-Fahrtiefe von lm,30 anstatt der im natürlichen Zustande vorhandenen von 0m,80 beim niedrigen Wasserstande begnügen wollte, bei der wirklichen Ausführung 1846 dann eine solche von lm,60 in Aussicht nahm, diese aber schon 1854 durch 2m und 1872 bereits durch 3m Fahrtiefe ersetzte.

In Bezug auf die Anordnung der Stauanlagen ist zu bemerken, dass bei Verwendung beweglicher Wehre in kleinen Flüssen gewöhnlich nur ein bewegliches Ueberfall wehr und eine Kammerschleuse angelegt wird, während in grösseren

Flüssen noch ein Schiffahrtsdurchlass, bisweilen auch noch, wie in der unteren Seine eine zweite ähnliche Oeffnung mit etwas höher gelegenem festen Wehrrücken hinzutritt. In grossen Flüssen kann eine Stauanlage auch mehrere bewegliche und feste Ueberfallwehre, Schleusen und Schiffahrtsdurchlässe erhalten.

Zu jeder Stauanlage gehören ausserdem die zur Bildung des Flussbetts und der Leinpfade, sowie zum Betriebe erforderlichen besonderen baulichen Nebenanlagen, wie Landpfeiler, Uferschutzwerke, Schleusenwärterhäuser etc.

Die in Frankreich bei Ausführung von Canalisirungen im Flussbett gebräuchlichste Anordnung der Stauanlagen ist in Fig. 9, Taf. XXXI dargestellt, auch in Fig. 10 ein Profil durch die Längenachse einer Stauanlage mitgetheilt, welche für Canalisirung der Mosel unterhalb Metz projectirt, wegen des Widerspruchs der Ad-jacenten indess nicht ausgeführt worden ist. Man beabsichtigte durch 7 derartige Werke auf der 33Km,4 langen Moselstrecke von Metz bis Diedenhofen, welche ein absolutes Gefälle von 13m,60 besitzt, eine Minimal-Wassertiefe von lm,60 zu schaffen. Das Ueberfallwehr sollte ein bewegliches sein und auch der Schiffahrtsdurchlass über festem Wehrrücken zeitweise durch Nadeln abgeschlossen werden. Die Höhenlage der einzelnen Theile und ihre Dimensionen erhellen aus der Zeichnung.

Ueber die jetzt bei Canalisirungen allgemein gebräuchliche Construction der einzelnen Theile der Stauanlagen ist Folgendes zu erwähnen.

Das bewegliche Ueberfallwehr hat in der Kegel zum Fluss eine normale Lage, seltener eine schräge Richtung. Seine Lage ist neben dem Scliiffalirtsdurch-lass, von dem es durch einen Pfeiler getrennt wird. Auf der entgegengesetzten Uferseite ordnet man die Schleuse an. In einzelnen Fällen, so auch an der Maas bei Lüttich ist das rechtwinklige bewegliche Ueberfallwehr nicht in einer Linie über den Fluss geführt, es liegt vielmehr die Hälfte 113m oberhalb, und es sind die im Fluss vorhandenen Endpfeiler beider Wehre durch ein festes Ueberfallwehr verbunden, welches in der Mitte des Flusses die Längenrichtung desselben verfolgt, und mit seinem festen Rücken 0m,10 unter der normalen Stauhöhe bleibt. Zur Verbindung beim Betriebe dient eine auf umlegbaren Stützklappen oder Wehrrippen angeordnete Lauf brücke. Sobald das Oberwasser steigt, fliesst die Wassermasse über das feste Ueberfallwehr ab. Bei nur mässiger Ansteigung des Wassers bedarf es einer Beseitigung der Nadeln aus den Nadelwehren nicht. Derartige Anlagen sind aber kostspielig, in kleinen Flüssen auch nicht anwendbar, weil die nahen Ufer dann normal vom Uebersturz getroffen werden.

Die Höhe des Rückens eines festen Ueberfallwehrs bestimmt man in Frankreich in verschiedener Weise. Je nach localen Verhältnissen liegt er bald unter, bald über dem niedrigsten Wasserstande, bisweilen auch, wie bei der unteren Seine, nur etwas niedriger als die normale Stauhöhe. Meist ist indessen der Rücken über dem niedrigsten Wasserstande angeordnet, beispielsweise bei der Saöne um 0m,20, bei der oberen Seine um 0m,50, bei der Marne um lra,10. Gewöhnlich bedingt die Wassermasse des Flusses die Höhenlage, deren Ermittelung übrigens mit grosser Sorgfalt erfolgen muss.

Von der Höhe des festen Wehrrückens hängt auch die lichte Weite des Ueberfalls wesentlich ab. Auf der Saöne wurde die lichte Weite so ermittelt, dass sich bei ungeschlossenem Wehr und niedrigem Wasserstande nur eine Höhendifferenz von 0m,10 zwischen Ober- und Unterwasser ergab. Die beweglichen Ueberfallwehre

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Handbuch der Ingen.-Wissenscli. III

haben dementsprechend eine lichte Weite von 85 bis 120ra erhalten, bei der oberen Seine beträgt sie dagegen nur 60 bis 70m.

Der Schiffahrtsdurchlass liegt stets rechtwinklig zum Fluss. Sein fester Wehrrücken darf keine höhere Lage erhalten, als der höchste Punkt der Flussohle in der Fahrrinne, es muss also dort mindestens die Minimalfahrtiefe vorhanden sein. Zweckmässiger ist sogar noch eine etwas tiefere Lage des Rückens. In der oberen Seine, in der Yonne und Marne liegt der Rücken 0m,60, in der unteren Seine und in der Saöne 0m,80 unter dem niedrigsten Wasserstande, erhebt sich daher dort durchweg nur wenig über die Flussohle.

Einige französische Ingenieure ordnen in einzelnen Fällen den Rücken auch bis zur Höhe des kleinsten Wasserstandes an, und zwar zu dem Zweck, niedrigere Verschlüsse verwenden zu können.

Die lichte Weite des Schiffahrtsdurchlasses richtet sich nach dem Schiffahrts-bedtirfniss, ist jedoch wegen der Kostspieligkeit möglichst zu beschränken. Eine lichte Weite von 25 bis 35m wird in Frankreich als Minimaldimension angenommen. Auf der oberen Seine haben die Schiffahrtsdurchlässe 40 bis 55m und auf der SaGne 50m lichte Weite.

Neben dem Schiffahrtsdurchlass befindet sich bisweilen noch eine zweite Oeff-nung mit höherem Rücken, so am Wehr bei Bezons (untere Seine). Die Weite des Schiffahrtsdurchlasses beträgt dort 48m,30, die der zweiten, danebenliegenden Oeff-nung aber 47m,20, bei einer Höhendifferenz beider Rücken von 0m,40. Das Wehr bei Martot, das letzte der unteren Seine, hat in beiden Oeffnungen eine lichte Weite von 250m.

Die Kammer schleuse kann in der Stauanlage selbst oder auch daneben im Seitenterrain liegen. Befindet sie sich im Flussbett, so wird sie bei Hochwasser entweder geschlossen oder auch geöffnet und im letzten Falle zur Abführung der Flutlien mit verwendet. Dieserlialb legt man bisweilen die Schleusendrempel des Ober- und Unterwassers — wie z. B. bei 11 Schleusen der oberen Seine geschehen — in gleicher Höhe an. Wo aber Gefälle erforderlich ist, liegt der Drempel im Oberhaupt höher. Meist bedingt dies auch die Höhe der Flussbettsohle im Oberwasser. Ueber den Schleusendrempeln muss mindestens die Minimalfahrtiefe vorhanden sein, man legt daher den Oberdrempel gewöhnlich noch etwas tiefer als die Flussohle. Die lichte Weite der Schleuse ist vom Schiffahrtsbedürfniss abhängig (vergl. Cap. VIII, § 4).

Nicht immer lässt sich die Schleuse im Flussbett anordnen, weil sie dort das Profil beschränkt und den Abfluss der Hochwassermassen behindert; sie erhält daher auch oft ihre Lage im Seitenterrain in einem zu diesem Zweck künstlich hergestellten Umgehungseanal. Der weitere Vortheil dieser Lage besteht darin, dass sich ober- und unterhalb der Schleuse ruhige Wasserbassins bilden, welche der Schiffspassage von Nutzen sind und ihr zeitweise als Häfen dienen. Bald liegt die Schleuse unten, bald oben im Umgehungscanal. Bei der oberen Lage treten indessen leicht Versandungen des Oberhaupts ein, so dass die Erbauung im unteren Tlieile des Umgehungscanals im Allgemeinen wohl zweckmässiger ist. Man zieht sie dann um ihre Länge vom unteren Ausmündungspunkt des Canals zurück, um unterhalb der Schleuse noch eine ruhige Wasserfläche zu erhalten und Versandungen des Unterhaupts zu vermeiden.

Umgehungscanäle bedingen aber erhöhte Kosten für Terrainerwerb, Aushebung des Canalbetts, Erbauung eines besonderen Landpfeilers, sowie für die Sicherung des Obercanals.

Fig. 6 und 7, Taf. XXXI, zeigen die Stauanlagen in der Saar. Schiffahrtsdurchlässe sind dort nicht vorhanden. Um keine Beschränkung des Abflussprofils herbeizufttliren, hat man im einen Falle das Bett an der Wehrstelle noch verbreitert, im andern einen Umgehungscanal gewählt, in welchem nach Fig. 6 die Schleuse am unteren Auslauf liegt. Bei der Lage der Schleuse im Flussbett, nach Fig. 7, ist die in demselben liegende Schleusenmauer oberhalb und unterhalb erheblich verlängert, und so künstlich eine Insel oder ein kurzer Umgehungscanal gebildet, eine Anordnung, welche sich auch in der canalisirten Maas bei Lüttich, an der Ul-Schleuse in Strassburg und bei mehreren Schleusen in Paris vorfindet.

Yon ausgeführten Flusscanalisirungen möge die der Saar, von Saargemünd bis Louisenthal, welche bezüglich ihrer Anordnungen und der dabei gemachten Erfahrungen von besonderem Interesse ist, unter Hinweis auf die oben genannten ausführlichen Mittheilungen in der Zeit-schr. f. Bauw. 1866 an dieser Stelle, die der Mosel-Canalisirung dagegen sub e — Seitencanäle — etwas näher erörtert werden. Das Gefälle von 12m,10 bei mittlerem Wasserstande ist auf 5 Stauanlagen von verschiedener Stauhöhe vertheilt. Das mittlere relative Gefälle beträgt 1:2883. Die durch die Canalisirung erstrebte Minimal-Fahrtiefe ist lm,41 = lm,57 Minimal-Wassertiefe, die Schleusen und Umgehungscanäle sind jedoch auf lm,88 Fahrtiefe angelegt. Dabei haben die Schüfe 34m,5 Länge, einen nutzbaren Laderaum von 25 bis 28m und eine Ladungsfähigkeit von 160T. Beim niedrigsten Wasserstande (0m,26 am Pegel zu Saarbrücken) führt die Saar 7,7 bis 9,2 kbm beim mittleren Sommerwasserstande (0m,78 a. P) 18,5 kbm und beim höchsten Stande (5m a. P.) 310 bis 340 kbm Wasser, im letzteren Falle mit lm,25 mittlerer Geschwindigkeit pro Seeunde ab. Ihr Flussbett ist von Saargemüud bis Saarlouis 5 bis 6m in das Thal eingeschnitten, dieserhalb also zur Canalisirung besonders geeignet, hat aber nur eine Breite von 26 bis 30m. Das Durchflussprofil der Wehröffnungen wurde so bestimmt, dass bei bordvoller Saar durch die Wehre kein merkbarer Aufstau stattfindet. Die durch die Nadeln bei 3 Wehren aufgestaute Wassermasse soll etwa 770 000 kbm betragen. Durch zeitweises Schliessen einzelner Wehre wurde der Wasserstand während der Bauausführung unterhalb um 0m,62 auf die Dauer von 4 Stunden gesenkt, so dass Vertiefungen des Flussbetts und sonstige Arbeiten unter günstigen Verhältnissen bewirkt werden konnten. Die Vertiefung der Sohle erfolgte durch Handbagger. Nur das linke Flussufer hat einen regelmässigen und gesicherten Leinpfad erhalten. Die Ausführung der Stauanlagen begann mit der Fundirung der Schleusen gegen Ende des Sommers, während der darauf folgende Winter zur Herstellung des oberen Umgehungscanals — wo dieser erforderlich war — verwendet wurde. Letzteren hielt man durch einen oberen Damm vom Fluss getrennt und beseitigte das nach der Schleuse abgeleitete Grundwasser durch eine Kreiselpumpe daselbst, sofern sich ein natürliches Gefälle nicht beschaffen Hess. Nach Ablauf des nächsten Hochwassers begann man den Bau des Wehrs, führte zunächst die Landpfeiler aus und demnächst nach und nach die mit Fangedämmen abgeschlossenen Wehrtheile. War einer derselben beendet, so erhielt er alsbald seine Montirung mit den Wehrböcken und nahm dann, nach Beseitigung seiner Fangedämme die Wassermasse der Saar auf. Kurz vorher wurde der Fluss oberhalb der noch nicht begonnenen Wehrtheile durch Steinschüttungen coupirt und unter dem Schutz derselben die weitere Fundirung des betreffenden Theils ausgeführt. Nach Beendigung beseitigte man die Steinschüttungen. Es gelang auf diese Weise die Schiffahrt während der gesammten Ausführung der Stauanlagen nicht zu unterbrechen, indem stets ein Theil der Wehrstelle passirbar blieb. Einzelne Iloch-fluthen führten zwar Unterbrechungen und Reparaturen an den Fängedämmen herbei, veranlassten aber keine sonstigen grösseren Uebelstände.

Bei Saarbrücken (Fig. 7, Taf. XXXI) erforderte der Kohlenbetrieb die Anordnung eines Hafens und besonderer Sturzbahnen. Auf letzteren werden die Kohlen aus den Eisenbahnwagen direkt in die Schiffe verladen. Die Hafeneinfahrt ist abweichend von der gebräuchlichen Anordnung flussaufwärts gelegt, es war dies durch Rücksichten auf den Eisenbahnbetrieb auf der Kohlenhalde geboten. Um die Strömung möglichst vom Hafen abzuweisen, hat man die Mündung des letzteren flussabwärts geneigt und durch Anlage eines hochwasserfreien Richtwerks oberhalb auf Beseitigung der Uebelstände liingewii’kt.

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d.    Entwässerungsanlagen. Die Hebung des Wasserspiegels der Flüsse durch Stauanlagen ist für tief gelegene Uferstrecken und Inundationsterrains meist nachtheilig, indem nicht nur die Vorfluth behindert, sondern auch der Grundwasserstand gehoben und hierdurch eine Aenderung der Cultur dieser Terrains veranlasst werden kann. Die Vorfluths- und Culturverhältnisse sind gewöhnlich im Lauf der Zeiten den natürlichen Wasserständen des Flusses genau angepasst, so dass durch Hebung derselben das zur Entwässerung erforderliche Gefälle ganz oder tlieilweise aufgehoben wird. Liegen die Ufer höher, so dass eine dauernde Ueberfluthung derselben nicht zu erwarten ist, so kann immer noch der Grundwasserstand dauernd oder auch nur zeitweise gehoben und hierdurch die Benutzung der Ländereien in der früheren Weise beeinträchtigt werden. Machen sich derartige Nachtheile ganz besonders bei festen Wehren geltend, so treten sie doch auch bei beweglichen Stauwerken auf, weil bei letzteren eine künstliche Hebung des Wasserstandes vorzugsweise im Sommer, also gerade in der Zeit der Nutzung der Uferländereien erfolgt.

Es ergiebt sich hieraus die Nothwendigkeit, die Nachtheile, welche durch die Canalisirung für die Cultur- und Yorfluthsverhältnisse erwachsen können, bei Aufstellung des Projekts einer eingehenden Erwägung zu unterziehen und eventuell zu ermitteln, auf welche Weise den Seitenterrains eine geregelte Vorfluth zu erhalten ist. Das wesentlichste Mittel zur Entwässerung der Seitenterrains und zur Senkung des, durch den künstlichen Stau gehobenen Grundwasserstandes besteht in der Anlage von Entwässerungsgräben und deren Ausmündung im Unterwasser der nächsten Stauanlage unterhalb, oder in Verlegung der bestehenden Gräben nach tiefer gelegenen Wasserläufen mit natürlichem Gefälle. Locale Verhältnisse sind hierbei in der Regel allein maassgebend, es ist jedoch zu bemerken, dass die Herstellung neuer Entwässerungsgräben meist die Anlage von Brücken und Durchlässen in bestehenden Communicationswegen oder von gemauerten, oft sehr langen Canälen oder auch, bei schwachen Gefällen in offenen Gräben, eine Abpflasterung ihrer Betten zur Folge hat, und dass hierdurch sowohl, als durch Terrainerwerb und Befriedigung aller Ansprüche der Grundbesitzer gewöhnlich erhebliche Kosten zu erwachsen pflegen.

In einzelnen Fällen legt man zur Entwässerung der Seitenterrains auch Wasserhebewerke an, welche die nach einem tief belegenen Bassin durch Entwässerungsgräben geleiteten Wassermassen dem Flusse zeitweise zuführen. Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass sich die Schwierigkeiten der Entwässerung oft auch durch zweckmässige Wahl des Orts der Stauanlagen erheblich verringern lassen.

e.    Seitencanäle. Durch Anordnung von Seitencanälen ist man in der Lage, gekrümmte Flusstrecken und solche, in denen sich Schiffahrtshindernisse vorfinden oder deren Benutzung zur Schiffahrt aus sonstigen Gründen unthunlich ist, ganz zu umgehen. Die Speisung der Seitencanäle erfolgt jedoch durch den Fluss, es bedingt dies also Stauanlagen in dem letzteren. Derartige Stauanlagen bedürfen aber weder einer Kammerschleuse noch eines Schiffahrtsdurchlasses, wenn die abgeschnittenen Flusstrecken fernerhin nicht mehr zur Schiffahrt benutzt werden sollen. In einzelnen Fällen verwendet man indessen den Flusslauf auch nach Anlage von Seitencanälen noch zur Flösserei oder bei höheren Wasserständen auch wohl zur Schiffahrt und kann dann den Schiffahrtsdurchlass bezw. die Kammerschleuse nicht entbehren. Hiervon abgesehen besteht aber die für Seitencanäle erforderliche Stauanlage nur aus

einem Ueberfallwelir, welches entweder ein festes oder ein bewegliches sein kann. In der Neuzeit werden vorzugsweise letztere angewendet.

Die Lage des Wehrs ist gewöhnlich nicht unmittelbar an der Abzweigungsstelle des Seitencanals, sondern mehr unterhalb und zwar selten in geringerer Entfernung als 200m. Letztere beträgt indessen auch 1 bis 2Km. Diese Anordnung bietet den Vortheil, Versandungen des Obercanals zu vermeiden und oberhalb des Wehrs für den Einlauf der Schiffe in den Seitencanal ruhige Wasserflächen zu erhalten. Aus diesem Grunde erbaut man das Wehr selbst dann mindestens 50m unterhalb der

Abzweigung des Canals, wenn dieser, wie in bebauten Ortschaften bisweilen noth-wendig wird, im Flussbett selbst angelegt und eine Strecke in demselben entlang fortgeführt werden muss. Die Notliwendigkeit einer derartigen Anlage ist z. B. nach Fig. 5, Taf. XXXI bei Canalisirung der Mosel in Pont a Mousson aufgetreten, während die Wehre der übrigen Strecke von Frouard bis Millery und auch von da bis Metz die zuerst beschriebene Lage nach Fig. 4 erhalten haben. Im Uebrigen gelten bezüglich der Wahl des Orts der lichten Weite des Wehrs und der Höhe des festen Wehrrückens, sowie der beweglichen Stauconstructionstheile die unter c. gegebenen Erörterungen.

Die für die Seitencanäle der canalisirten Mosel von Frouard bis Metz (Zeit-schr. f. Bauw. 1874) ausgeführten Stauanlagen sind nach Fig. 3, Taf. XXXII angelegt. Jedes Wehr hat einen Mittelpfeiler mit Fischpass (vergl. § 22) erhalten. In einzelnen Fällen ist das Nadelwehr mit einer festen Brücke überbaut, dessen Sohle den festen Wehrrücken bildet.

Die Lage, Länge und Anordnung der Seitencanäle hängt in jedem einzelnen Falle von Localverhältnissen ab. Durch Anstauung des Flusses wird ihnen an der oberen Abzweigung die zur Schiffahrt erforderliche Wassermasse zugeführt. Von ihrer Wassermasse geben sie an die untere Flusstrecke nur so viel ab, als die Durchschleusung der Schiffe und der hiermit in Verbindung stehende Wasserverlust bedingt. Zur Sicherung gegen Strömung, Eisgang und Versandung erhält jeder Seitencanal eine sog. Schutzschleuse, zum Schutz gegen Hoclifluthen wird er durch hoch-wasserfreie Dämme abgeschlossen und zur Ueberwindung des absoluten Gefälles des abgeschnittenen Flussarms mit einer oder auch mehreren Kammerschleusen versehen.

Die Schutzschleuse liegt im Obercanal in geringer Entfernung von der Abzweigungsstelle. Ihrem Zwecke entsprechend handelt es sich hierbei nur um Vorrichtungen, welche die Strömung bei hohen Wasserständen abhalten. Da eine Gefälle-Concenträtion dort nicht bezweckt wird, eine Kammer zur Hebung und Senkung des Wasserstandes also nicht nöthig ist, hat die Schutzschleuse nur ein Schleusenthor, welches bei Hochfluthen geschlossen wird.

Die allgemeine Anordnung der Schutzschleuse erhellt aus Fig. 2, Taf. XXXII. Ausser dem Schleusenthor sind zu dessen Entlastung und zeitweisen Reparatur noch zwei Verschlüsse durch Dammbalken angeordnet und es sind die benachbarten Sohlenflächen und Böschungen des Canals durch Steinschüttungen beziehungsweise Pflasterungen gesichert. Die Thore sowohl, als die Seitenmauern der Schutzschleuse müssen den höchsten Wasserstand überragen, es darf aber auch weder eine Umströmung der Schutzschleuse, noch vom Flusse aus ein Uebersturz des Wassers in den Seitencanal eintreten. Dieserhalb ist die Schutzschleuse landseitig mit einem sogenannten Schutzdeich — einem hochwasserfreien Damme — mit dem natürlichen hochbelegenen Ufer zu verbinden und der Seitencanal nach dem Fluss zu mit einem hoch wasser fr eien Canal dämm zu versehen, welcher an der Schutzschleuse oder auch an der oberen Abzweigung des Canals beginnt und den letzteren, soweit er der Ueberfluthung ausgesetzt ist, eventuell also bis zu seiner unteren Ausmündung begleitet. Wird nun auf diese Weise der Seitencanal auch der Strömung und dem Uebersturz des Wassers entzogen, so tritt doch gewöhnlich bei Hochwasser durch Rückstau eine Erhebung des Normalwasserspiegels ein, indem die in der unteren Ausmündung des Canals in den Fluss liegende Kammerschleuse in der Regel nicht mit Fluththoren versehen ist und der landseitige Canaldamm auch nicht hochwasserfrei liegt. Dieser Rückstau ist dem Canal zwar meist nicht von grossem Nachtheil, kann aber immerhin, namentlich bei Ueberfluthung des landseitigen Canaldammes, Beschädigungen des Leinpfades und der Seitenterrains, sowie auch Versandungen des Betts zur Folge haben, so dass, wo dies zu befürchten ist, ein vollständiger Abschluss des Seitencanals wohl zweckmässiger erscheint.

Erfordert der Seitencanal nur eine Kammer schleuse, so liegt diese unweit der unteren Ausmündung und zwar in einer solchen Entfernung von derselben, dass Versandungen unmittelbar am Unterhaupt nicht eintreten können. Sind dagegen mehrere Kamm er schleusen noth wendig, so erhält eine derselben ebenfalls die angegebene Lage, während diejenige der übrigen von den Gefälle- und sonstigen localen Verhältnissen abhängt. Durch die Anlage der Seitencanäle werden nicht nur die bestehenden Communicationswege vielfach durchschnitten, sondern auch die Wasserläufe, welche in den Fluss einmünden, unterbrochen, so dass besondere bauliche Anlagen zur Aufrechterhaltung des Verkehrs und derVorfluth nothwendig werden. Diese bestehen in Brücken über und unter dem Canal, sowie in Aquaduc-ten und Durchlässen. In dieser Beziehung und in allem, was hier nicht zur Erörterung gelangt, unterscheidet sich der Seitencanal der Flusscanalisirung nicht von sonstigen Schiffahrtscanälen, es wird daher auf Cap. VIII, sowie auf die, aus Fig. 4 u. 5, Taf. XXXI erhellende allgemeine Anordnung der Seitencanäle verwiesen.

Bezüglich dieser in neuerer Zeit ausgeführten Canalisirung der Mosel von Frouard bis Metz ist noch Folgendes zu bemerken:

Von der gesammten Länge der Mosel von Frouard bis Metz = 58Km,60 ist etwa ⁵/6 mit 48Km,15 durch Seitencanäle umgangen worden, so dass die Schiffahrtsstrasse nur auf 10Km,45 Länge im Flussbett liegt. Die auf der Strecke von Frouard bis Ars auf dem linken Ufer angeordneten 5 Seitencanäle, sowie die von da bis Metz auf dem rechten Ufer vorhandene längere Canalhaltung haben eine gesammte Länge von 38Km,02, so dass sich für die gesammte Schiffahrtsstrecke eine Länge von 48Km,47 ergiebt.

Von Frouard bis Ars beträgt das absolute Gefälle der Mosel 22m,30, welches durch 9 Kammerschleusen von 2m,20 bis 2m,75 Gefälle aufgehoben wird, während zur Ueberwindung des Gefälles von 4™,80 zwischen Ars und Metz noch zwei, an der unteren Ausmündung der Canalhaltung liegende Kammerschleusen dienen. Die Mosel führt bei Metz bei niedrigstem Wasserstande 15 kbm, bei höchstem über 1000 kbm, im letzteren Falle mit einer mittleren Geschwindigkeit von lm,50 pro Secunde ab. Das Profil der Seitencanäle hat 12 bis 15m Sohlenbreite, lx/2 fach veranlagte innere und äussere Böschungen, einen Hauptleinpfad von 4m und am andern Ufer einen Nebenleinpfad von 3m Kronenbreite, sowie, der normalen Wassertiefe entsprechend, bis zu den je 0ra,50 breiten Banketts eine Tiefe von 2m. Die Leinpfadkrone liegt in der Regel 0m,70 über den genannten Banketts, erhebt sich aber überall dort entsprechend höher, wo der flusseitige Canaldamm gleichzeitig den hochwasserfreien Deich bildet und überragt dann den höchsten Wasserstand um lm. Bei Frouard ist die canalisirte Mosel durch einen besonderen Verbindungscanal und 3 Kammerschleusen mit dem etwa 8m höher belegenen Rhein-Marne Canal verbunden. Alles Weitere ergiebt sich aus den Zeichnungen, es erübrigt nur noch, darauf hinzuweisen, dass das Nadelwehr No. 2 unterhalb Marbache mit einer massiv gewölbten Brücke überbaut ist und 3 Mittelpfeiler erhalten hat, sowie, dass bei Pont ä Mousson der Seitencanal auf 1200m Länge im Flussbett der Mosel angelegt und von dieser durch einen hochwasserfreien Damm getrennt ist.

§ 22. Fisclipiisse. Einige Fischarten, wie beispielsweise Lachse und Forellen, haben die Gewohnheit zur Laichzeit aus den unteren Mündungen der Flüsse in die oberen Flusstrecken bis zu den Quellenbächen aufzusteigen, um dort an geschützten Stellen zu laichen. Später kehrt die junge Brut regelmässig zu den Mündungen und zur See zurück, nährt sich dort und sucht bei vorgeschrittenem Alter wieder die früheren Laichplätze auf; Aale gehören ebenfalls zu den Wanderfisclien, obwohl sie auch in den seichten Nebengewässern, welche sich an den Flussmündungen vorfinden, zu laichen pflegen. Wenn nun auch grössere Fische, namentlich Lachse mit Leichtigkeit über Hindernisse von 1 bis lVs“, ja selbst über solche von 2m Höhe hinwegspringen, vorausgesetzt, dass sie unterhalb genügende Wassertiefe vorfinden, so behindern doch die bei Flusscanalisirungen gebräuchlichen Stauanlagen, nicht minder die in unregulirten Flüssen vorkommenden, oft das ganze Bett durchziehenden und Wasserfälle bildenden Felsenriffe das Aufsteigen der Fische. Es erfordert daher das Interesse der Fischzucht an solchen Stellen besondere bauliche Anlagen, welche den Wanderfischen die Uebersteigung der Hindernisse ermöglichen. Derartige Anlagen nennt man Fischpässe, Fischleitern oder auch Fischtreppen. Sie beruhen auf dem Prinzip der zweckmässigeren Vertheilung des durch das Hinderniss concentrirten Gefälles und bestehen im Wesentlichen aus einer zwischen Seitenmauern hergestellten, schmalen Rinne mit treppenförmig gestalteter oder flach geneigter Sohle.

Die ersten derartigen Anlagen erbaute man im Jahre 1834 in Irland und in der Schweiz. Demnächst wurden sie, in Anbetracht ihrer Zweckmässigkeit, im Wege der Gesetzgebung 1842 in England, 1865 in Frankreich und 1874 in Preussen für die Ausführung von Stauanlagen vorgeschrieben.

Wird die Rinne durch einzelne durchgehende Querwände — auch Sparren und Zungen genannt — in mehrere Kammern zerlegt, so lassen sich bei entsprechender Höhenlage der einzelnen Querwände eben so viele kaskadenartig abfallende Bassins bilden, und es vermögen die Wanderfische dann leicht durch Springen von Bassin zu Bassin aus dem Unter- in das Oberwasser zu gelangen. Diese Art der Fischpässe — nach dem sogenannten j umfing oder Sprungsystem — ist die älteste, während man in neuerer Zeit dem running oder Schwimm System, wobei die Fische schwimmend die Anhöhe ersteigen, den Vorzug giebt. Bei der letzten Anordnung wird in der Rinne dadurch ein längerer, serpentinenartiger Lauf hergestellt, dass die Querwände abwechselnd nur an einem Ende mit der Seitenmauer verbunden sind, am anderen Ende aber eine kleine Durchlassöffnung frei lassen. Das Gefälle wird also hier auf eine grössere Länge vertheilt und gemässigt. Diese Anordnung ist zur Zeit die gebräuchlichste, nachdem die Erfahrung gelehrt hat, dass den Fischen, namentlich den Lachsen, die Ersteigung der Anhöhe auf der geneigten Ebene bequemer ist, als das Ueberspringen der Querwände. Die nöthigen Ruhepunkte finden die Fische hierbei in den Winkeln, wo die Querwände mit der Seitenmauer verbunden sind.

Da Fischpässe vorzugsweise für den Durchgang der Lachse bestimmt sind, muss die Breite der Oeffnungen in den Sparren mindestens 0m,30 betragen, während bei Fischpässen, welche nur für den Zug der Forellen dienen, eine geringere lichte Weite genügt.

Die Länge des Bauwerks richtet sich nach der Höhendifferenz zwischen Ober- und Unterwasser und der Steigung der geneigten Ebenen. Eine Steigung von 1:8 genügt vollkommen, es reichen sogar solche von 1:5 und 1:6 schon aus. — Die lichte Weite der Rinne beträgt gewöhnlich lm,20 bis lm,50 und die Entfernung der Querwände lm,30 bis lm,50. Die Höhe der letzteren ist so zu wählen, dass sie bei gewöhnlichem Wasserstande nicht überfluthet werden. Meist genügt eine Höhe von 0m,30. Die Sohle der oberen Eingangsöffnung pflegt man um 0m,30 bis 0m,60 tiefer als den Wehrrücken zu legen, dort auch ein Schütz anzubringen, mit welchem sich der Zug der Fische beliebig absperren lässt.

Bei der Gewohnheit der Lachse und Forellen, die stärkste Strömung und grösste Wassertiefe zu verfolgen, ist die Lage des Fischpasses in der Mitte des Flusses die zweckmässigste. Hier finden die Fische auch die grösste Ruhe und sind am meisten gegen Diebstahl gesichert. Stauanlagen erhalten daher in der Regel in dem Mittelpfeiler den Fischpass. Ist das Wehr mit einer Brücke überbaut, so wird die Fiscbleiter unmittelbar neben einem Mittelpfeiler angelegt. Bedingen die Fluss-verhältnisse eine andere Lage, so ist dort für Strömung und ausreichende Wassertiefe zu sorgen und lässt sich dieses durch eine etwas tiefere Lage des daneben liegenden Wehrrückens erreichen.

Ausser den Lachs- und Forellenpässen werden bisweilen auch noch besondere Aal-Treppen oder -Rinnen in den Stauanlagen erforderlich. In der Regel wandern nur junge Aale flussaufwärts und diese vermögen, da sie nicht die kräftigen Bewegungsglieder der Lachse und Forellen haben, in starker Strömung nicht aufzusteigen, suchen vielmehr möglichst seichtes Wasser an den Ufern ausserhalb des Stromstrichs auf. Dieserhalb legt man Aal treppen bei Wehranlagen neben die Landpfeiler und construirt erstere nur als schmale Rinnen von 0m,30 lichter Weite ohne Querwände. Auch sorgt man dafür, dass sie vom Oberwasser nur einen massigen Wasserzufluss erhalten. Um den Aalen das Aufsteigen zu erleichtern, werden in den Rinnen lange Stroh- oder Weidenbänder befestigt, an denen sich die Fische hinaufschlängeln.

Die in England gebräuchliche Construction der Fischpässe ist in Fig. 5, Taf. XXXII dargestellt, während diejenige von Fig. 6 in den französischen Flüssen, speciell auch in den Nadelwehren der canalisirten Mosel angetroffen wird. Eine erhebliche Länge hat nach Fig. 4, Taf. XXXII der Fischpass bei dem Wasserfall des Ballysadarflusses bei Sligo in Irland erhalten, woselbst ein Höhenunterschied zwischen Ober- und Unterwasser von 9m zu überwinden war. Endlich ist noch in Fig. 8, Taf. XXXI ein Wehr des unteren Bannflusses bei Portna in Irland mit einer Lachstreppe in der Mitte und zwei Aalrinnen an den Ufern dargestellt. Die unterhalb befindlichen Aalwehre dienen zum Fangen dieser Fische.

Weitere Angaben über Fischpässe sind enthalten in Lagrene, Cours de navigation, Paris 1873; Coumes, Rapport sur la pisciculture, Paris 1862; Fasten au, Circular No. 5 des deutschen Fischerei-Yereins, Berlin 1872; Michaelis, Wasserbauanlagen in Irland, Zeitschr. f. Bauw. 1866 und Deutsche Bauz. 1876.

§ 23. Unterhaltungsarbeiten. Bezüglich der Unterhaltungsarbeiten gilt im Allgemeinen das im § 16 Erörterte, es erübrigt hier nur noch darauf hinzuweisen, dass die Unterhaltung eines canalisirten Flusses noch mehr Sorgfalt erfordert, als die eines regulirten. Dies bedingen sowohl die zahlreich vorhandenen, dem Angriff der Strömung stets ausgesetzten Kunstbauten, namentlich die Wehr- und Schleusenanlagen, als auch die immer wiederkehrenden Baggerungsarbeiten. Bei den Kunstbauten treten regelmässig in gewissen Zeitperioden, sodann aber auch in Folge von Beschädigungen durch Hochfluthen und Eisgänge aussergewöhnliclie Reparaturen auf und diese haben dann gewöhnlich eine Störung des Schiffahrtsbetriebes zur Folge. Behufs möglichster Vermeidung derartiger Störungen wählt man zu den nothwendigen Reparaturen die Zeit, während welcher der Schiffsverkehr ruht. Lässt sich dieses nicht durchführen, so ist wenigstens durch öffentliche Bekanntmachungen die Dauer der Unterbrechung dem schiffahrtstreibenden Publikum vorher anzuzeigen.

Vor Allem gehört zur Unterhaltung canalisirter Flusstrecken eine ausreichende Zahl von Baggerapparaten, da Baggerungen zur Beseitigung von Versandungen in der Nähe der Wehre und Schleusen, sowie zur Erhaltung der Tiefe in der Fahrrinne dauernd, namentlich aber nach jedem Hochwasser erforderlich sind.

Literatur.

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X. Capitel.

Verbauung der Wildbäche und Regulirung der

Gebirgsflüsse.

Bearbeitet von

K. Pestalozzi,

Professor am Polytechnikum zu Zürich.

(Hierzu Tafel XXXIII und 20 Holzschnitte.)

A. Verbauung (1er W i 1 (1 h ii c li e.

§ 1. Verschiedene Formen der Ablösung der Materialien und Bildung der Schuttkegel. Wie bei der Beschreibung der allgemeinen Eigenschaften fliessen-der Gewässer in Capitel V, § 10 bereits erwähnt ist, verursacht die Wirkung der Strömung im Bette der Gewässer beständige Veränderungen. Wenn der Boden, auf welchem das Wasser abfliesst, nicht widerstehen kann, so werden Theile desselben fortgerissen. Das so in Bewegung gesetzte Material bleibt liegen, wenn die Gewalt der Strömung kleiner wird.

Die Veränderungen machen sich demnach auf zweierlei Art bemerkbar, nämlich durch Ausspülung und durch Ablagerung.

Die starken Gefälle an den Gebirgsabkängen und in den Gebirgsthälern und die bedeutenden Gefällsbrüche lassen diese Doppelwirkung um so auffallender hervortreten, da gleichzeitig auch die Schwankungen in den abfliessenden Wassermengen verliältnissmässig grösser sind, als im Flachlande;

In den Vertiefungen (Runsen) der steilen Abhänge fliesst in regenarmer Zeit nur wenig, in vielen Fällen gar kein Wasser, bei eintretendem Regen aber sammelt sich plötzlich ein starker Bach, der mit Gewalt in die Tiefe fliesst, Erde, Kies und Steine mit sich fortreisst und durch Unterspülen der Seitenabhänge zu Abrutschungen Anlass gibt. Erfolgt eine solche, so entsteht ein Damm, hinter welchem rasch das Wasser sich sammelt und einen See bildet, dessen Druck die absperrende Masse um so weniger widerstehen kann, weil dieselbe von der Flüssigkeit durchdrungen wird. So bildet sich ein Gemenge von Schlamm, Geröll und grossen Steinen, welches mit zerstörender Gewalt sich thalwärts bewegt. Man nennt diese in Bewegung gesetzte Masse: Schuttwalze oder Murgang, Rüfe und das Gewässer, welches sie erzeugen und bewegen kann, Wildbach (vergl. Cap. V, § 1). Man hat also zwei verschiedene Formen der Ablösung der Materialien zu unterscheiden, nämlich erstens den allmählichen Abbruch der Sohle und der Ufer des Wildbaches und zweitens die Abrutschung der steilen Uferflächen,

Die grossen Steine bleiben oft so liegen, dass sie eine Art Pflasterung der Bachsohle und der Seiten bilden und das Bett vor weiteren Ausspülungen sichern, so lange nicht höhere Wasserstände eintreten. Steigt aber das Wasser so hoch, dass es oberhalb dieser Steine den aus Erde bestehenden Abhang angreifen kann, dann bildet sich rasch neben dem alten steinigen ein neues Bett im weichen Boden. Gut ist es, wenn die Steine sofort nachrutschen und neuerdings vor Abspülung sichern. Wenn dies nicht der Fall ist und die Abrutschungen auf der entgegengesetzten Seite im weichen Boden stattfinden, dann kann das Bachbett in kurzer Zeit bedeutend vertieft werden. In dieser Weise hat die Bovana, ein Seitenbach der Maggia im schweizerischen Kanton Tessin, ihr Bett innerhalb vier Jahren um 30 Meter vertieft. Die Anlage von Klausen für Holzflösserei (vergl. Cap. VII, § 5) hat die Vermehrung der gleichzeitig abfliessenden Wassermenge bewirkt und damit den ersten Anlass zu der Zerstörung gegeben. (Siehe Culmann, Bericht über Untersuchung der schweizerischen Wildbäche.)

Der Murgang kommt zum Stillstand, entweder an solchen Stellen, wo das Ge-fäll zu seiner Weiterbewegung nicht mehr ausreicht, oder da wo ihm durch irgend einen Zufall ein Theil des Wassers entzogen wird. Ist der Wasserentzug zum Stillstand der ganzen Masse ungenügend, so reicht er doch aus zur Verzögerung der Bewegung desjenigen Theiles, welcher aus Schlamm und Sinkstoffen besteht- die grossen Steine aber behalten noch annähernd die gleiche Geschwindigkeit, werden aus dem Murgang herausgerissen und gehen zuweilen in Sprüngen demselben auf der stark geneigten Sohle des Baches voraus. Es ist schon vorgekommen, dass auf diese Art grosse Steine mehrere Meter hoch in Brückenconstructionen geworfen wurden und darin festgeblieben sind. (Siehe Sur eil, Etudes sur les torrents des hautes Alpes.)

Die Hauptrichtung der meisten Wildbäche liegt senkrecht auf derjenigen eines Flusses. Da wo die Schlucht in das Thal ausmündet, geht in der Kegel das starke Gefall in ein schwächeres über. Hier bleiben die Murgänge liegen und haben allmählich eine Erhöhung gebildet, welche in die Schlucht hinein zurückwirkt, so dass auch dort Ablagerungen stattfinden an Stellen, wo früher durch Abspülung die Sohle vertieft wurde. Dieser Umstand bewirkt, dass die neuen Murgänge auf dem höchsten Punkte der abgelagerten Masse ankommend einmal dahin, einmal dorthin, den tiefsten Stellen folgend, sich ausbreiten, so dass die Erhöhung eine ziemlich regelmässige conische Form erhält. Man nennt desshalb diese Art der Ablagerung Schuttkegel.

Nicht immer bilden sich Schuttkegel, namentlich dann nicht, wenn die Abnahme des Gefälles oder der Wasserentzug schon im Innern der Schlucht die Murgänge zum Stillstände bringt und die im Wildbache abfliessenden Wassermengen während längerer Zeit bedeutend bleiben. Unter diesen Verhältnissen wird die Sinkstoffablagerung auf eine grössere Strecke vertheilt.

Diese Vertheilung der Sinkstoffe kann auch in einer Thalfläche stattfinden, ohne dass ein Schuttkegel sich bildet, zumal wenn die Hauptrichtung des Thaies mit derjenigen des Wildbaches zusammenfällt. Bleibt dieser sich selbst überlassen, so beherrscht er in diesem Falle die ganze Breite des Thaies; denn sobald die Sinkstoffablagerungen eine Zeit lang angedauert haben, so ist durch sie das Bachbett über die Bodenoberfläche nebenan erhöht worden; das Wasser folgt nun wieder den tiefsten Stellen und legt die Sinkstoffe dort ab. So wechselt in veränderlichen Krümmungen beständig der Lauf. Diese Form der Ablagerung gleicht derjenigen der Ge-

birgsf Hisse. Dieser Name kommt in Anwendung, wenn das Ablagerungsgebiet gross ist, zum Mindesten eine Fläche von zehntausend Hectar einnimmt. (Siebe Sci-pion Gras, Etudes sur les torrents des Alpes, Annales des ponts et cliaussees 1857.) Es ist jedoch ein Ausnahmsfall, wenn man nur mit Rücksicht auf die Grösse dazu kommt „Gebirgsfluss“ zu sagen, denn ein solcher ist in der Regel nicht isolirt; er besitzt eine grössere Zahl von Wildbächen als Seitengewässer, welche ihm einen Theil ihrer Sinkstoffe abgeben. Es kann Vorkommen, dass ein Seitenwildbach seine Schuttwalzen bis in den Gebirgsfluss vortreibt; doch gewöhnlich ist dies nicht der Fall, es bildet sich zuerst ein Schuttkegel, in welchem die mittleren Wasserstände ein Bachbett ausspülen und darin die Sinkstoffe weiter bis in den Fluss hinab befördern.

Fig. 1.

Aus der vorhergehenden Darstellung ist zu entnehmen, dass jeder Wildbach zwei Hauptgebiete umfasst, das Gebiet der Abschwemmung, in welchem sich die Murgänge bilden und das Gebiet der Ablagerung. Zuweilen liegen beide unmittelbar an einander, doch meistens befindet sich zwischen ihnen eine Bachstrecke, in welcher die Murgänge sich bewegen. Auch zwischen den Schuttkegeln und dem Flusse befinden sich meistens Bachstrecken, durch welche die Wildwasser weiter fliessen, nachdem sie die Murgänge abgelagert haben. Es sind demnach vier Strecken zu unterscheiden (siehe Fig. 1):    %

1.    AB C D E A Gebiet der Abschwemmung,

/.

2.    A F Bett der Murgänge,

3.    F G Gebiet der Ablagerung,

4.    G H Bett des Ablaufes der Wildwasser in den Gebirgsfluss MN.

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Die Längen der Strecken A F und G H sind sehr verschieden. Sie haben oft viele Kilometer Länge und in andern Fällen sind sie gar nicht vorhanden. Es gibt Wildbäche, welche ihre Schuttwalzen unmittelbar in den Fluss werfen, so dass man bei ihnen auch die Strecke F G als nicht vorhanden betrachten darf. Die Normalstrecken können auch

wiederholt auftreten, so dass z. B. in einem und demselben Wildbache mehrere Ablagerungsgebiete Vorkommen.

§ 2. Schaden, welchen die Wildbäche verursachen. Es ist gezeigt worden, wie im Abschwemmungsgebiete bedeutende Abrutschungen entstehen. Mit denselben geht zuerst die Erde fort, welche zur Bepflanzung geeignet war. Die Culturen sind gestört, oft verschwinden sie ganz, weil der blosse Felsen zu Tage tritt. Nicht selten werden einzelne Wohngebäude mitgerissen und zuweilen ganze Ortschaften gefährdet.

Ist einmal die Vegetation nicht mehr vorhanden, dann läuft das Wasser an der Oberfläche rascher ab, die Abschwemmungen werden um so kräftiger und das Uebel nimmt noch grössere Dimensionen an.

Während ihrer Bewegung können auch die Schutt walzen furchtbare Verheerungen anrichten. Brücken, Gebäude werden zerstört und fortgerissen, Culturland wird mit Sinkstoffen und Steinen überschüttet. Ein Gleiches geschieht im Gebiet der Ablagerung.

Die Schuttkegel enthalten oft den besten culturfähigsten Boden, der oben fortgerissen, dort sich abgelagert hat. Man sucht desshalb den Wildbach mit seinen Murgängen in einer bestimmten Richtung fortzuleiten und so den übrigen Theil des Schuttkegels für die Cultur zu gewinnen. Nicht nur Wiesen und Felder mit einzel-

nen Wohnungen, grosse Dörfer sind auf Schuttkegeln entstanden, trotz der beständigen Gefahr des Wiedereinbruches des Wildbaches in seine alten Bahnen, der, einmal erfolgt, an solchen Orten besonders furchtbare Verheerungen anrichtet.

Wenn der Schuttkegel bis an den Fluss vorgetreten ist, so hat er das Bestreben, denselben zurückzudrängen. Ist das entgegengesetzte Ufer nicht genügend befestigt, so wird es abgebrochen und der Fluss kann ausweiclien. Der Schuttkegel tritt immer weiter vor, bis er den Fluss an den jenseitigen Thalabhang getrieben hat. Dort können Unterspülungen und Ahrutschungen, welche Stauungen verursachen, entstehen. Auch der Schuttkegel staut den Fluss, wenn ihm dieser nicht mehr aus-weichen kann. Die so entstehenden Abflusshindernisse gehen im Hauptthale Anlass zu Ueberschwemmungen und Versumpfungen. Die Sinkstoffe, welche auf diese und auf früher angedeutete Weise durch die Wildbäche in den Gebirgsfluss geführt werden, kann derselbe theilweise weiter fördern, so dass die soeben bezeichneten Nachtheile wieder vermindert werden. Dafür bringt aber die vermehrte Sinkstoffführung anderweitige Uebelstände für den Fluss selbst, welche wir später in Betracht ziehen wollen.

Je rascher das Wasser auf der Bodenoberfläche abfliessen kann, desto grösser sind die gleichzeitig im Wildbache vorhandenen Wassermengen und folglich auch die entstehenden Schädigungen. Kahle und hohe Bergabhänge sind desshalb besonders gefährlich. Schon Graswuchs wirkt heilsam; das beste natürliche Mittel aber zur Verzögerung des Abflusses und zur Sicherung gegen Abschwemmungen sind die Wälder, welche man leider in den meisten Gebirgsländern auf unverantwortliche Weise zerstört, so dass die Verheerungen durch die Wildbäche in steter Zunahme begriffen sind.

§ 3. Mittel zur Beseitigung der Uebelstände. Aus dem zuletzt Gesagten ergibt sich zunächst auch als künstliches Mittel zur Bekämpfung der Verheerungen, welche durch die Wildbäche verursacht werden, die Bewaldung der steilen Partien des Zuflussgebietes. Hierbei ist die Hauptschwierigkeit der Mangel eines für die Pflanzungen geeigneten Bodens. Wo nicht der nackte Fels zu Tage tritt, ist wenigstens die gute Erde oben abgeschwemmt oder durch Rutschungen verloren gegangen. Der noch vorhandene Boden ist in Bewegung und nicht selten gleiten die jungen Pflanzungen in den Wildbach, der sie vollständig zerstört.

Um die steilen Flächen in ihrer Lage zu sichern, ist in der Regel eine sorgfältige Entwässerung nothwendig. Wo der Boden noch in Bewegung ist, eignen sich hierzu Steinpackungen besser als Drainröhren. Den Rutschungen begegnet man durch Anlage von Flechtzäunen, die sorgfältig unterhalten werden müssen, so lange der Wald noch jung ist; später, wenn die Bäume grösser geworden sind, wird dieses Befestigungsmittel meistens überflüssig.

Thalsperren. Es ist gezeigt worden, dass die starken Gefälle in den Wildbächen dem Wasser die Macht zu Unterspülungen und dadurch verursachten Ab-rutscliungen, welche die Schuttwalzen bilden, gehen und dass auch die zerstörende Gewalt der Murgänge mit den Gefällen zunimmt. Kann man diese vermindern, so wird dadurch die Schädlichkeit des betreffenden Wildbaches geringer, unter Umständen ganz aufgehoben.

Es ist fast überall unmöglich, durch Herstellung eines Umweges, das relative Gefälle zu vermindern, indem die Wildbäche meist sehr tief in den Boden eingeschnitten oder durch seitliche Höhen begrenzt sind. Eine Verminderung der Gefälle ist demnach nur durch Stauanlagen möglich.

Um das Gefälle AB durch die kleineren Gefälle AE, CF und D G (Fig. 2) zu ersetzen, kann man in C, D und B Stauwerke anbringen, stark genug um der Zerstörung durch die f Murgänge zu widerstehen. In den Räumen ACE, CDF und ³ DBG bleibt Material liegen und es bilden sich bald die neuen Bachsohlen, am flachsten in den Punkten EEG, nach oben gegen DCA hin dem alten Gefälle sich wieder anschliessend.

Fig. 2.

Die Stauwerke in C, B und B müssen die ganze Breite der Schlucht oder des Thaies einnehmen und man nennt sie desshalb Thalsperren. Dieselben müssen so nahe an einander ausgeführt werden, dass sie für die Sinkstoffablagerung so weit gegen die Punkte D, C und A hinauf wirken, als notliwendig ist, um auf den ganzen Strecken das Gefälle der Art zu vermindern, dass die Schädigungen, welche man bekämpft, nicht mehr Vorkommen können.

Die Thalsperren wirken auf zweierlei Art wohlthätig: einerseits vermindern sie, wie gezeigt worden ist, das Gefälle, anderseits erhöhen sie die Baclisohle, sichern damit den Fuss der Seitenflächen und vermindern so die Gefahr der Abrutschungen.

In EC, FD und G B (Fig. 2) entstehen senkrechte Abfälle und damit allerdings an diesen Punkten die Gefahren grösserer Beschädigungen. Allein es ist einerseits durch zweckmässige Wahl der Baustellen für die Thalsperren, anderseits durch verstärkte Constructionen zur Sicherung gegen Unterwaschungen an diesen einzelnen Punkten leicht möglich die Zerstörung der Bauwerke zu verhindern.

Unschädliche Ableitung und Ablagerung der Schuttwalzen. Wir haben früher gesehen, dass sich unter Umständen die oben losgerissenen und mit den Murgängen abwärts geworfenen Felsblöcke von selbst in der Wildbachsohle so lagern, dass sie eine Art Pflasterung bilden, welche die Entstehung der Schuttwalzen hindert und dass diese Sicherung wirksam bleibt, so lange die Wasserstände nicht höher steigen, als die Steinbekleidung. In ähnlicher Weise kann der Fuss der Seitenflächen künstlich gegen Unterwaschung gesichert werden, indem man ein widerstandsfähiges Bett herstellt. Wenn die Abrutschungen nicht schon begonnen haben und durch Pflanzungen die Abschwemmungen an der Oberfläche verhindert sind, so kann unter Umständen die Erstellung eines festen Bachbettes genügen, um alle Gefahren zu beseitigen. In der Regel ist das nicht der Fall. Im Abschwemmungsgebiete ist die Macht der Strömung so gross, dass gleichwohl Schuttwalzen entstehen. Die Constructionen zur Befestigung der Bachsohle und der Seiten müssen in diesem Falle nicht nur die grössten Wassermengen fassen, sondern auch geräumig genug sein, um die grössten Murgänge unschädlich abzuleiten. Man nennt diese Constructionen Schalen.

Wie gesagt, dienen die Schalen nur ausnahmsweise dazu die Entstehung der Schuttwalzen zu hindern; desto öfter aber verwendet man sie mit Erfolg zur unschädlichen Ableitung der Murgänge, sowohl innerhalb der Schluchten als auch auf den Schuttkegeln. Wenn sich auf Letzteren Ortschaften befinden, so muss man denselben womöglich mit den Schalen ausweichen; denn man ist selten im Stande die Gefahr eines Ausbruches des Wildbaches ganz zu beseitigen. Die Localverhältnisse zwingen oft, die Schalen mitten in die Dörfer zu legen; z. B. in Meyringen und Brienz im Berner Oberlande. An letzt genanntem Orte hat der Wildbach wiederholt grossen Schaden angerichtet. — Hinsichtlich des Querschnittes der Schalen ist es schwer das richtige Maass zu finden, denn es kommt oft vor, dass diese Anlagen während vieler Jahre genügten und sich später doch als zu klein erweisen. Hierbei wirken zwei verschiedenartige Einflüsse zusammen. Einerseits nimmt die Grösse der Schuttwalzen zu, denn je tiefer der Bach sich einschneidet, desto grösser werden die abrutschenden Massen; anderseits schreitet der Schuttkegel immer weiter vor. Es wird so die Länge des Bachlaufes grösser und wenn auch die Thalsohle ein sanftes Gefälle hat, so nimmt der Totalhöhenunterschied im Ablagerungsgebiete in den meisten Fällen wegen den Ausspülungen oben doch eher ab, als zu. Gleicht man gelegentlich eines Umbaues der Schale das Gefälle aus, so wird es demnach kleiner als es ursprünglich war, und findet diese Ausgleichung nicht statt, so wird in der unteren Strecke das Gefälle so klein, dass die Murgänge daselbst liegen bleiben. Dabei ist namentlich der Gefällsbruch die gefährliche Stelle. Selbst da, wo der Wildbach, wie es in Brienz der Fall ist, durch eine Schale unmittelbar in einen See geleitet wird, bestellt diese Gefahr, denn auch im See schreitet der Schuttkegel weiter vor und macht somit eine Verlängerung der Schale nothwendig.

Wenn aus einem der soeben angegebenen Gründe die Schale zu klein wird, so dass sie die Schuttwalze nicht mehr fassen kann, so breitet sich diese aus und nimmt einen Streifen der Oberfläche des Schuttkegels in Anspruch, gerade so, wie wenn die Schale gar nicht vorhanden wäre.

Man darf die Schalen nur dann als selbständiges Correctionsmittel betrachten, wenn sie, aufwärts bis in das Abschwemmungsgebiet hinein verlängert, die Bildung der Murgänge so weit hindern, dass durch den Wildbach nur noch so viel Sinkstoffe abgeleitet werden müssen, als die Schale auch bei ihrer später nothwendigen Verlängerung fassen und weiter befördern kann. In der Regel wird man aber nur im Bette der Murgänge und von da weiter über den Schuttkegel bis zu einem für die Sinkstoffablagerung geeigneten Platze Schalen hauen, im Abschwemmungsgebiete aber die Bildung der Schuttwalzen durch Thalsperren und Pflanzungen hindern.

Für die Querschnittsform der Schalen muss man in erster Linie auf das Material, welches zur Verwendung kommen kann, Rücksicht nehmen und derjenigen Form den Vorzug geben, welche die grösste Festigkeit bietet.

Für Holz und für grosse lagerhafte Steine passt die Rechteckform oder eine ebene Sohle und Seitenwände mit geringer Neigung am besten. Wenn nur kleinere Steine zu haben sind, so muss man 1 malige bis 1 x/2 malige Böschungen anbringen. Ein Kreisbogen, für sich allein oder auch mit senkrechten Seitenmauern begrenzt, findet zuweilen Anwendung, ist jedoch weniger zu empfehlen, als eine ebene Sohle mit Böschungen oder mit senkrechten Seiten, vreil schwieriger auszuführen und für den angestrebten Zweck nicht mehr Vortheile bietend. Das gleiche gilt für die Dreieckform.

Man begründet zuweilen die Anwendung des Bogens oder des Dreieckes mit der Thatsaclie, dass in diesen Profilformen namentlich bei kleinen Wassermengen der Abfluss concentrirter stattfindet, als bei Einhaltung des Rechteckes oder des Trapezes. Dabei übersieht man, dass für kleine Wassermengen diese Rücksicht gar nicht nothwendig ist; denn es sind die Gefälle der Wildbäche so bedeutend, dass dieselbe auch im unvortheilhaftesten Querschnitte mit Sicherheit abgeführt wird. Wenn für die Abführung der Murgänge die eine oder die andere Form sich als vortheilhafter erwiese, so gäbe dies für die Wahl den Ausschlag. Allein die Erfahrung gibt unter den oben genannten Profilen keinem mit Sicherheit den Vorzug. Sie erscheinen alle als zweckmässig und daher ist es auch gerechtfertigt, nur durch die zu erzielende Festigkeit der Construction in der Wahl sich bestimmen zu lassen.

Die einmal gewählte Profilform muss eingelialten werden. Erweiterungen oder Verengungen der Schale, ebenso Gefällsbrtiche bringen die äusserste Gefahr, weil sie den Murgängen zum Stillstände Anlass geben, jedoch nur so lange bis die Schale gefüllt ist. Dann folgt ein Ausbruch und je nach den TerraingefällsVerhältnissen setzt die Schuttwalze ihren Weg in einer andern Richtung fort, zerstört Wohnungen und überschüttet Felder und Wiesen mit Steinen und Sinkstoffen.

Ein Gleiches könnte auch geschehen, wenn der Schale eine plötzliche Richtungsänderung gegeben würde. Man muss so viel wie möglich die gerade Linie ein-lialten. Nicht zu vermeidende Gefälls- und Richtungsänderungen müssen durch sanft gekrümmte Uebergangscurven vermittelt werden.

Durch die Schalen wird das Gebiet der Murgänge A F s. Fig. 1, S. 540 verlängert oder in seiner Lage verändert, demnach das Gebiet F G der Ablagerung an eine andere Stelle gebracht. Hierzu tritt oft die Notliwendigkeit ein, insbesondere da, wo im Ablagerungsgebiet der Boden culturfähig gemacht und für Wohnstätten benutzt worden ist. An solchen Stellen hat man das Bachbett mit Mauern oder Dämmen abgegrenzt und für die Schuttwalzen möglichst wenig Platz frei gelassen. Diese bleiben liegen und erhöhen so die Bachsohle. Um vor Ausbrüchen zu bewahren, muss man die Seitendämme erhöhen und so erhebt sich der Bach allmählich über den umliegenden Boden. Duile („über Verbauung der Wildbäche“) nennt viele Städte und Dörfer Tirols, an welchen Wildbäche haushoch vorbeifliessen. Die Thurmköpfe der Dörfer Slanders, Kortscli und Laas im Vintscligau stehen tief unter dem Horizonte des Gadriä-Baches. Am Südabhange der Alpen bestehen ebenso besorgnisserregende Verhältnisse und auch in den nördlichen Alpengegenden sind in gleicher Weise Ortschaften und Culturland durch hoch gelegene vorbeifliessende Wildbäche gefährdet.

Wird es nun möglich durch Anlage von Schalen den Stillstand der Murgänge weiter abwärts zu verlegen, so kann das Fortschreiten des Uebels verzögert, unter Umständen ganz gehemmt werden. Letzteres tritt dann ein, wenn an einem Platze die Ablagerung in unschädlicher Weise stattfindet.

aus der Schlucht bei A auf seinen Schuttkegel und durchströmt in angedeuteter gefahrbringender Weise in J5 ein Dorf und es kann die |jg| Ableitung in einer Schale in der Richtung A C stattfinden, so ist die Gefahr für B beseitigt, wenn sich in C für die Schuttwalzen ein geeigneter Ablagerungsplatz findet.

Wenn die Wildbachsohle sich in gefahrdrohender Weise über das anliegende Land hat erheben können, so ist es am besten, wenn durch vollständige Aenderung seines Laufes in einer unter das Niveau der Bodenoberfläche eingelassenen Schale ein unschädlicher Ablagerungsplatz erreicht wird. Tritt z. B. (Fig. 3) ein Wildbach Fig. 3.

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Wenn die Weiterleitung der Murgänge bis in einen See möglich ist, dann muss man diesen als den zweckmässigsten Ablagerungsplatz betrachten. Zuweilen genügt Gefälle und Wassermenge der Gebirgsflüsse um das ihnen aus den Wildbächen zukommende Material weiter zu fördern. In diesem Falle ist es zweckmässig die Wildbachschalen bis an den Fluss auszudehnen. Wenn zwischen dem Bergabhange und dem Flusse eine weit ausgedehnte Ebene sich befindet, so kann man durch Wechsel der Ablagerungsplätze dieselbe allmählich erhöhen; was namentlich dann mit Vortlieil geschieht, wenn das Material der Schuttwalzen leicht in Culturboden umzuwandeln ist. Es gibt Verhältnisse, unter denen diese Erhöhung beliebig fortgesetzt werden kann.

Schutz dämme und Mauern. Wenn ein Wildbach in bestimmter Eichtling ab-fliessend Schaden anrichtet, so kann man der Gefahr unter Umständen durch Mauern oder Dämme, welche die Schuttwalzen nach einer anderen Seite lenken, begegnen. Als Beispiel hierfür dient Peccia im schweizerischen Kanton Tessin. (Siehe Culmann, Untersuchung der schweizerischen Wildbäche.)

Oberhalb Peccia (s. Fig. 1, Taf. XXXIII) hat der Fusio seine Ufer unterspült, ebenso hat sein Seitenbach, der Sgrussulo, eine tiefe Runse gegraben. Der ganze Bergabhang zwischen den beiden Bächen ist in Bewegung. Ein Schuttkegel hat sich zwischen dem Dorfe und der Maggia gebildet. An dieser Stelle war noch im Anfang dieses Jahrhunderts das Dorf, welches seither, durch die Sinkstoffablagerungen zerstört, verlassen werden musste. Früher hatten die Wildbäche nicht diesen bösen Charakter. Sie sind vermutlilich durch Abliolzen ihrer Abhänge verdorben worden. Man hielt die Lage des neuen Peccia hinter dem Felsen für gesichert, allein der immer schlimmer werdende Sgrussulo wälzte später seine Murgänge mitten in das Dorf hinein. Zum Schutz gegen dieselben haben die Einwohner an seinem linkseitigen Ufer eine lange Mauer errichtet.

Mauern und Dämme können wohl das Ausbrechen nach einer bestimmten Seite hindern, allein sie erleichtern den Ablauf der Schuttwalzen nicht und es sind ihnen desshalb in den meisten Fällen Schalen vorzuziehen. Auch für Peccia wäre es besser, wenn der Sgrussulo durch eine Schale in den Fusio geleitet würde, denn die Bewohner des Dorfes sind in beständiger Angst wegen der Möglichkeit eines Durchbruches der Mauer.

Terrassenanlagen, mit Hülfe von Mauern oder Flechtzäunen erstellt, können in seltenen Fällen dienen, um in Rutschung befindliche Seitenflächen der Wild-bäclie zu halten. Meistens sind die in Bewegung befindlichen Erdmassen so bedeutend, dass dieses Hülfsmittel wirkungslos bleibt; doch hat man Terrassenmauern im Rheinwaldthal und an der Maloggia im schweizerischen Kanton Graubünden mit Erfolg verwendet.

§ 4. Erhöhung der Wildbaclisohle vermittelst Anlage von Fleclitzäunen.

Es ist früher gezeigt worden, dass die Ursache der Zerstörungen, welche die Wildbäche anricliten, in der Vertiefung der Runsen und der damit verbundenen Unterspülung der Seitenflächen liegt, und dass dem Uebel begegnet werden kann, wenn es möglich ist, dieser Vertiefung Einhalt zu thun oder, wenn sie schon vorgeschritten ist, die Baclisolile wieder zu erhöhen. Diese Erhöhung, welche in grösseren Dimensionen auf einmal durch Thalsperren bewirkt wird, kann man allmählich mit quer durch die Runs gezogenen Fleclitzäunen erreichen. (Siehe Duile, Ueber Verbauung der Wildbäche.) Die 5 bis 6cm starken, IV2 bis 2m langen Pfähle werden in Entfernungen von 0m,45 so tief in den Boden geschlagen, dass sie noch um 0m,50 vorstelien. Je nach dem Gefälle des Baches errichtet man diese Flechtzäune in Entfernungen von 1 bis 2m. Die Sinkstoffe lagern sich dahinter staffelförmig, wie bei den Thalsperren. Besser ist die Anordnung, wie sie unter Leitung des Herrn Jenny in Niederurnen in der Schweiz in Ausführung gebracht wird. Die circa lm,50 hohen Flechtzäune stehen dort in Curven nahezu horizontal, nur der Scheitel ist etwas tiefer, siehe Strecke AB Fig. 4, S. 546. Die Murgänge füllen die Zwischenräume aus. Wenn die Ausfüllung stattgefunden hat, so werden in den Schutt neue Flechtzäune geschlagen und so wird die Sohle fort und fort erhöht. In der etwa 25m tiefen Niederurner-Runs hat

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Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

Fig. 4.

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man auf diese Weise mit 6 bis 8 Flechtzaunanlagen über einander eine Ausfüllung von 10m Höhe zu Stande gebracht.

Die Flechtzäune können nicht mit Gewalt den Schuttwalzen widerstehen, es werden auch durch Letztere die 6 bis 8 vordersten Zäune umgeworfen, sie bringen durch Wasserentzug die Murgänge zum Stillstände.

Wenn die Erhöhung der Sohle so weit stattgefunden hat, als für die Sicherheit der Seiten nothwendig ist, so wird in der Mitte eine Schale gepflastert. Auf beiden Seiten derselben werden Flechtzäune in entgegengesetzter Richtung so geschlagen, dass sie übertretende Murgänge in die (in Niederurnen 2m,2 breite) gepflasterte Schale zurückweisen. Siehe Fig. 4, Strecke JBC.

§ 5. Construction der Thalsperren. Die Thalsperren sind bedeutenden Beschädigungen ausgesetzt, namentlich wenn sie hoch sind. Die überstürzenden Murgänge können den Fuss und die Seiten angreifen. Man muss desshalb für die Baustelle möglichst soliden Boden wählen. Am günstigsten sind diejenigen Orte, wo unmittelbar unten an einer Erweiterung des Wildbaches in einer Verengung in Sohle und Seiten der Felsen bloss liegt. Die Erweiterung gestattet die Ablage grosser Schuttmassen und in der Verengung kann das Bauwerk mit verhältnissmässig geringem Materialaufwand solid hergestellt werden.

Im Allgemeinen erweist es sich als vortlieilhafter viele niedrige Thalsperren,

als wenige hohe zu bauen.

An französischen Wildbächen ist man theilweise von obigen Grundsätzen abgegangen und hat die Thalsperren in die Bachweiten gelegt, weil dort die Gewalt der Murgänge kleiner ist. Man gewinnt dabei den Vortheil ein weniger widerstandsfähiges Bauwerk erstellen zu müssen; der Kostenaufwand ist aber doch zum Mindesten derselbe, weil die Thalsperre grössere Ausdehnung erhält als in einer Bachenge.

Wenn die Thalsperren auf Erde gebaut werden müssen, dann muss man sie solid und tief genug fundiren, und, damit die überfallenden Murgänge die Bachsohle nicht auskolken können, mit einem festen Sturzbett (Nachbettung) versehen. Auch in die Seiten hinein muss das Bauwerk greifen so weit, dass auch dort der Wildbach nicht ausspülen kann. Um dieser Gefahr zu begegnen hat Duile die Anbringung von Seitenmauern (Flügeln) empfohlen; allein auch diese können hinterfressen werden, erfüllen demnach ihren Zweck nicht und vertheuern die Anlage in bedeutendem Maasse. — Die Thalsperren werden aus Holz, halb massiv oder aus Stein gebaut.

Hölzerne und halb massive Thalsperren. Fig. 5 stellt eine Thalsperre

dar, wie sie im Simmenthal in der Schweiz

Fig. 5.

gebaut werden. Als Fundament und zugleich als Nachbettung dient eine Lage dicht neben einander auf einen Streichbalken S gelegter Faschinenwürste. Auf diese kommt ein Streich-

balken A, dann eine Balkenlage B und so weiter abwechselnd Streichbalken und Balkenlagen. Die Baumstämme B werden in Zwischenräumen gelegt. Wenn diese Zwischenräume grösser als lJ/2m sind, dann werden sie mit Faschinen, sonst nur mit Kies ausgefüllt. Faschinen und Baumstämme werden mit hölzernen Nägeln verbunden. Auf der Krone ist der Raum zwischen zwei Streichbalken ausgepflastert.

Werden diese Thalsperren hoch, so bringt man unter dem Streichbalken S noch eine Faschinenlage an, so dass die Nachbettung eine Stufe bildet. Ferner bringt man da, wo grössere Festigkeit nothwendig ist, statt der Balkenlagen B Baumstämme mit ihren Aesten und Zweigen an und legt dabei die Stammenden über den Streichbalken so dicht wie möglich aneinander. Aeste und Zweige werden mit Kies und Steinen belastet. Eine Sperre nach dieser Construction 10m hoch und circa 50ra lang im Rothenbach, dem Hauptarme der Simme, angebracht hat sich während 50 Jahren gut gehalten und vortreffliche Dienste geleistet. (Culmann, Untersuchung der schweizerischen Wildbäche.)

Die in Fig. 20 bis 22, Taf. XIX dargestellten Wehrconstructionen kommen auch für Thalsperren in Anwendung.

Für kleinere Thalsperren auf festem Boden verwendet man oft mit Erfolg einfache Blockwände.

Die Vorlage aus Faschinen ist nicht immer widerstandsfähig genug. Dicht neben einander gelegte Balken leisten bessere Dienste.

Thalsperren aus Stein. Thalsperren aus Stein baut man wenn möglich auf Felsen. Wo auf Erde gebaut werden muss, ist nebst guter Fundirung besondere Sorgfalt gegen Ausspülung am Fuss und an den Seiten nothwendig. Für die Sicherung am Fuss dient eine starke Steinpflasterung oder ein Steinwurf aus grossen Steinen, welche durch die stärksten Murgänge nicht bewegt werden können, und aus kleinern zum Ausfällen der Zwischenräume bestehend.

Damit die steinernen Thalsperren wie ein liegendes Gewölbe an die Seiten sich anstemmen, gibt man ihnen eine in der Richtung bacliaufwärts convexe Grundform, ferner werden sie in der Mitte etwas niedriger gehalten als auf den Seiten. Diese Anlage genügt in der Regel, um die Murgänge in die Mitte zu leiten und so die Seitenflächen vor Abspülungen zu bewahren. Wenn diese Maassregel nicht ausreicht, dann muss man zur Sicherung seitwärts Pflasterung oder Mauern anbringen. Um den Zweck der mit dem Scheitel thalaufwärts gerichteten Bogenform zu erreichen, darf man sich nicht allzusehr dem Halbkreise nähern, weil derselbe keine genügende Anlehnung an die Seiten gewährt. Die flache Segmentform bietet grössere Widerstandsfähigkeit gegen den Stoss der Schuttwalzen.

. Man darf übrigens die Vortheile dieser Form nicht überschätzen, weil die Ablagerungen, welche die Wildbäche hinter den Thalsperren verursachen, nicht aus gleichmässigem Material bestehen. Die vorhandenen grossen Steine heben stellenweise den Druck ganz auf, während an andern Orten das Bauwerk durch Schlamm und Sinkstoffe ausserordentlichen Pressungen ausgesetzt ist. Diese Ungleichmässig-keit würde die Festigkeit der Thalsperre erschüttern, wenn sie nur Gewölbdicke hätte. Man timt desslialb gut den Querschnitt mit Rücksicht auf die günstige Grundform nicht allzusehr zu schwächen und wenigstens Stützmauerstärke einzuhalten.

Um den Vortheil der liegenden Gewölbsform zu erreichen muss man die Stoss-fugen senkrecht auf die gekrümmte Vorderfläche richten.

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Die steinernen Thalsperren werden entweder senkrecht oder in Staffeln gebaut, oder man gibt der Vorderfläche Neigung.

Die Schuttwalzen stürzen über die senkrechten Thalsperren ohne die Vorderfläche zu berühren, ist aber diese geneigt oder in Staffeln, so wird das Material des Bauwerkes durch die Reibung des Murganges abgenutzt und wenn eine Auskolkung zu befürchten ist, so entsteht dieselbe bei der senkrechten Mauer in einiger Entfernung von derselben und ist desshalb dem Fundamente weniger gefährlich, als hei Staffeln oder Neigung, wo die Ausspülung unmittelbar am Fusse des Bauwerkes stattfindet. Dagegen gewähren Neigung und Staffeln den Vortheil der Materialersparniss.

Obige Betrachtungen führen zu dem Schlüsse, dass senkrechte Thalsperren bei schlechtem Baumaterial und wenig widerstandsfähigem Baugrunde, geneigte und staffelförmige im umgekehrten Falle den Vorzug verdienen.

Fig. 2, 3 und 4, Taf. XXXIII, zeigen eine senkrechte Thalsperre, welche für die Verbauung der Gürbe im schweizerischen Canton Bern in Ausführung gekommen ist.

Fig. 5 und 6 stellt eine in der Guppenruns bei Schwanden im schweizerischen Kanton Glarus gebaute Thalsperre dar, deren Vorderfläche Anzug hat und Fig. 7 und 8 eine staffelförmige Thalsperre. Letztere, im Val Verona des schweizerischen Kantons Graubünden, werden beliebig erhöht, indem man nach der Ausfüllung bis zur Linie a je wieder eine neue 2m hohe Staffel aufbaut. Als Beispiel für eine nach französischem System in der Bachweite angebrachten Thalsperre dient die in Fig. 9, 10 und 11 dargestellte, ein für Verbauung der Boise bei Voreppe, Dep. Hoclialpen in Anwendung gekommener Bau. Die Zeichnung zeigt den Zustand unmittelbar nach einem erfolgten theilweisen Einsturze, der jedoch, wie es scheint, ausschliesslich Folge der Beschädigung der nur 0m,02 starken Eisenverbindung durch herabrollende Steine war. Der Druck der Schuttwalze kommt hier ausser Betracht; denn trotz der theilweisen Zerstörung der Thalsperre ist von der dahinter befindlichen Sinkstoffanhäufung fast Nichts weggeschwemmt worden. Man darf wohl annehmen, dass die Festigkeit der Construction genügend wäre, wenn statt der in Fig. 12, Taf. XXXIII dargestellten Eisenverbindung die Schichten der Sperre durch eine solidere, den Stössen der herabrollenden Steine weniger ausgesetzte Construction zusammengehalten würden und wenn die Stufen die in Fig. 9 dargestellte Breite erhielten. Die bei Voreppe ausgeführte Sperre ist etwas steiler.

§ 6. Construction der Schalen und Anlage der Ablagerungsplätze. Die

Schalen werden entweder aus Holz oder aus Steinen hergestellt.

Hölzerne Schalen. Wenn eine Runse noch nicht diejenige Tiefe erlangt hat, welche zu Abrutschungen Anlass gibt, die Schale demnach nur weiterer Vertiefung vorzubeugen hat und nur Wasser, aber noch keine Murgänge fassen muss, Fig. 6.

dann genügt oft ein kleiner Canal, nur 0m,30 breit und tief, aus drei gehobelten Brettern zusammengenagelt. Bei den starken Gefällen und glatter Oberfläche fasst dieser kleine Querschnitt eine ganz bedeutende Wassermenge.

Für grösseren Querschnitt passen die im Münsterthal des schweizerischen Cantons Graubünden gebräuchlichen Schalen, ebenfalls aus Brettern hergestellt, Boden und Seiten zusammengenagelt, letztere ausserdem noch mit Pfählen gehalten, s. Fig. 6.

Steinerne Schalen. Wenn Seitenmauern senkrecht oder mit schwachem Anzug in Anwendung kommen, dann wird die Sohle breit und kann zuweilen, wenn die Gefälle nicht gross sind, unversichert bleiben. Gewöhnlich ist eine Versicherung mit Spitzsteinpflasterung nothwendig. Die Pflasterung leistet guten Widerstand, so lange sie unbeschädigt ist, wenn aber einzelne Steine fehlen, so kann die Strömung angreifen und es kann die Zerstörung grösserer Strecken Vorkommen. Um diesen Beschädigungen eine Grenze zu setzen, bringt man hölzerne Querschwellen an, welche sich für Wildbäche, in welchen immer Wasser fliesst, gut eignen, dagegen weniger dahin passen, wo die Sohle zuweilen ganz trocken wird. Wo dies der Fall ist, thut man gut, statt der Querschwellen Sohlenpflasterstreifen, aus starken Quadern hergestellt, anzubringen.

Bei trapezförmigem Querschnitte versieht man Sohle und Seitenböschungen mit starker Steinpflasterung. Dieser Form und Construction entsprechen die Schalen bei Brienz im schweizer. Canton Bern, s. Fig. 7.

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Anlage der Ablagerungsplätze. Wenn zwischen dem Bergabhange, von welchem der Wildbach herunterkommt, und dem Flusse, welcher sein Wasser aufnehmen muss, eine breite ebene Thalfläche ist, dann gibt man den Ablagerungsplätzen eine möglichst grosse Ausdehnung und begrenzt sie nur mit niedrigen Mauern oder Erddämmen. Wenn die Niederung sumpfig ist, dann können die so bewirkten Ablagerungen mit Vortheil zur Erhöhung des Bodens verwendet werden. So wird bei Masseldrangen am St. Gallischen Linthufer der Boden nach und nach um 2 bis 2¹/2m erhöht. Man hat damit begonnen, einen Baum von 3 Hectar durch kleine 0m,45 hohe Dämme abzugränzen. Bis zu diesem Ablagerungsplatze führt eine Schale, so construirt, dass keine Schuttwalze in ihr liegen bleiben kann. Von dieser aus wird das Material durch kleine Zweigcanäle möglichst vertheilt. Bei fortschreitender Ablagerung werden die Umfassungsdämme erhöht.

Anders verhält es sich, wenn der Schuttkegel bis an den Fluss hinaus sich erstreckt. In diesem Falle ist der Kaum für den Ablagerungsplatz beschränkt und man muss von Anfang an darauf rechnen, das Material sich nicht ausbreiten zu lassen, sondern möglichst hoch aufzufüllen. Die Umfassungsdämme oder Mauern erhalten eine entsprechende Höhe. Der 120m lange und 45m breite Ablagerungsplatz bei Mollis im schweizerischen Canton Glarus ist diesen Verhältnissen entsprechend angelegt. Er ist, wie die Skizze in Fig. 13 und 14, Taf. XXXIII zeigt, mit 6m hohen, innen gepflasterten Dämmen umgeben. Am unteren Ende fliesst das Wasser durch eine Oeffnung ab, welche in einer thalsperrenartig construirten Mauer angebracht ist. Im Innern des Ablagerungsplatzes umgeben Flechtzäune den Kaum vor der Oeffnung, um die Sinkstoffe von derselben abzuhalten.

Als Beispiele für Wildbäche haben wir dargestellt in Fig. 1, Taf. XXXIII den Fusio mit seinem Seitenbache Sgrussulo und in Fig. 15 die Nolla. Bei ersteren schliesst sich der Schuttkegel unmittelbar an das Gebiet der Abschwemmung, in welchem die Murgänge ihren vollständigen Verlauf haben, an und der Schuttkegel dehnt sich bis an die Maggia aus. Es ist demnach kein eigentliches Bett der Murgänge und auch kein Bett des Ablaufes der Wildwasser vorhanden.

Die Nolla, Fig. 15 dagegen hat ein langes Bett der Murgänge. Dasselbe dehnt sich von dem Punkte, der in Fig. 15 mit 4 bezeichnet ist, bis zu der Brücke bei Thusis auf eine Länge von nahezu 472Kra aus. Es finden zwar in der Schlucht zuweilen Ablagerungen statt, wenn im Verhältniss zur Wassermenge die Menge der abgelösten Materialien gross ist, aber im umgekehrten Falle Abschwemmung, so dass sich, im Ganzen betrachtet, das Bett auf dieser Strecke wenig verändert. Die Schuttablagerungen haben schon lange den Rhein an den der Nollamündung gegenüberliegenden Felsen gedrängt, ein Schuttkegel ist jetzt nicht mehr in Weiterbildung begriffen. Der grösste Theil des Materials wird unmittelbar in den Rhein geworfen, welcher bei Hochwasser dasselbe weiterführen kann, allerdings zum grossen Nachtheil für die unteren Gegenden. Wenn die Nolla bei kleinem Rheinstande Murgänge bringt, dann bildet sich im Bette des letztgenannten Flusses ein Damm und es ist schon vorgekommen, dass auf diese Art der Rhein 12m hoch zurückgeschwellt, dann aber plötzlich ausgebrochen ist.

Die grossen dem Zustande des Rheins in hohem Maasse nachtheiligen Sinkstoffmassen der Nolla kommen aus einem Abschwemmungsgebiete, dessen Fuss zwischen den Punkten 5 u. 7, Fig. 15 sich befindet und dessen obere Grenze in einer mittleren Höhe von 600m über diesen Punkten in einem Umfange von ungefähr 6Km die Linie von Tschappina am Lüschersee vorbei über Glas bis Mosüg einnimmt. Es ist dort ein ganzer Berg in Bewegung, die nur aufgehoben werden kann, wenn es möglich ist, den Fuss durch Erhöhung des Nollabettes zu sichern. Nach einem in Ausführung begriffenen Projecte des Oberbauinspectors Ad von Salis soll dies geschehen durch Anbringen von sieben Thalsperren an den im Plane mit den Zahlen 1 bis 7 bezeichneten Stellen. An diesen Punkten finden sich enge Felsdurchgänge, welche für die Anlage der Thalsperren um so geeigneter sind, da ja oberhalb derselben die Schlucht sich wieder erweitert. Diese Form des Bachgebietes bedingt wenige Thalsperren, die um so höher gemacht werden müssen. Die Thalsperre bei No. 4 dient zur Verbauung des Seitenbaches von Mastig, die übrigen werden im Nollabette angebracht. No. 7 ist provisorisch angenommen, weil man hofft, die Wirkung von No. 5 u. 6 werde dieselbe überflüssig machen. In No. 5 werden zwei Sperren übereinander angebracht.

Als weitere Maassregel zur Verhinderung der Abrutschungen ist die Anlage eines Entwässe-rungscanales im Bruchgebiete in Aussicht genommen. Derselbe wird von Glas über Ried unterhalb der Kirche von Tschuppina in einer Linie, die wenig von der Horizontalen abfällt, auf festen Boden gelangen und von dieser Stelle aus wird sein Wasser in die Schlucht abgeleitet.

Die Dicke der Thalsperren aus Stein ist sehr klein angenommen, um das schwer herbeizuschaffende Baumaterial zu sparen. Hier leistet diese Anordnung gute Dienste, weil die Sinkstoflfab-lagerungen je von der Thalsperre unterhalb zu derjenigen oberhalb zurückwirken, so dass der Fuss der Letzteren gesichert wird; doch hat man auch an der Nolla die Erfahrung gemacht, dass man sich nicht allzusehr auf die Widerstandsfähigkeit der bachaufwärts gerichteten Bogenform verlassen darf.

Die Thalsperren werden zuerst niedrig angelegt und mit fortschreitender Kiesablagerung erhöht. Man hat hierfür zwei Hauptbauperioden in Aussicht genommen. Die erstere soll 5 bis 6 Jahre, die zweite mehr als 10 Jahre betragen.

Die Höhenverhältnisse vertheilen sich wie folgt:

Höhen über dem Meer in Meter

Entfernungen in Meter

Höhen der Thalsperren in der 1. Bauperiode in Meter

Höhen der Thalsperren in der 2. Bauperiode in Meter

Rheinsohle.............

Sohle der Nolla bei der Brücke in Thusis .    .

„ No. 1.......

„ No. 2.......

„ No. 3.......

„ No. 4.......

„ No. 5.......

„ No. 6.......

» No. 7.......

75

75

75

?7

75

77

75

75

686,12 705,82 791,50 838,19 955,52 .    1108,69

.    1168,14

.    1187,27

.    1245.48

200

1444

602

1329

1491

531

117

417

16

15

16

10

20 u. 10

20

10

00 o o o

tH CO CO

Ein approximativer Kostenanschlag hat Folgendes ergehen:

I. Bauperiode.

Thalsperre bei Ko. 1 »    » No. 2

M. 18000

Entwässerungscanal

„ No. 3......

„ No. 4 (Mastiger Bach)

„ No. 5......

„ No. 5 (secundäre)

„ No. 6......

„ No. 7......

.    „ 13000

. „ 10000

3000

„ 11000

5000

„    13000

7000

„ 20000

II. Bauperiode.

M. 100000

Erhöhung der Thalsperre hei No. 4    ...........

»    ))    n    i)    5    11, 6..........

7

»    »    »    »    ¹ •..........

Fussbekleidung des linkseitigen Abhanges zwischen No. 5 u. 6    .    .

Sprengarbeiten zwischen No. 5 u. 6............

Schalen, Flechtwerk u s. w...............

M. 4000

„ 29000 „    15000

6000

„    10000

„    16000

M. 80000

Total M. 180000

B. Regulirung der Gebirgsflüsse.

In Cap. IX, S. 442 sind die Aufgaben, deren Lösung bei Flussregulirungen im Allgemeinen in Frage tritt, genannt. An den Gebirgsfliissen (s. Cap. V, S, 221) fallt die Schiffahrt ganz weg oder sie ist so unbedeutend, dass deren Berücksichtigung weit weniger wichtig ist, als bei den Flüssen der Niederungen; desto mehr aber tritt die Nothwendigkeit der Sicherung und Förderung der Landescultur-Interessen in den Vordergrund.

Die an den Gebirgsfliissen vorhandenen stärkeren Gefälle und der raschere Wechsel der Wasserstände führen zu grösseren Unregelmässigkeiten des Flusslaufes sowohl, als auch der Bewegung der Sinkstoffe und machen desshalb eine nähere Betrachtung dieser Verhältnisse zur Aufgabe.

§ 7. Sinkstoffbildimg. Die Sinkstoffe kommen theilweise aus den Wild-bäclien, tlieilweise bilden sich dieselben im Bette der Gebirgsflüsse selbst.

Aus den Wildbächen wird das Material in Masse herbeigeführt, wenn die Schuttwalzen bis in den Fluss hineingelangen; bleiben aber die Murgänge auf den Schuttkegeln liegen, dann wird Schlamm und Sinkstoff nur allmählich durch das nachströmende Wasser weitergeführt. Immerhin gelangen auch in dieser Form ganz bedeutende Materialmengen in die Gebirgsflüsse.

Wenn Felsen an den Seiten der Wildbäche oder an den Ufern des Flusses selbst verwittern und in Folge dessen Steine herabfallen, so wird dadurch die Sinkstoffmenge vermehrt. Es gibt Localitäten, in welchen diese Art des Materialzuwachses nicht unbedeutend ist, doch wirksamer und häufiger eintretend ist die Vermehrung, welche das Abrutschen steiler Flussufer verursacht. (Vergl. Cap. V, § 10).

Man sieht, dass in den Gebirgsfluss wie in den Wildbach Materialien in der verschiedensten Form gelangen und dort durch die Strömung weiter getrieben Veränderungen erleiden und, wie in Cap. V, §. 10 gezeigt ist, auf die Gestalt des Flussbettes einwirken.

§ 8. Sinkstoffbewegimg. Es ist in Cap. V, S. 232 gezeigt worden, dass bei einer bestimmten Wassergescliwindigkeit alle auf der Flusssohle befindlichen Sinkstoffe verschiedener Grösse in zwei Gruppen zerfallen, von denen die eine sich mit dem Flusse fortbewegt, die andere liegen bleibt, und dass die Menge der bewegten Stoffe von der Geschwindigkeit abhängig ist, demnach diese Gruppen je nach den Wasserständen veränderlich sind. Die grösseren Steine bedürfen zu ihrer Fortbewegung einer grösseren Geschwindigkeit. Einmal in Bewegung werden dieselben durch Abnutzung kleiner und es findet (s. Cap. V, S. 232) eine Sörtirung statt, so dass das abgelagerte Material um so feiner ist, je grösser seine Entfernung vom Ursprünge des Flusses.

Bei Beobachtung der Oberfläche der Flussohle sieht man, dass eine und dieselbe Geschwindigkeit Sinkstoffe verschiedener Grösse vorwärts bewegt (s. Cap. V, S. 233), es ist demnach die Sörtirung keine vollständig regelmässige. Die starken Gefälle der Gebirgsflüsse und der bedeutende Wechsel der Wasserstände in denselben lassen diese Unregelmässigkeit sehr oft in auffallender Weise hervortreten. Wenn die Einwirkung keine bedeutende ist, namentlich bei kleinern Wasserständen, dann bewegen sich wohl nur Steine an der Oberfläche der Flussohle oder in ganz geringer Tiefe. Die Ausspülungen, folglich auch die Ablagerungen finden in diesem Falle schichtenweise statt. Oft tritt eine Bewegung ein, welche in bedeutende Tiefe unter die Flusssohle reicht, die Sinkstoffbänke werden in einer Weise weiter getrieben, welche wahrscheinlich mehr den Murgängen als dem gewöhnlichen Transporte der Sinkstoffe in Flüssen gleicht. Man nennt diese Art der Sinkstoffbewegung Massen

transport.

Es ist schwer, den Massentransport zu beobachten, weil er hauptsächlich bei Hochwassern eintritt. Man hat ihn dagegen an seinen Erfolgen bei Grabungen in Gebirgsflussbetten deutlich erkannt. Da wo er eintritt, werden ganze Sinkstoffbänke weiter getrieben, eine Sörtirung der Materialien findet niclit mehr statt. Man betrachtet als das Entgegengesetzte des Massentransportes diejenige Bewegung der Sinkstoffe, bei welcher eine vollständige Sörtirung derselben nach den Flussgeschwindigkeiten stattfindet und nennt diese Art der Bewegung Einzeltransport. Es gibt Fälle, in denen diese Unterscheidung möglich ist 5 allein dieselbe allgemein durchzuführen wird nicht gelingen, um so weniger, da es denkbar ist, dass in einer und derselben Flusstrecke beide Transportweisen gleichzeitig Vorkommen. Die Sinkstoffbewegung, abhängig von Geschwindigkeit, Wassermenge, Profilform, Form und Grösse der Sinkstoffe etc. ist so verschieden, dass man Uebergangsstadien voraussetzen muss, in welchen nicht zu erkennen ist, ob Einzeltransport oder Massentransport stattgefunden hat.

Bildung der Kiesbänke und Inseln. Mit Abnahme der Geschwindigkeit im Flusse beim Sinken der Wasserstände bleibt ein Theil der früher in Bewegung gewesenen Sinkstoffe liegen, s. Cap. V, §. 11. Es bilden sich Sinkstoffanhäufungen in der Mitte oder an eines der Ufer anlehnend, Sinkstoffbänke genannt oder Schwellen, welche die ganze Flussbreite einnehmen. (Vergl. Cap. IX, S. 447). Letztere können durch gleichzeitige Ablagerung oder in Folge allmählicher Vergrös-serung und daherigem Zusammentreten zweier Sinkstoffbänke, von denen die eine oberhalb an dem einen, die andere unterhalb an dem entgegengesetzten Ufer sich befindet, entstehen. Bei ausserordentlichen Hochwassern werden oft die Sinkstoffanhäufungen so hoch, dass erst nach Jahren eine neue Ueberfluthung der ganzen

Oberfläche stattfindet. Die mittleren Wasserstände und die gewöhnlichen Hochwasser können demnach nur an den Seiten angreifen. Zuweilen ist die Festigkeit der neuen Ablagerung grösser als diejenige des entgegengesetzten Ufers. In diesem Falle greift die Strömung jenseits an und der Fluss erhält dadurch bleibend einen veränderten Lauf. Wenn die ausserordentlichen Hochwasser lange genug ausbleiben, so kann Gras und Gebüsch Fuss fassen und der Pflanzenwuchs schlitzt die Oberfläche bei spätem Ueberfluthungen. So bildet sich ein neues festes Ufer, oder, wenn die Sinkstoffmasse sich in der Mitte abgelagert hatte, eine Insel.

Fortschreiten der Kiesbänke. Wenn eine Sinkstoff bank entstanden ist und die Wassermenge nimmt wieder zu, so dass die Stosskraft gross genug wird, um das abgelagerte Material weiter zu befördern, so werden zuerst an der Oberfläche einzelne Stücke losgerissen. Dieser Einzeltransport kann bei rasch zunehmender Geschwindigkeit in Massentransport übergehen und grössere Mengen von Sinkstoffen gleichzeitig in Bewegung setzen. Unter dazu geeigneten Verhältnissen gelangt dieses Fluss-material an weiter unten gelegener Stelle wieder zur Ruhe und bildet neue Sinkstoffbänke. Gewöhnlich jedoch findet ein allmählicher Abbruch mit gleichzeitigen Ablagerungen statt, so dass scheinbar die gleiche Sinkstoffbank flussabwärts sich bewegt. Hat nämlich in 12 3, Fig. 8 eine Materialanhäufung stattgefunden, so ist zwischen 1 2 und 7 eine Flussenge entstanden und damit eine Vermehrung der Geschwindigkeit daselbst mit einer Stauung verbunden, so dass an dieser Stelle die Stosskraft erheblich vergrössert ist und nicht nur ausreicht, die von oben herabgekommenen Sinkstoffe weiter zu führen, sondern auch den allmählichen Abbruch in 1 2 zu bewerkstelligen. Unten an der Sinkstoffbank erweitert sich das Flussbett, aber die Geschwindigkeitsabnahme vertheilt sich nicht sofort auf die ganze Breite. Bei 8 ist die Geschwindigkeit nahezu so gross wie bei 7; zwischen 5 3 und 6 dagegen ist ganz ruhiges „todtes“ Wasser, welches eine neue Sinkstoffablagerung verursacht. Auf diese Weise ist scheinbar allmählich die Sinkstoff bank 12 3 nach 4 5 6 vorgerückt. Eine Kiesbank in der Mitte des Flusses zeigt die Veränderungen in übereinstimmender Weise, s. Fig. 9.

Fig 9.

Fig. 8.

•^80

14 a    -

Wenn eine Kiesbank die ganze Flussbreite einnimmt, also eine Schwelle bildet, so ist sie für die Ufer, wenn dieselben niedrig oder nicht widerstandsfähig sind, gefährlich, ausserdem aber weniger bedenklich als die in Fig. 8 und 9 dargestellten Formen; weil auf der Oberfläche der Schwelle selbst vermehrte Geschwindigkeit eintritt, die Materialien weitergeschwemmt und im Flusse ausgebreitet werden, so dass allmählich die Sinkstoffbank verschwindet.

Fig. 10.

Bewegung grösserer Steine über Hindernisse in der Flussolile und über Seitendämme. Wenn in der Flussolile ein Stauwerk B C Figur 10 angebracht wird, dann bildet sich hinter demselben eine Sinkstoffablagerung ABC. Ueber die so entstandene ansteigende Fläche A B können dajm, wenn die Stosskraft ausreicht, grössere Steine D nach BY und weiter befördert werden.

Dasselbe geschieht in Folge von Seitwärtsströmungen, wenn das Flussbett durch Parallelwerke P und Pl (s. Fig. 11) begrenzt worden ist. Wenn die Krone K bei

Hochwasser iiberströmt wird, so entsteht ganz in gleicher Weise wie in Fig. 10 eine Sinkstoffanhäufung, wie am Parallelwerke P angedeutet ist und der Seitenströmung folgend werden Steine auf die andere Seite gespült. Sinkt dann der Wasserspiegel bis zur Krone K herab und tiefer, dann hören die Seitenströmungen auf und die Kiesanhäufung in der Ecke verschwindet, dem nun allein wirkenden allgemeinen Flusslaufe folgend. Es entsteht ein Zustand, wie er hei P, Fig. 11 angedeutet ist, und es sieht aus, wie wenn die nach jenseits gelangten Steine und Sinkstoffe über das Hinderniss gesprungen wären.

Fig. 11.

mmrnm

§ 9. Natürliches Gefälle des Gebirgsfiusses. Es ist in Cap. V, §. 10 angedeutet worden, dass die Flüsse ein natürliches Gefälle besitzen, welches sie sich selbst bilden. Denkt man sich ein bestimmtes unveränderliches Querprofil, dann nimmt die Stosskraft zu oder ab, einerseits mit der Geschwindigkeit, anderseits mit der Wasser menge; denken wir uns auch Letztere unveränderlich, dann ist die Geschwindigkeit, abgesehen vom Sinkstoff, vom Gefälle abhängig. Diesem Gefälle entspricht eine Kraft, mit welcher eine bestimmte Menge von Sinkstoff weiter befördert werden kann. Ist mehr Material vorhanden, dann bleibt ein Th eil der Steine, natürlich von den grösseren, liegen, umgekehrt, wenn weniger Sink Stoff von oben herunter kommt. Das liegenbleibende Material verursacht eine Stauung nach oben, nach unten eine Vermehrung des Sohlengefälls. Die Wirkung macht sich demnach in dem Sinne geltend, dass durch Ablagerung flussabwärts das Gefälle vergrössert, somit die Stosskraft der Strömung vermehrt, gleichzeitig aber auch die von oben herabkommende Sinkstoffmenge vermindert wird.

Diese Wechselwirkung muss fortdauern bis Gleichgewicht zwischen der Sinkstoffmenge und der Stosskraft besteht, das heisst, bis das Gefälle sich so gestaltet hat, dass die Strömung gerade ausreicht, um das von oben herabkommende Flussmaterial weiter zu befördern.

Bei Ueberschreiten dieser Grenze würde der umgekehrte Fall eiutreten. Wenn weniger Sinkstoff von oben herunter käme, als der Stosskraft entsprechend ist, so wäre ein Ueberschuss an Kraft verbanden, wenn nicht an der betreffenden Stelle Flussmaterial sich vorfände; da es sich aber vorfindet, so wird wieder genau so viel Sinkstoff weiter befördert als der Stosskraft entsprechend ist. Es wird demnach die Flussohle vertieft und diese Vertiefung entspricht einer Verminderung des Gefälles flussabwärts und einer Vermehrung desselben flussaufwärts, folglich einer Verminderung der Stosskraft nach unten und einer Vermehrung derselben nach oben. Es kommt unter diesen Umständen mehr Sinkstoff von oben herunter und gleichzeitig nimmt die Fähigkeit der Strömung dasselbe weiter zu befördern ab. Dies geht so fort, bis wieder Gleichgewicht besteht, so dass die Stosskraft gerade ausreicht, um die Sinkstoffe, die von oben herabkommen, weiter zu befördern.

Es ist hiermit der Beweis geleistet, dass jeder Gebirgsfluss dasjenige Gefälle, welches seinen Verhältnissen entsprechend ist, sich selbst bildet. Hierbei wirken sehr verschiedene Einflüsse mit. Je nachdem dieselben die Stosskraft vermindern oder vermehren, verursachen sie grösseres oder kleineres Gefälle. Vermehrung der Sinkstoffe führt zu einer Gefällszunalime, umgekehrt die Verminderung. Man hat es demnach unter Umständen in seiner Gewalt, das Gefälle zu vermindern, indem man durch coneentrirtere Profilform die Stosskraft vermehrt, oder auch indem man durch Ab-

r' K K 000

lagerungen neben dem Flussbett oder durch Verbauung der einmündenden Wildbäche dafür sorgt, dass weniger Sinkstoffe im Flusse weiter zu schwemmen sind.

Wenn ein Fluss von oben herunter constante Wassermenge und unveränderliche Sinkstoffe hätte, so müsste sein Gefälle gleichmässig sein, das heisst, einer geraden Linie entsprechen. Nun tritt aber dieser Fall nie ein. Die Sinkstoffe sind bedeutenden Veränderungen unterworfen. Zuerst werden die aneinanderstossenden Steine in kleinere Stücke zerschlagen, dann werden die Ecken abgerundet, was wieder zu einer Verkleinerung und gleichzeitig zu einer geeigneten Form für das Fortwälzen führt. So kommt es, dass die Sinkstoffe um so weniger Stosskraft, folglich, bei gleichmässigem Profile, um so weniger Gefälle brauchen, je weiter sie flussabwärts gelangen. Die Sinkstoffzufuhr findet hauptsächlich im Hochgebirge statt; in den unteren Gegenden ist gewöhnlich die Vermehrung der Wassermenge verhältnissmässig grösser, vermehrt somit die Stosskraft bei abnehmendem Bedürfniss und verursacht so eine Verminderung des Flussgefälles. Diese beiden Ursachen wirken zusammen, um einem Flusse, der keine stark Sinkstoff führende Seitenflüsse hat, ein ziemlich regelmässig abnehmendes Gefälle zu geben, so dass dasselbe eine nach oben concave, flussaufwärts allmählich steiler werdende Curve bildet. (Vergl. Cap. V, S. 233).

Die Gefällscurve ist so flach, dass es nicht schwerer ist, irgend eine durch einfache Gleichung gegebene zuerst flache, dann steiler werdende Curve z. B. eine Cycloide oder eine Parabel so zu legen, dass sie annähernd mit den wirklichen Gefällen zusammenpasst. Dieser Umstand hat in verschieden Kreisen zu der irrigen Ansicht geführt, die Gefällscurve sei in der That eine Cycloide. Die verschiedenartigen Einflüsse, welche, wie oben nur angedeutet worden ist, bei der Ausbildung der Gefälle mitwirken, deuten darauf hin, dass die Curve, welche die Sohle und mit ihr der Wasserspiegel einnimmt, nicht nur keine so einfache sein kann, sondern auch, je nach veränderter Form und Menge der Sinkstoffe und je nach dem Wechsel der Dauer der verschiedenen Wasserstände, bedeutenden Schwankungen und Veränderungen unterworfen sein muss.

Die Seitengewässer verursachen einen Bruch in der Gefällscurve. Ist die Sinkstoffzuführung verhältnissmässig grösser als der Wasserzufluss, dann vermehrt sich das Gefälle von der Einmündung an abwärts, umgekehrt muss an diesem Punkte ein Gefällsbruch durch Verminderung stattfinden, wenn die eintretende Wasser-menge verhältnissmässig grösser ist.

Feste Hindernisse in der Flussohle, z. B. Felsenriffe und Wehre gestatten keine Vertiefung, was indess die Ausbildung des natürlichen Gefälles flussaufwärts durch Ablagerungen, flussabwärts durch Ausspülung nicht hindert. Die Flusssohlenhöhe unten am Hinderniss wird sich demnach so lierstellcn, als wenn dasselbe nicht vorhanden wäre; oben aber wird die Oberfläche des Felsens oder die Krone des Wehrs für die Flussohlenhöhe maassgebend sein und von da an aufwärts das natürliche Gefälle sich ausbilden. Es entsteht demnach in Form eines Wasserfalles oder einer Flusschnelle in der Flussohle eine Staffel.

Man kami durch Sohlenversicherung einen Fluss hindern, durch Ausspülung sein natürliches Gefälle herzustellen. Die Umstände können dazu zwingen, auf diese Weise künstlich ein stärkeres Gefälle einzuhalten. Ohne Noth sollte diese Maassregel nie eintreten. Sie entspricht einem ungesunden Zustande des Flusslaufes, weil zu den Gefahren, denen die Ufer an einem Gebirgsflusse ausgesetzt sind, nun diejenigen der Ausspülung der Sohle hinzukommen. Letztere sind noch grösser, wenn man die

Sohle nur durch Querschwellen künstlich höher hält, weil zwischen denselben das natürliche Gefälle sich doch ausbilden kann, demnach im Kleinen gerade so, wie wir es oben im Grossen betrachtet haben, Staffeln entstehn, und damit eine unruhige Strömung hervorgebracht wird, welche der Sohle und den Ufern gefährlicher ist, als diejenige, welche das gleichmässig vertheilte Gefälle hervorbringt.

§ 10. Zustand der Thalsohle, wenn der Fluss vollständig ungeregelt ist.

Die vorhergehenden Betrachtungen über Sinkstoffbewegung haben unter der Voraussetzung, dass die Ufer fest seien, stattgefunden. Bleibt ein Gebirgsfluss sich selbst überlassen, so ist das nur ausnahmsweise der Fall. Der anliegende Boden, selbst durch Sinkstoffablagerungen entstanden, ist nur in Folge Pflanzenwuchses gegen die Strömung widerstandsfähiger, als die Kiesbänke. Wenn durch irgend einen Umstand die Stosskraft am Ufer vermehrt wird, so ist meistens der Abbruch desselben die Folge. Die vermehrte Stosskraft an einem der beiden Ufer ist durch grössere Nähe des Strom Striches angedeutet. Wenn in der geraden Linie bei H, Fig. 12 die Strömung ein Hinderniss z. B. einen grossen Stein oder einen Baumstamm findet, so wird der Stromstrich gegen das linkseitige Ufer nach A hingedrängt, von dort wird er über die Mitte weiter nach B hingeworfen, dann wieder links u. s. f. und erhält sich erst nach einigen Schwankungen wieder in der Mitte. In A und B u. s. f. sind die Ufer stärkeren Angriffen unterworfen und sind sie nicht widerstandsfähig, so entstehen Abbrüche, s. Fig. 13. Gleichzeitig entsteht unten am Hinderniss 7/ ruhiges Wasser und dadurch, allmählich fortschreitend, eine Ablagerung bei C. Nach Beginn des Abbruches bei B verursacht die Aenderung des Stromstriches bei J ebenfalls ruhiges Wasser und damit in gleicher Weise fortschreitend, eine Ablagerung bei I).

Durch Zufälligkeiten kann der Stromstrich abwechselnd nach rechts und nach links geworfen werden; dann entstehen auch auf beiden Seiten Uferbrliclie N und M und ihnen entsprechend unterhalb Ablagerungen P und 0 (Fig. 14). Diese bilden dann zusammen eine Schwelle (s. Seite 553).

Fig. 12.

Fig. 13.

Fig. 14.

ii

J?

jr

Fig. 15.

Die einmal begonnenen Krümmungen werden immer stärker. Wenn sie einmal rücklaufend geworden sind, so kann der Andrang z. B. in A Fig. 15 so bedeutend werden, dass ein Ausbruch stattfindet. Nimmt er seine Richtung gegen B, so dass die Strömung bald wieder in das bestehende Flussbett kommt, so wird damit die gerade Linie annähernd hergestellt; allein der Ausbruch kann auch z. B. gegen C hin zu einem vollständig veränderten Flusslaufe Anlass geben. Auch Kiesbänke und Schwellen können Ausbrüche und Aenderungen des Flusslaufes verursachen. Hindernisse in der Mitte führen in ähnlicher Weise wie diejenigen seitwärts zu Uferbrüchen oder Ausbrüchen nach der einen oder anderen Seite hin; oder auch zu Theilungen des Flusslaufes (vergl. Cap. V, § 11).

Aus den vorhergehenden Beispielen kann man entnehmen,' dass ein sich selbst überlassener Gebirgsfluss an kein bestimmtes Bett gebunden ist. Er beherrscht die

ganze Thalsohle, einmal da, einmal dort concentrirt oder in Armen (Giessen) ver-tlieilt fliessend und einmal da, einmal dort seine Sinkstoffablagerungen zurücklassend.

Uebelstände, welche eine tlieilweise Regulirung bringt. Auf den hochgelegenen Kiesbänken lagert der Fluss keine Steine mehr ab, nur Schlamm bleibt liegen, wenn die Hochwasser sie überfluthen. Diese Schlammbänke bilden an vielen Gebirgsfliissen einen sehr fruchtbaren Boden, den die Anwohner durch Uferbefestigungen gegen Abspülen und durch Dämme gegen Ueberschwemmungen sichern. Das so gewonnene Culturland erhält unter Umständen einen grossen Werth, allein es ist beständigen Gefahren ausgesetzt, wenn die Eingrenzung des Flusses planlos stattgefunden hat. Die Ufer werden durch Seitenströmungen angegriffen, es entstehen Kiesablagerungen, wo bei regelmässigem Laufe das Material weiter befördert würde, man muss desshalb die Dämme erhöhen, so dass oft das Flussbett eine Höhe von mehreren Metern über der bepflanzten Bodenoberfläche erhält; Wohnungen, ganze Ortschaften unterliegen so denselben Gefahren, die wir bei den Wildbächen kennen gelernt haben. Als grosser Uebelstand ist es zu betrachten, dass die tlieilweise Re-gulirung der später vorzunehmenden allgemeinen Flusscorrection die grössten Hindernisse in den Weg legt, weil das früher gewonnene Culturland oft die Einhaltung der zweckmässigsten Correctionslinie und die Einleitung der nothwendigen Bodenerhöhungen erschwert oder ganz unmöglich macht.

§ 11. Wasser stände, Normalprofil. Die Wasserstände der Gebirgsfliisse sind sehr starken Schwankungen unterworfen. Die Niederwasser sind ganz unbedeutend. Es gibt Flussbetten, die während längerer Zeit ganz trocken sind und plötzlich in Folge eines starken Regengusses einen bedeutenden Strom aufnehmen. Durch die Wildbäche und über die starken Abhänge des Uferlandes fliesst das Wasser rasch im Bette des Gebirgsflusses zusammen, so dass die Wasserstände mehr als in den Flüssen der Niederung von der momentan fallenden Regenmenge abhängig sind. In einer gegebenen Zeit liefern die kurz andauernden Gewitterregen bekanntlich mehr Wasser als die lange andauernden Niederschläge. Erstere geben desshalb gemäss den angedeuteten Verhältnissen zu so ausserordentlich grossen Hochwassern in den Gebirgsfliissen Anlass, dass man genötliigt ist ihre Wirkung von derjenigen der gewöhnlichen Niederschläge zu unterscheiden.

Der langsame Ablauf der atmosphärischen Niederschläge im Flachlande verursacht in den Flüssen der Niederung ein regelmässiges Mittelwasser; im Gebirge dagegen sind die Schwankungen so gross, dass es schwer ist ein solches zu erkennen. Man muss denjenigen Wasserstand, bei welchem der regelmässigste Sinkstofftransport stattfindet, als mittleren bezeichnen. Er findet sich da, wo zwischen den Kiesbänken ein concentrirtes Flussbett sich hat bilden können und sein Wasserspiegel reicht ungefähr bis an die Oberfläche der Kiesbänke.

Die starken Schwankungen machen es nothwendig, an den Gebirgsfliissen vier Wasserstände etwas abweichend von den in Cap. V, S. 238 bezeiclmeten zu unterscheiden, nämlich: Niederwasser, Normalwasserstand, gewöhnliches Hochwasser und ausserordentliches Hochwasser. Die starken Schwankungen der Wasserstände in Ge-birgsfltissen machen, dass dem Mittelwasser im Sinne des Cap. V, S. 223 wenig Werth beizulegen ist. Dasselbe wird in Folge dessen in der Regel nicht bestimmt und es wird meistens, wenn an Gebirgsflüssen von Mittelwasser die Rede ist, damit der Normalwasserstand bezeichnet.

Ausmittelung des Normalprofils. Das Normalprofil (s. Cap. V, § 12 und Cap. IX, § 2) ist in einem Gebirgsflusse vorhanden, wenn alle hineingelangenden Sinkstoffe weiter befördert werden. Die Rücksicht auf Schiffahrt fällt in den meisten Fällen weg oder ist von untergeordneter Bedeutung. Es ist demnach die Normalbreite so zu bestimmen, dass keine Sinkstoffbänke liegen bleiben; aber auch anderseits keine nachtheiligen Sohlenausspülungen stattfinden. Je grösser die Schwankungen der Wasserstände sind, desto schwerer ist es diesen beiden Bedingungen gleichzeitig zu entsprechen. Man muss darauf verzichten, die Bildung von Sinkstoff bänken ganz zu verhindern; doch dürfen dieselben nicht so bedeutend sein, dass sie den Hochwassern widerstehen.

Fig. 16.

SW*»

Das ideale Profil (s. Cap. V, S. 238), selbst wenn es möglich wäre dasselbe mit Sicherheit auszumitteln, könnte schwerlich Anwendung finden, weil die für dessen Einhaltung zu verwendenden Constructionen allzugrosse Schwierigkeiten in der Ausführung verursachen würden. Annähernd kann den Bedingungen des idealen Profils durch Anwendung des Doppelprofils entsprochen werden. Wenn die Verhältnisse zwingen, im einfachen Profil die Sohlenbreite Di? Fig. 16 so klein zu machen, dass der concentrirte Lauf bei Hochwasser J K E D so starke Strömung erhält, dass Sohle und Ufer dadurch gefährdet werden, so kann man durch Anwendung des Doppelprofils AHGFEBCB den benetzten Umfang bei höheren Wasserständen vergrössern und damit die Geschwindigkeit so weit vermindern, als zur Sicherstellung der Sohle und Ufer nothwendig ist.

Die Wahl des Normalprofils muss sich hauptsächlich auf directe Beobachtungen in annähernd geregelten Strecken des bestehenden Flusslaufes stützen. Man muss die grössten Breiten, welche zu keinen Sinkstoffablagerungen Anlass geben, da suchen, wo die muthmaasslichen zukünftigen Gefälle vorhanden sind; diese geben die Normalbreiten.

Wenn die ausserordentlichen Hochwasser bedeutend grösser sind als die gewöhnlichen, dann wird das Doppelprofil so eingetheilt, dass das innere Profil G D E F Fig. 16 dem gewöhnlichen Hochwasser entspricht und das ganze ABCDEFGll dem ausserordentlichen. Ist das Mittelwasser bedeutend, dagegen die Hochwasser nicht sehr stark von einander verschieden, dann erscheint es vortheilhaft, das innere Profil C D E F dem Mittelwasser entsprechend zu gestalten.

Nach Feststellung der Normalsohlenbreite und der muthmaasslichen zukünftigen Gefälle muss man die Grösse der Profile unter Berücksichtigung der wahrscheinlichen Vermehrung der Wassermengen berechnen und namentlich da vorsichtig sein, wo der Hochwasserspiegel höher steigen wird, als das angrenzende Land. Die Dämme, welche zum Schutze des Letzteren erstellt werden müssen, dürfen unter keinen Umständen überstürzendem Wasser ausgesetzt sein, man muss sie desshalb zur Sicherheit wenigstens um 1™ höher machen, als der muthmaassliclie Hochwasserspiegel.

Die Gebirgsfhisse sind in ihrer Grösse nicht stark von einander verschieden, so dass die Totaltiefen bei Hochwasser in den meisten Fällen zwischen 3 und 4m schwanken. Bei Doppelprofil kommt die Linie B G Fig. 16 ungefähr in die Hälfte der Tiefe. Die Seiten des äusseren Profiles B C = F G macht man gleich einmal bis zweimal Sohlenbreite B E, bei der Correction der Emme im schweizerischen Canton Bern ist z. B. D E = 30"*, B C= FG = 60m.

Wo hohe Ufer sind, schaden die Sinkstoffablagerungen in der Regel nicht. Man sucht desshalb oft die grossen Sinkstoffe an solchen Stellen zurückzuhalten, wenn sie weiter unten durch Ablagerung den Wasserspiegel erhöhen und so flache Ufer gefährden könnten. Die Sinkstoffablagerungen oben bewirkt man dadurch, dass man dem Flussbett eine grössere Breite gibt als die Normalbreite, so dass die Geschwindigkeit trotz dem grösseren Gefälle gleich bleibt oder oben noch kleiner wird als unten.

bleiben.

Wenn in der unteren Strecke, in welcher die Steine liegen bleiben, die Geschwindigkeit v ist, so muss gerechnet werden v — c \JB J. (III. Cap., S. 84, Gleich. 3.) Sollen nun jene Steine, welche unten in schädlicher Weise liegen bleiben würden, schon oben, wo sie Nichts schaden, und hei grösserem Gefälle J, liegen bleiben, so muss man das Profil umformen, so dass man einen kleinern Werth für B erhält. Derselbe soll sein: B{, dann muss v unverändert =

Bei diesem Verfahren, welches man für die Aarcorrection bei Meiringen mit Vortlieil angewandt hat, wird das oben zurückgehaltene grössere Material durch Stösse und Reibung der nachrückenden Sinkstoffe allmählich kleiner und so geeignet gemacht, weiter befördert zu werden, um auch durch die unterhalb befindliche Flussstrecke bis in den Brienzer See zu gelangen.

Schiffahrt kommt auf Gebirgsflüssen selten vor. Wo sie berücksichtigt werden muss, ist bei Ausmittelung des Normalprofils auch der kleinste Wasserstand in Betracht zu ziehen und das Profil dem muthmaasslichen Gefälle und der Wassermenge entsprechend so zu berechnen, dass die Schiffe noch genügend Tiefgang erhalten.

Uebersehwemmungsdeiche. Wir haben früher gesehen, dass im Gebiet der Ablagerungen die Hochwasserstände, oft auch die Sohle der Gebirgsflüsse häufig hoch über dem angrenzenden Culturlande sich befinden. Um dieses vor Ueberschwem-mung zu sichern, muss man parallel mit dem Flusse Dämme (Deiche) aufführen. Diese Erdwerke sind gegen das Ahspülen nicht sehr widerstandsfähig und man darf sie der Strömung nicht allzusehr aussetzen. Die Dämme bilden desshalb meistens ein Doppelprofil, in welchem die Flächen BC und F G Fig. IG, S. 558 das Vorland sind.

Unter keinen Umständen darf das Wasser über die Dämme gegen das Binnenland überstürzen. Der erfolgte Uebersturz hat fast immer Dammbrüche mit furchtbarer Zerstörung des cultivirten Binnenlandes durch Abschwemmungen und Kiesablagerungen zur Folge. Man thut gut, die Dammkrone wenigstens um lm höher anzunehmen als die berechneten muthmaasslich höchsten Hochwasser. Die Mehrkosten sind wohl gerechtfertigt durch die dadurch gewonnene grössere Sicherheit gegen Ausbrüche des Gebirgsflusses.

Schon die Parallelströmung ist den Dämmen gefährlich. Die Grasdecke auf den Böschungen ist nur bei kleinen Geschwindigkeiten genügend widerstandsfähig. Es ist desshalb gut, wenn man das Vorland mit Gesträuch bepflanzt, um auf demselben die Stärke der Strömung zu vermindern. Es versteht sich, dass man bei Ausmittelung des Normalprofils auf diese Verzögerung Rücksicht nehmen und desshalb auf eine grössere Tiefe rechnen muss. Nur wo Localverhältnisse dazu zwingen, z. B. Ortschaften bis an den Fluss sich ausdehnen, darf man die Deiche an den Uferrand legen, so dass sich das einfache Profil bildet. Die der Strömung ausgesetzte innere Dammböschung muss durch Uferschutzwerke (Cap. IX, § 4 u. 5) gesichert werden. Starke Steinpflasterung eignet sich hierzu in den meisten Fällen am besten. Selten ist in einem Gebirgsflusse die Geschwindigkeit so klein, dass in diesem Falle Graspflanzung zum Schutze der inneren Dammböschung genügt.

§ 12. Mittel zur Eegulirung. Die Regulirung eines Gebirgsflusses besteht:

a.    in der Herstellung des Normalprofils,

b.    in der Beseitigung der schädlichen Krümmungen.

Die Concentration der Strömung und die Geradelegung des Flusslaufes veranlassen eine Aenderung der Sinkstoffführung und damit eine Neubildung der Ge-fällscurve.

Die bedeutenden Unregelmässigkeiten, mit denen ein sich selbst überlassener Gebirgsfluss in der Regel die ganze Thalbreite einnimmt, erlauben es nur ausnahmsweise, die Regulirung an ein bestehendes Flussbett anzuschliessen. Es geht nicht an, unter Beibehaltung der Hauptrichtung durch locale Einzelwerke den Lauf des Gewässers zu verbessern, wie das bei den Flüssen der Niederung oft der Fall ist (siehe Cap. IX, § 5). Der Flusslauf muss ganz neu geschaffen werden. Schon aus diesem Grunde passen im Allgemeinen für Gebirgswasser die Buhnen nicht. Dieselben können auch ausserdem keine Anwendung finden, weil bei den grossen Gefällen und dem bedeutenden Sinkstofftransport sie selbst heftigen Angriffen ausgesetzt wären und daneben Seitenströmungen veranlasst würden, welche auch anderweitige Schädigungen zur Folge hätten. Man muss Bauten ausführen, welche eine möglichst ruhige Strömung einleiten. Dieser Bedingung entsprechen am besten die Parallelwerke (Cap. IX, §4).

In Flüssen der Niederung kann man oft die Parallelwerke einseitig anbringen und ihnen gegenüber sich darauf beschränken, eine vorhandene Uferlinie durch Schutzbauten zu sichern. In Gebirgsfliissen ist diese Anordnung selten möglich. Es müssen zwei Parallelwerke quer durch die Kiesbänke gezogen und so die vorhandenen Krümmungen abgeschnitten werden. Eine Gebirgsflusscorrection besteht demnach grössten-tlieils aus einer Reihenfolge von Durchstichen, welche aber oft keines Leitgrabens bedürfen. Die zuerst theilweise, später vollständige Einschränkung der Strömung mit Hülfe der Parallelwerke genügt in vielen Fällen, um die Ausschwemmung der Flusssohle bis auf die Normaltiefe zu bewerkstelligen.

Wenn nicht bloss Kiesbänke, sondern höher gelegenes Uferland oder Inseln durchschnitten werden müssen, dann sind die Durchstiche in gleicher Weise auszuführen wie bei der Regulirung der Flüsse im Flachlande (s. Cap. IX, § 11).

Fortschreitende Correction von oben herab. Die Einschränkung des Profils auf die Normalbreite bewirkt eine vermehrte Stosskraft der Strömung. Von früher her vorhandene Sinkstoffe werden demnach in Bewegung gesetzt und gleichzeitig müssen auch die von oben herabkommenden weiter befördert werden. Es besteht aus diesem Grunde während der Ausführung der Correction eine vermehrte Sinkstofführung, welche zweckmässigerweise dahin geleitet wird, wo die Regulirung noch nicht begonnen. Denn hier im ausgebreiteten Flusslaufe bleibt das Material liegen und zwar hauptsächlich an Stellen, wo später das corrigirte Flussbett nicht sein wird. Von der Gesammtablagerung werden jedenfalls die später bei Fortsetzung der Correctionsarbeit wieder weiter zu befördernden Sinkstoffe nur ein kleiner Theil sein. Man sieht hieraus, dass für Erhöhung des zukünftigen Uferlandes die Verhältnisse sich besonders günstig gestalten, wenn die Regulirungsarbeiten in den oberen Flusstrecken begonnen und nur allmählich nach abwärts fortgesetzt werden. Wo lange Durchstiche auf einander folgen, wird unter Umständen das Gelingen der oberhalb befindlichen nur dadurch gesichert, dass man das aus denselben abzutreibende Material in schon corrigirten Flusstrecken weiter leitet. Es kann deshalb ausnahmsweise bei Gebirgsfltissen, wie bei Flüssen der Niederung die Nothwendigkeit eintre-ten, die Correction in den unteren Strecken zu beginnen.

Bei diesem schrittweisen Vorgehen muss man an denjenigen Stellen, wo wieder begonnen werden soll, an feste Punkte, Felsköpfe, starke Bauwerke und dergl. anlehnen können und dementsprechend mit der oberhalb auszuführenden Baustrecke aufhören. Der Uebergang vom früher regulirten Bette zu dem unterhalb befindlichen, durch Kiesablagerungen erhöhten, ist eine gefährliche Stelle, daselbst brechen die Hochwasser leicht durch die neu angelegten Parallelwerke, bilden hinter denselben einen Strom und dieser schwemmt das abgelagerte Material von denjenigen Stellen weg, an welchen es liegen bleiben -sollte. Durch Anlehnen an feste Punkte wird diese Gefahr vermindert, Ausserdem bietet diese Form der Flussrichtung den Vortheil, die Wirkung der ausgebrochenen Hochwasser bei Abschwemmung der Ablagerungen zu beschränken, wenn man bei der Wahl der festen Anlehnungspunkte zwischen der rechten und linken Thalseite abwechselt. Ist z. B. oberhalb A, Fig. 17 das Wasser rechts ausgebrochen, so muss es bei B durch eine Oeffnung, welche daselbst angebracht ist, wieder zwischen die Parallel werke gelangen; ebenso bei C, wenn es unterhalb A links ausgebrochen ist u. s. f. Zöge man dagegen die Parallelwerke in der Mitte des Thaies gleichlaufend mit den Seiten desselben, wie durch M N und 0 P, Fig. 18 angedeutet ist, so würde z. B. ein Ausbruch rechts zwischen dem rechtseitigen Parallelwerke 0 P und dem Bergabhange Q 11 ein neues ungeregeltes Flussbett bilden und so der Erfolg der Correction verloren gehen. Es wäre demnach die nach A B C D Fig. 17 gekrümmte Linie einer vollkommen geraden vorzuziehen. Uebrigens sind die Thalabhänge in der Regel nicht in geraden parallelen Linien, so dass es meistens gelingt, die festen Punkte so auszuwählen, dass die Cor-rectiouslinie aus geraden Strecken zusammengesetzt wird.

Fig. 17.

Fig. 18.

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li

Colmationen. Man muss besondere Sorgfalt darauf verwenden, dass das Material, welches bei der Herstellung des neuen Bettes abgeschwemmt wird, für Erhöhung des Bodens seitwärts zur Verwendung kommt. Um dies zu bewirken, ist es nothwendig, die Parallelwerke zuerst niedrig zu halten und erst allmählich, wenn der Erfolg ein genügender geworden ist, zu erhöhen. Die Sinkstoffanhäufungen gelangen dabei über die Parallelwerke, wie auf S. 554 angedeutet worden ist.

Die Colmationen können auch fortgesetzt werden, nachdem die Ufer über die höchsten Wasserstände erhöht sind, jedoch nicht mehr mit Kies, sondern mit Schlamm, indem man das trübe Wasser weiter oben durch versehliessbare Oeffnungen (Colma-tionssclileusen) aus dem Flusse nimmt, in einem Canale mit geringerem Gefälle als dasjenige des Flusses weiter leitet und so die Schlammablagerungen bis in die gewünschte Flöhe fortsetzt. Auch aus Seitenflüssen kann mit Vortheil trübes Wasser für Erhöhung des Uferlandes herbeigeführt werden.

Bei den Colmationen, welche im Anschluss an die Regulirung der Gebirgs-fliisse Vorkommen, sind somit zwei Perioden zu unterscheiden. Die erste gehört der Correction selbst an, indem man zuerst die aus dem oberen, schon corrigirten Theile abgeschwemmten Sinkstoffmassen im unteren, noch nicht corrigirten ablagert, dann

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III,

bei beginnender Correction die Parallelwerke und Traversen nur allmählich erhöht und so die Sinkstoffablagerungen fortsetzt. Die zweite Periode beginnt, wenn die Parallelwerke über das Niveau des Hochwassers erhöht sind. Die weitere Erhöhung der Thalsohle geschieht nun nicht mehr in grossen Massen. Es muss nur eine für die Cultur geeignete Schicht abgelagert werden. Das Nähere über diese Art Col-mationen findet man in Cap. XII, § 24 bis 27.

§ 13. Construction der Parallelwerke. Die Einschränkung des Profiles eines Gebirgsflusses hat immer eine Senkung der Sohle zur Folge, die unter Umständen, wenn die Parallelwerke über hohe Kiesbänke weggeführt werden, eine ganz bedeutende ist. Das Maass der Einsenkung kann nur annähernd zum Voraus bestimmt werden. Selbst wenn das Niveau der zukünftigen Flussolile genau bekannt wäre, könnte man doch nicht Regulirungsbauten mit festen Fundamenten bis in die gegen Unter Spülungen gesicherte Tiefe anwenden. Die Kosten würden viel zu gross. Es entspricht der Natur des Gebirgsflusses viel besser, wenn man für die Parallelwerke bewegliche, dem Boden bei seinen Veränderungen sich leicht anschmiegende Constructionen verwendet, unter diesen leisten die Gum ppenb erg'sehen Sink walzen (s. Cap. IX, § 9) die besten Dienste. Mit gleich gutem Erfolge wie in der Wertach, Isar und Donau sind dieselben in den schweizerischen Gebirgsflüssen Aar, Emme, Thur u. A. verwendet worden. Die Furcht, es möchten die eckigen Sinkstoffe die Faschinen vor derZeit zerstören, war nicht begründet; sie haben sich während der Dauer, die man von ihnen verlangt, gut gehalten.

Man hat bei Verwendung der Sinkwalzen in Gebirgsflüssen in der Linie der zukünftigen Ufer in den Kiesbänken zuerst einen Graben ausgehoben und in der Regel drei Sinkwalzen, unten zwei nebeneinander, die dritte darauf, gelegt. Neben denselben bildet sich in Folge der Ausspülung eine Böschung, die Walzen rutschen auf dieselbe hinab und kommen alle drei nebeneinander zu liegen, sobald die Böschungsoberfläche Raum genug für sie hat. Allfällige Lücken, welche beim unregelmässigen Einsinken entstehen, werden mit Steinen ausgeworfen.

Zuweilen rutschen die Sinkwalzen zu weit in den Fluss hinein. Um dies zu verhindern, muss man sie durch Pfähle festlialten. Man darf indess dieses Mittel nur im Nothfall in Anwendung bringen, denn die Pfähle hindern das regelmässige Nachsinken der Parallelwerke.

Die Sinkwalzen haben ihren Zweck erfüllt, wenn Gleichgewicht in der Sinkstofführung eingetreten und die Flussolile bis in die natürliche Tiefe ausgespült ist. Nachher werden die Ufer durch geeignete Deckwerke gesichert. Meistens kann man hierzu starke Steinpflasterung mit Vortheil verwenden. Wo dieses Material nicht leicht herbeizuschaffen ist, können Flechtzäune am Fuss der Böschung mit Faschinenwerken darüber (s. Cap. IX, § 9 u. 10) genügen, wenn die Sinkstoffe nicht gar zu gross sind. Unter günstigen Umständen wachsen die Sinkwalzen aus und können, wenigstens tlieilweise als bleibende Uferversicherung dienen.

Kies dämme, welche durch Stein wurf und Pflasterung gesichert sind, (siehe Elbregulirung in Sachsen, Taf. XXIX, Fig. 16 und Fig. 7 u. 8, Taf. XXX) können als Parallelwerke an Gebirgsflüssen verwendet werden; allein sie erfordern eine sorgfältige Unterhaltung der Sicherung des Fusses auf der Flusseite, dürfen demnach nicht einsinken, die Pflasterung muss unverändert bleiben. Die Böschung, welche bei Senkung der Flussohle entsteht, muss durch Nachwerfen von Steinen so

versichert werden, dass die Steinvorlage das Parallelwerk beständig vor Unterwaschung sichert.

Am St. Gallischen Rheinufer versichert man den Fuss der Parallelwerke mit einem Fascliinenfundamente.

Zuerst hebt,man, s. Fig. 19 einen Graben G aus und aus dem Aushub wird ein Kiesdamm K erstellt, welcher als Parallelwerk dient. Er ist nicht sehr wider-Fig. 19.

standsfähig, wird theilweise wieder fortgespült, bewirkt aber doch neben dem Flussbette Ablagerungen. Im Graben G wird das Faschinenfundament F und auf demselben aus Trockenmauerwerk die Versicherung des Dammfusses F, die man Vorgrund nennt, angebracht.

Der Vorgrund wirkt schon für Vertiefung der Flussohle. Diese Wirkung wird später durch Vervollständigung des Dammes und Sicherung seiner Vorderseite durch

eine 0m,60 dicke Steinpflasterung, siehe Fig. 20, vermehrt. Bei der Vertiefung des Flussbettes sinkt der Vorgrund ein und erhält die Form eines unregelmässigen Steinwurfes, wird aber durch das Fasclii-

i rwasser

^gg nentundament so gut zusammengehalten, dass die Sicherung des Bauwerkes eine vollständige ist. Nur in seltenen Fällen wird eine nachträgliche Verstärkung nothwendig.

55B

JNieRermsser

Fig. 20.

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< 2,40)

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Hochwasser

Zur Beförderung der Sinkstoffablagerungen hinter den Parallelwerken werden an denselben Traversen angebracht (s. Cap. IX, § 5). Es können hierzu unter Umständen einfache Flechtzäune genügen, müssen aber je nach der Stärke der Hochwasserströmung, die sie zu brechen haben, widerstandsfähiger construirt werden. Da, wo Steine für die Parallelwerke verwendet werden, dient meistens in ähnlich ausgeführten Constructionen dasselbe Material auch für die Traversen.

Rhonecorrection im Canton Wallis. Eine besonders wichtige Rolle bilden die Traversen in dem bei der Rhonecorrection angewendeten Systeme, dessen Normalplan in Fig. 16 und 17, Taf. XXXIII angegeben ist. Dieselben sind in Entfernungen von 30 zu 30m angelegt und stark gegen den Fluss geneigt. Ihre Krone schliesst oben an diejenige eines Paralleldammes 0m,60 über dem höchsten Wasserstande an. Am Ende dieser Traversen befinden sich starke Steinköpfe, je mit 7 Pfählen festgehalten. Mit an dieselben anschliessenden, ungefähr 8ra langen Flügeln ersetzen sie das Parallel werk. Es stehen je zwei solcher Werke, die man in ihrer Gesammtlieit als Buhnen betrachten kann, einander gegenüber. Die Normalbreite zwischen den Steinköpfen ist, den Zuflüssen entsprechend, vergrössert. Sie beträgt oberhalb Visp 36m und in der untersten Strecke an der Ausmündung in den Genfer See 60m.

Dieses Bausystem hat sich an der Rhone gut bewährt, obwohl es im Allgemeinen für Gebirgsfllisse nicht empfohlen werden kann. Es ist zu starr und zu steif, um sich an das neu gebildete Flussbett anzuscliliessen, auch können die über den Flügeln vorstehenden Köpfe zu Gegenströmungen Anlass geben. Man hat auch in der Schweiz und anderwärts die Erfahrung gemacht, dass kurze Buhnen, welche, wie jene Köpfe vor Böschungen oder Parallelwerken herausragen, diese Werke, statt sie zu schützen, gefährden.

36*

§ 14. Ableitung der Binnengewässer. Wir haben gesehen, dass es nicht immer möglich ist, die Thalsohle über das Niveau der höchsten Wasserstände der Gebirgsflüsse zu erhöhen, so dass man das niedrig gelegene Binnenland durch Deiche gegen Ueberschwemmungen schützen muss. Wo dies der Fall ist, können hei Hochwasser die Seitengewässer nicht mehr direct einmünden. Unbedeutende Bäche kann man durch mit Thoren oder Schützen verschliessbare Oeffuungen hei kleineren Wasserständen in den Fluss leiten. Steht das Wasser hoch, dann bleibt die Ausflussöffnung verschlossen. Das dauert aber nie lange und desshalb kann man an vielen Orten die Ueberschwemmungen, welche die Seitenbäche verursachen, auf Stellen beschränken, wo sie nicht schaden.

Die Oeffuungen in den Deichen sind gefährliche Stellen, an welchen leicht Dammbrüche entstehen. Man muss desshalb diese Ableitungsweise wenn möglich vermeiden, namentlich wenn die Seitengewässer zahlreich oder gross sind. In diesem Falle muss man sie an Uferstellen leiten, welche höher sind als die höchsten Hochwasserstände. Nicht immer findet sich indess eine Bodenerhöhung in der Nähe, das Binnenland dehnt sich oft auf grosse Strecken längs dem Flusse aus. Dann muss man die sämmtlichen Gewässer desselben in einem mit dem Fluss gleichlaufenden Canale sammeln. Dieser Binnencanal erhält ein kleineres Gefälle als der Fluss und zwar so, dass an einer für die Einmündung geeigneten Stelle die Hochwasser beider übereinstimmen.

Man sollte wo möglich die Einmündungen der Binnencanäle an feste Punkte A B C D, Fig. 17, S. 561 anlehnen, weil dieselben an Stellen, woselbst die Ufer so niedrig sind, dass die Ueberschwennnungsdeielie eine Strecke weit vom Flusse canal-aufwärts geführt werden müssen, leicht zu Dammbrüchen Anlass geben können.

§ 15. Sinkstoffablagerungen in Seen. — Einmündung der Seitengewässer. Grundsätzlich in ähnlicher Weise, wie es bei den Wildbächen gezeigt worden ist, kann man unter Umständen den Lauf von Gebirgsflüssen durch Ablagerung der Sinkstoffe an unschädlicher Stelle verbessern. Wir haben früher gesehen, wie es möglich ist, durch Veränderung des Profils die Sinkstoffe in einer Schlucht zurückzuhalten, noch günstiger aber gestalten sich die Verhältnisse, wenn das sämmtliche Material in einem See abgelagert werden kann.

Beispiele hierfür sind die Linthcorrection und die Aarcorrection bei Aarberg.

Die Linth floss früher direct in den Züricher See. Oberhalb desselben war das versumpfte Ablagerungsgebiet. Durch Ableitung in den Wallensee ist nun der Fluss gezwungen seine Sinkstoffe dort unschädlich abzulegen und der neue Abfluss vom Wallensee in den Züricher See ist tief genug, um die Gegend zu entsumpfen. Eine Erhöhung der Flussohle kann nicht mehr stattfinden, weil das Seewasser keine Sinkstoffe mitbringt.

Aehnlich sind die Verhältnisse an der Aar, deren Ablagerungsgebiet bei Aarberg ebenfalls versumpft ist. Durch Ableitung in den Bielersee erreicht man unschädliche Ablagerung der Sinkstoffe und Senkung des Wasserspiegels unterstützt durch eine Tieferlegung des Sees, welche durch Ausbaggerung des Ausflusses bleibend erreicht wird, weil in Zukunft keine Sinkstoffe mehr in diesen Theil des Aarlaufes gelangen können.

Auch im Uebrigen kann die Correction der Aar zwischen Thun und Uttigen, s. Fig. 18 u. 19, Taf. XXXIII als ein lehrreiches Beispiel einer Gebirgsfluss-Regu-lirung bezeichnet werden.

In einer Strecke von ungefähr 1V2Km von Thun abwärts befand sich die Aar schon früher in einem ziemlich geregelten Zustande, so dass es möglich war, an das normale Flussbett oberhalb der Zulgmündung die Parallelwerke gut anzuschliessen.

Die Correctionslinie fand ihre festen Anschlusspunkte an einem zum Schutze der Eisenbahn gebauten Werke W, Fig. 18 am linkseitigen Ufer, bei Thungschneit am rechtseitigen Ufer und wird bei der Fortsetzung der Regulirung unterhalb Uttigen wieder links an felsiges Ufer anschliessen. Es ist demnach vollständig den Forderungen für eine zweckmässig gewählte Linie entsprochen, welche auf Seite 561 besprochen sind. Dazu kommt, dass zwischen Thungschneit und Uttigen die Brückenwiderlager beidseitig feste Anlehnung bieten.

Die Parallelwerke bestehen auf jeder Seite aus drei Gumppenberg’schen Sink-walzen von 0ni,90 Durchmesser, mit 0m,15 dicker Faschinenumhüllung und Füllung mit faustdicken Steinen. Dieselben genügten da, wo die Linie alten Giessen und niedrigen Kiesbänken folgt. An einzelnen Stellen waren Durchstiche nötliig, der grösste für Durchschneidung des Schuttkegels der Zulg. Der Leitcanal auf ]4 der Durchstichsbreite ist seitwärts angebracht. Dabei hat die Abschwemmung in vollständig befriedigender Weise stattgefunden. Für Absperrung des alten Flussbettes sind Packwerkdämme in Anwendung gekommen.

Als Normalsohlenbreite hat man oberhalb der Zulgmündung 33m, unterhalb 40,n angenommen, bei einem durchschnittlichen Gefälle von 2,6 pro mille im ungeregelten Flusslaufe und einer Maximalwassermenge der Aar von 400 kbm, der Aar und Zulg zusammen von 500 kbm per Secunde. Die Minimalwassermenge beträgt in der Aar 20 kbm, in der Zulg 1 kbm per Secunde.

Die Einmündung der Seitengewässer darf bei Gebirgsfhissen nicht unter einem so sehr spitzen Winkel stattfinden, dass dadurch eine Erweiterung des Bettes im Hauptflusse bedingt ist, wreil durch diese Erweiterung die Stosskraft vermindert würde, und zwar gerade an derjenigen Stelle, wo der Fluss derselben, wegen der neu hinzugekommenen Sinkstoffe, besonders bedarf. Ferner lagert ein ganz spitz einmündender Seitenbach seine Sinkstoffe am Ufer ab, ein weniger spitz einmündender dagegen wirft dieselben in die Mitte des Hauptflusses an Stellen, wo die Geschwindigkeit, demnach die Stosskraft grösser ist, hinaus. Für die Weiterführung der Sinkstoffe ist es sehr gut, wenn die Sohle an der Ausmündung des Seitengewässers etwas höher gelegt werden kann, als diejenige des Hauptflusses.

Diesen Bedingungen entsprechend, mündet die Zulg unter einem Winkel von 50° ein und ihre Sohle liegt um lm,50 über dem ursprünglichen Aarbett.

Die Normalsohlenbreite der Zulg ist zu 15m festgesetzt, das Gefälle in der corrigirten Strecke beträgt 12,7 pro mille.

Die Aarcorrection ist nicht in einem Mal, sondern successive von oben herunter ausgeführt worden und man hat Sinkstoffablagerungen auf denjenigen Theilen des Bettes, welche man verlassen wollte, dadurch mit vollständigem Erfolge bewirkt; auch geht die Ausgleichung und Vertiefung der Flussohle in dem neuen corrigirten Flussbette in unerwartet befriedigender Weise vor sich. Diese Vertiefung würde bis zum See hinauf zurückwirken, wenn nicht Localverhältnisse dazu zwängen, unten an der Stadt Thun vorläufig durch ein provisorisches Stauwerk, später durch ein definitives Wehr für die Strecke durch die Stadt bis zum See der Vertiefung halt zu gebieten.

Der Bau wurde im Winter 18⁷¹/₇₂ begonnen und im Winter 18⁷⁵/₇₆ bis zu der Eisenbahnbrücke bei Uttigen’ in der Hauptsache vollendet. Die Vertiefung der Sohle dauert jetzt (1878) noch fort. — Es zeigt sich deutlich, wie das Gefälle von den vorhandenen Sinkstoffen abhängig ist.

Die Aar kommt hei Thun aus dem See und bringt folglich von dort her keine Sinkstoffe, sie muss nur ihr Bett in den früheren Ablagerungen der Kander und der Zulg ausspülen und bedarf hierzu eines bestimmten Gefälles, welches die Strömung sich seihst ausbildet.

Die Zulg bringt grosse Sinkstoffmassen, welche die Aar weiterfuhren kann, aber sie bedarf dazu eines grösseren Gefälles (s. Seite 555) und bildet sich dasselbe in der That selbst aus.

Ein Blick auf das Längenprofil Fig. 19, Taf. XXXIII zeigt, dass dieser Ge-fällsbrucli schon früher im ungeregelten Flusse bestand und nach Vollendung der Bauten schon im Januar 1876 zeigte er sich wieder, trotz der Ablagerungen bei der Uttiger Brücke, welche als vorübergehend zu betrachten sind, denn oberhalb der Zulg beträgt das Gefälle 1,6 pro mille, unmittelbar unterhalb derselben 2,8 pro millc, mehr abwärts gegen das Ablagerungsgebiet hin 2,1 pro mille. Spätere Untersuchungen lassen es als wahrscheinlich erscheinen, dass nach vollständiger Ausbildung des Flussbettes, das Gefälle oben an der Zulgmündung 1,96 pro mille, unterhalb 2,30 pro mille betragen werde.

Die Sink walzen folgen in befriedigender Weise der Vertiefung und wirken zum Theil bleibend als Uferversicherung. Im Uebrigen werden die Böschungen mit Bruchsteinen gepflastert.

Der Kostenanschlag wurde von dem bauleitenden Ingenieur Herrn J. Zürcher im Jahr 1870 angefertigt. Damals betrug in der Gegend von Thun der Taglohn eines Erdarbeiters 1 M. 60 Pf. und 1 kbm Bruchsteine kostete 5 M. 35 Pf. Seither haben sich diese Preise gesteigert und eine Ueberschrcitung veranlasst. Bei gleichen Preisen wären die Kosten unter dem Anschlag geblieben. Der Kostenanschlag lautete (s. Allg. Bauz. 1876):

A. Aar-Correction. I. Abtheilung 1500™ lang.

Erdarbeiten.

Mark

Ausgrabung der Fundamente und des Leitcanals 49 000 kb,n ä 40 Pf. . . . 19 600

Mark

Planie der Dämme 1500 lauf. Meter ä 1,85 M.

. 2 775

Uferbauten.

Uferwehren mit Steinpflasterung und 3 Sinkwalzen 2535 lauf. Meter ä 18,17 M. 47 404,50 Uferwehren mit Steinpflasterung, 3 Sinkwalzen und Packwerkrückwand

270 lauf. Meter ä 29,50 M......

Absperrwerke 120 lauf. Meter ä 53,40 M.....

Ueberfallswehr für die Zulg 36 lauf. Meter ä 66,50 M.

22375

7965

6480 2 394

64243,50 17 381,50

Unvorhergesehenes und Landentschädigung

Total für die I. Abtheilung 104000

83000 60000

26000

II.    Abtlieilung 1200m lang mit denselben Einheitspreisen . .

III.    Abtheilung 1140m lang.............

B. Zulg-Correction

Ganze Voranschlagssumme 273000

Literatur.

1.    Eberenz. Wasserbaukunst an reissenden Flüssen. Freiburg i/Br. 17G7.

2.    Fahre. Essai sur la theorie des torrents et des rivieres. Paris. 1797.

3.    Lecreulx. Recherches sur les rivieres. Paris 1804.

4.    Duile. Verbauung der Wildbäche. Innsbruck. 1834.

5 La Nie ca. Die Unternehmungen der Rheincorrection im Cauton Graubünden. Zürich. 1839.

6.    v. Gumpp en b er g-Pö11mes. Der Wasserbau an Gebirgsllüssen. Augsburg 1854.

7.    F. Müller. Die Gebirgsbäche und ihre Verheerungen. Landsbut. 1857.

8.    Culmann. Bericht an den schweizerischen Bundesrath über Untersuchung der Schweiz. Wildbäche

Zürich. 1864.

9.    3 Berichte an den Schweiz. Bundesrath über Untersuchung der Schweiz. Hochgebirgswaldungen in den

Jahren 1858 — 1860. Bern. 1860. 1861. 1862.

10.    Der Binnenflussbau im Grossherzogthum Baden. Carlsruhe. 1863.

11.    Memoires sur les barrages de retenue de gravier par Philippe Breton. Paris. 1867.

12.    Legier. Hydrotechnische Mittheilungen Glarus. 1868.

13.    Expertenbericht über die Ursache der Ueberschwemmungen im Jahre 18G8 und über den Betrag des

Schadens in den Cantonen Uri, St. Gallen, Graubünden, Tessin und Wallis. Bern. 1869.

14.    Alexandre SurelL Etüde sur les torrents des hautes Alpes. t

15.    Eingabe der Regierung des Cantons Graubünden an den Schweiz. Bundesrath über die Nolla-Verbauung.

Chur. 1870.

16.    v. Salis. Bericht über die Verbauung des Glenners und grösserer Flüsse im Allgemeinen. Chur. 1870.

17.    A. Hess. Correction der Wildbäche. Halle. 1876.

18.    Michel Costa de Bastelica. Les torrents des hautes Alpes.

19 Etudes sur les torrents des hautes Alpes par Scipion Gras. Annales des ponts et chaussees. 1857.

20.    Kink. Parere sul modo di rendere innocui i torrenti esistenti nelle valli laterali fra Gmund e Trento.

Trento. 1871.

21.    Dünkelberg. Culturtechnische Skizze. Innsbruck. 1873.

22.    Correction der Donau im Regierungsbezirk Schwaben und Neuburg. Dillingen. 1874.

23.    Die Flussregulirung in Schlesien. Troppau. 1874.

24.    Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins. 1871.

25.    Deutsche landwirthschaftl. Zeitung. 1873. 1874.

26.    Allgem. Bauzeitung. 1873. 1876.

27.    W. Fraisse. Notice sur la Correction du Rhin. Lausanne. 1868.

XI. Capitel.

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Bearbeitet von

H. Gr a r Tb e,

Königl. Baurath, Lehrer für Wasserbau am Polytechnikum zu Hannover.

(Hierzu Tafel XXXIV bis XXXVI und 19 Holzschnitte.)

§ 1. Fluss- und Seedeiche. Zweck der Deiche. Marsch. Geest. Polder.

Deiche sind Erddämme, welche an den Flüssen und an der Seeküste angelegt werden, um die Hochgewässer der Flüsse bezw. die höheren Fluthen des Meeres von den niedrigen Grundstücken fern zu halten oder zu „kehren“. Die Deiche sind hiernach entweder Flussdeiche oder Seedeiche.

Im unteren Laufe derjenigen Flüsse, in welche die Fluth des Meeres eindringt, findet thatsäclilich ein allmählicher Uebergang der Seedeiche in die Flussdeiche statt, wobei indessen diejenigen Deiche, vor denen die höchsten Wasserstände ausschliesslich oder überwiegend durch die Meeresfluthen hervorgerufen werden, als Seedeiche, dagegen diejenigen, für welche das Oberwasser des Flusses maassgebend ist, als Flussdeiche anzusehen sind.

Der Zweck der Deiche ist in erster Linie auf die landwirthschaftliche Verbesserung, die sog. Melioration, der eingedeiehten Niederung gerichtet. Letztere soll

1.    zu einer geregelten, ungestörten Bewirtschaftung, namentlich zum Anbau von Getreide und anderen Culturgewächsen, welche eine Ueberschwemmung nicht ertragen können, eingerichtet werden, um höhere und sicherere Erträge zu erzielen als die Grasgewinnung aus Wiesen und Weiden gewährt,

2.    den Beschädigungen entzogen werden, welche bei einer heftigen Ueber-strömung durch Hochwasser oder Hochflutheu erfolgen, indem Theile des cul-tivirten Landes fortgespült, Löcher oder selbst neue Kinnen eingerissen und — bei Flussdeichen — Ablagerungen von Sand und Gerolle veranlasst werden,

3.    vollständiger entwässert,

4.    in Betreff der Bewohnbarkeit verbessert werden.

Ferner haben die Flussdeiche, wie dies bereits im IX. Capitel hervorgehoben, für die Regulirung der Flüsse eine grosse Bedeutung. Indem sie das Hochwasser Zusammenhalten, verhindern sie, dass sich der Hochwasserstromstrich in Richtungen ausbildet, welche zwar grosses relatives Gefälle und geringen Bewegungswiderstand darbieten, aber von dem gewöhnlichen Flusschlauche ab weichen, wodurch Versandungen, Uferabbrüche und Verwilderungen entstehen würden; die Deiche bilden daher in vielen Fällen ein wichtiges Glied in den Regulirungsanlagen eines Flusses.

Im nördlichen Deutschland nennt man die aus den Alluvionen der Flüsse und der See entstandenen, ebenen Niederungen „Marschen“; im Gegensätze zu denselben heisst der sandige Höhenrand, welcher über den höchsten Wasserständen gelegen ist und an den Flussmündungen und der See früher die Begrenzung der letzteren bildete, die „Geest“. Der fruchtbare, hauptsächlich aus Thon mit Sandbeimischungen bestehende Boden der Marsch wird Klai genannt und ist in der Nähe der See am mächtigsten und thonreichsten. Zwischen der Marsch und der Geest liegen oft im unteren Laufe der Flüsse und namentlich dort, wo der Geestrand weit zurückspringt, Moorflächen, sog. Randmoore. Polder nennt man im Allgemeinen alle Flächen, welche mit Deichen zur Abwehrung der hohen Wasserstände der Flüsse (Strompolder) und der See (Seepolder) umgeben sind, doch wird der Name in Deutschland hauptsächlich an der See und zwar für die jüngeren eingedeichten Flächen, sowie für diejenigen Niederungen gebraucht, welche ihrer tiefen Lage wegen einer künstlichen Entwässerung mittelst Schöpfmaschinen bedürfen und innerhalb der übrigen, höher gelegenen Marsch besonders umdeicht sind, um vor dem fremden Wasser der letzteren geschützt zu werden. Bildete die Niederung vor der Einpolderung eine seeartige, tiefe Wasserfläche, so nennt man sie in den Niederlanden und der benachbarten deutschen Küste „Meer“. Solche trocken gelegte Meere finden sich namentlich in den Provinzen Nord- und Südholland.

A. Flussdeiclie.

§ 2. Eintlieilung der Flussdeiclie. Flussdeiche sind entweder Winterdeiche (Hauptdeiche, Banndeiche), welche die höchsten, überhaupt zu erwartenden, in der Regel im Frühjahre zur Zeit des Schneeschmelzens eintretenden Wasserstände kehren sollen oder Sommerdeiche, welche den Grundstücken nur Schutz vor den während der Sommerzeit gewöhnlich vorkommenden Hochwasserständen gewähren, dagegen von dem höheren Wasser überfluthet werden.

Die Sommerdeiche erfüllen also nicht vollständig die im Landescultur-Interesse an Deiche überhaupt zu stellenden Forderungen, sind aber wegen ihrer geringeren Dimensionen weit billiger in der Anlage und Unterhaltung und die Ländereien werden den fruchtbringenden und erhöhenden Ueber-schlickungen der Hochgewässer nicht ganz entzogen, so dass die aus der Entziehung des Schlicks hervorgehenden Nachtheile der Winterdeiche (vergl. § 3) nur zum Theil eintreten können. Die Sommerdeiche werden gewöhnlich im Anschlüsse an schon bestehende Winterdeiche hergestellt, indem sie Vorländer der letzteren schützen; sie finden sich alsdann nicht in ganzer Erstreckung vor den Winterdeichen, sondern nur in soweit, als die Vorländer eine grosse Breite besitzen. Nur selten kommen die Sommerdeiche allein ohne Winterdeiche vor.

Ferner unterscheidet man geschlossene und offene Deiche. Die ersteren scliliessen sich an hoch wasserfreie Höhen, so dass die Niederung den gewünschten Schutz von allen Seiten erhält und sind die fast ausschliesslich vorkommenden Anlagen. Die offenen Deiche enthalten grosse Lücken, sie gewähren keinen Schutz vor Ueberschwemmung, halten vielmehr nur die Strömung mit ihren nachtheiligen Sand-und Geröllablagerungen sowie Bodenbeschädigungen von den Ländereien ab und erfüllen im Wesentlichen nur die Bedingungen, welche vom Standpunkte der Flussregulirung an die Deiche zu stellen sind.

Die offenen Deiche werden hauptsächlich an den scharfen Krümmungen der Flüsse angelegt, wo die Gefahr, dass sich ein besonderer Hochwasserstromstrich und beim Zusammentreffen günstiger

Umstände selbst ein neuer Flusslauf ausbilden könne, in besonders hohem Grade vorhanden ist; das Wasser strömt allerdings am unteren Ende einer solchen offenen Deichstrecke, auch wenn der Deich

Fig. 1.

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Mul

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daselbst flach in das Ufer ausläuft, lebhaft ein und ruft leicht Ausspülungen und Versandungen hervor, weshalb solche Deiche oft im Laufe der Zeit immer weiter verlängert worden sind. Ferner sind Winterdeiche mit grösseren Lücken auch an solchen Gebirgs-flüssen angelegt, bei denen man die Verheerungen des sich bei einem Durchbruche in die Niederung mit Heftigkeit stürzenden Stromes wegen des grossen relativen Gefälles des Flusses besonders fürchtete, aber doch die befruchtende Wirkung des sich rückwärts über das Gelände ausbreitenden Hochwassers nicht entbehren wollte; durch Flügel deich e (s. nebenstehende Fig. 1, oben), oberhalb deren dann gewöhnlich die Nebengewässer einmünden, wird verhindert, dass sich das Hochwasser hinter den Deichen durch die Niederung bewegt

Rückdeiche oder Rückstandeiche erstrecken sich längs eines Nebenflusses und zuweilen in grösserer Entfernung von dem Flusschlauche desselben, um das von dem Hauptflusse zurückstauende Hochwasser von der Niederung fern zu halten, siehe Fig. 12, Taf. XXXIV; sie müssen bei geschlossenen Deichanlagen angelegt werden, falls der Nebenfluss so bedeutende Wassermengen zuführt, dass eine Sielanlage im Hauptdeiche nicht zweckmässig erscheint.

Die Rückstaudeiche schliessen sich, falls nicht etwa hochwasserfreie Höhen als Verbindungsglied auftreten, an der Mündung des Nebenflusses unmittelbar an den Hauptdeich und erhalten die Höhe des letzteren; nach oberhalb steigt der für die Deichhöhe maassgebende Hochwasserspiegel in der Regel mit geringem Gefälle an, indem das Hochwasser des Hauptflusses gewöhnlich so lange Zeit andauert, dass nach der Ausfüllung des Thaies das Wasser des letzteren ein, wenn auch sehr geringes Gefälle consumirt. Es kommen jedoch auch Fälle vor, wo die maassgebende Hochwasserlinie nach oberhalb abfällt und wird es sich dann oft empfehlen, statt der hohen Rückdeiche niedrigere, allein nach den Wassermengen und Wasserständen des Nebenflusses bestimmte Deiche anzulegen und den letztem durch eine im Hauptdeiche erbaute Sielanlage in den Hauptfluss einzuführen.

Binnen deiche schützen die Niederung gegen das Hochwasser solcher Gewässer, welche vom rückwärts liegenden Lande kommen; auch werden diejenigen Deiche ebenso genannt, welche die zu einer Hauptwasserschaft gehörenden Flächen zu grösserer Sicherheit in einzelne Abtheilungen trennen.

Schaar- oder Gefahrdeich nennt man an einem Flusse denjenigen Deich, vor dem sich kein genügend breites Vorland findet, der also den Angriffen der Strömung unmittelbar ausgesetzt ist; vergl. die mit a bezeichnete Stelle des Holzschnitts Fig. 1 und Fig 13, Taf. XXXIV. Ein Schaardeich bedarf nicht allein einer besonders guten Sicherung der Aussenböschung, sondern es muss das schmale Vorland durch UferdeckwTerke oder Buhnen vor dem ferneren Abbruche geschützt und durch Regulirung des Flusses thunlichst auf Ausbildung des Vorlandes hingewirkt werden, um die erheblichen Unterhaltungskosten des Schaardeiches und die mit demselben verbundenen Gefahren zu beseitigen.

Schlafdeiche sind alte, hinter dem Hauptdeiche liegende Deiche, welche in früheren Zeiten, ehe der neue Hauptdeich geschüttet wurde, den Schutz der Niederung bewirkten.

Flügel deiche sind kurze Deiche, welche im Anschlüsse an den Hauptdeich hauptsächlich in den folgenden Fällen Vorkommen:

1. Bei vorspringenden Deichecken, indem sie bis zum Vorlande in geringer Länge hinabgeführt und auf der Oberwasserseite abgepflastert sind, um den Stoss des Eises aufzunehmen.

3. Oberhalb der Einmündung von Nebenflüssen, um eine Vereinigung der beiden Flüsse unter spitzem Winkel auch zu Hochwasserzeiten herbeizuführen, mithin Versandungen möglichst zu verhüten (siehe nebenstehende Fig. 2) und auch den Rückstau, welcher alsdann nur von dem weiter stromabwärts gelegenen Endpunkte des Flügeldeiches eintreten kann, zu mässigen.

2. Als Dämme, welche von dem Hauptdeiche ans in declinanter Richtung und gewöhnlich in geringer Höhe auf einem Theile des Vorlandes (selten bis an die Stromrinne) geführt sind, um niedrigere Theile des Vorlandes vor heftiger Durchströmung zu schützen, (vergl. Holzschnitt Fig. 1, S. 570); namentlich finden sie sich, falls alte verlassene Flussarme vorhanden sind, deren erneute Ausbildung zum Hauptarme und in Verbindung damit ein stärkerer Angriff des Hauptdeiches gefürchtet wird. Sind Flügeldeiche der letzteren Art von erheblicher Länge und weit niedriger als der Hauptdeich, so nennt man sie wohl Leitdämme.

Fig. 2.

In allen Fällen wird durch die Flügeldeiche eine Beschränkung des Hocli-wasserprofils herbeigeftilirt, welche nicht über ein gewisses Maas gestattet werden darf, ohne nachtheiligen Aufstau, Versandungen, Eisstopfungen und sonstige Unregelmässigkeiten hervorzurufen; ferner sind die Flügeldeiche selbst stark exponirt.

§ 3. Naclitlieile der Flussdeiche. Die nachtheiligen Einwirkungen der Deichanlagen bestehen hauptsächlich in

1.    der Steigerung des Hochwassers,

2.    der Entziehung der befruchtenden Sinkstoffablagerungen,

3.    der Verminderung der bisherigen Vorfluth,

4.    dem Hervorrufen der Deichbeschädigungen und Deichbrüche,

5.    der Qualmwasserbildung.

Die Deiche führen eine Verengung des bisherigen Hochwasserprofils herbei und veranlassen hierdurch (gleich jedem anderen Einschränkungswerke) eine Erhebung des Wasserspiegels. Eine fernere, wenn auch geringe Erhöhung des Wasserspiegels wird dadurch hervorgerufen, dass sich das Wasser nicht mehr wie früher auf den weiten Flächen der Niederung ausbreiten kann, indem das verengte Profil trotz der Anstauung eine viel geringere Wassermenge zu fassen vermag. Deiche, deren Höhen nach den früher beobachteten Hochwasserständen ohne Rücksicht auf die eintretende Erhöhung angelegt wurden, werden also iiberfluthet werden.

Ferner müssen die eingedeichten Niederungen diejenigen Sinkstoffe entbehren, welche früher während der Ueberschwemmungen auf denselben abgelagert wurden, ihnen Fruchtbarkeit verliehen und eine Erhöhung bewirkten; sie senken sich vielmehr durch die verbesserte Entwässerung und Austrocknung und zwar namentlich da, wo der thonige Alluvionboden eine grössere Mächtigkeit besitzt. Im Gegensätze hierzu wird das Vorland (Aussendeichsland oder der Aussendeich) durch die Ablagerung der Sinkstoffe erhöht und in vielen Fällen erhöht sich auch die Sohle des Flussbettes und der gewöhnliche Wasserstand; jedenfalls bewirkt die Erhöhung der Vorländer aber eine Beschränkung des bisherigen Hochwasserdurchflussprofils, so dass sich das Hochwasser, dessen Menge in Folge der im Flussgebiete ausgeführten Entwaldungen und Cultivirungen ohnehin immer mehr zugenommen hat, auch zu immer grösserer Höhe erheben muss. Die ursprünglich in geringen Dimensionen und vielleicht nur gegen Sommerwasser angelegten Deiche wachsen, indem von Zeit zu Zeit Erhöhungen und Verstärkungen vorgenommen werden müssen, zu immer grösseren Colossen an und die Verheerungen, welche das in das niedrige, gesenkte Binnenland hei Deichbrüchen sich stürzende Wasser hervorruft, werden immer grösser.

Sodann wird durch die Einengung des Hochwasserprofils auch die Geschwindigkeit des Hochwassers eine grössere, so dass Uferabbrüche, gewaltsame Bildung neuer Flussläufe, Eisverstopfungen und Versandungen veranlasst werden können, falls nicht durch eine Regulirung des Flusschlauches diese Uebelstände beseitigt werden; für die Ausbildung der Schiffahrtstiefe ist dagegen jene gesteigerte Geschwindigkeit günstig.

Namentlich an solchen Tlieilen der Flüsse entwickeln sich die schlimmsten

Zustände, wo Eisstopfungen häufiger eintreten; oberhalb der Verstopfung, welche das Durchflussprofil des Wassers erheblich oder ganz beschränkt, steigt das Wasser rasch an und bewirkt zuerst einen Ueberlauf und dann bald einen Durchbruch des Deiches; Zerstörungen und Versandungen der Niederungen sind die Folge des Durchbruches, dessen Schliessung grosse Opfer erfordert. Falls die Deiche vor dem Durchbrechen bewahrt werden, so ruft bei lange andauerndem Hochwasser und geringer Stärke der thonigen Klaischicht das Quellwasser (Qualm-, Kuver- oder Kör-Wasser) die grössten Nachtheile für die Grundstücke hervor. Es ist dieses das aus dem sandigen Untergründe aufsteigende Wasser, dessen Menge um so grösser wird, je höher das Gefälle zwischen Aussen- und Binnenwasser, je weniger mächtig und undurchlassend die obere, den Sandboden bedeckende Alluvionschicht ist und je mehr Löcher oder Gräben sich finden, welche unmittelbar in den sandigen Untergrund eingeschnitten sind. Dieses magere, d. h. fruchtbare Stoffe entbehrende Quellwasser laugt die Grundstücke aus, indem es von unten nach oben sich bewegt. Es bedeckt oft die niedrigen Marschen in weiter Ausdehnung, wodurch bei dem Eintritte warmer Witterung die jungen Saaten leicht vollständig zu Grunde gehen.

Nach dem Obigen dürfte die Frage gerechtfertigt sein, ob die Nachtheile der Flussdciche nicht grösser als ihre Vortheile seien. Es erheben sich denn auch Stimmen genug, welche alle Flussdeiche verdammen, während dieselben andererseits als das vorzüglichste Mittel zur Erhöhung des Wohlstandes eines Flusstliales gepriesen werden.

In der Regel werden bei einem neu einzudeichenden Flusse nur diejenigen Deichanlagen zu empfehlen sein und sich auch auf die Dauer als höchst segensreich erweisen, welche

1.    so weit von dem Flusschlauche entfernt gelegt sind, dass das Hochwasserprofil ein sehr grosses geblieben ist, welche mithin nur geringe Erhebungen des Hochwassers durch Profileinschränkung und Wasserflächenver-minderung erfahren,

2.    Grundstücke einschliessen, welche vollkommen reif für die Eindeichung sind, d. h. nach ihrer Höhenlage und zwar auch unter Berücksichtigung der künftigen Senkung, sicher entwässert werden und nach ihrer Bodenbeschaffenheit die fruchtbaren Ueberschlickungen einigermaassen entbehren können,

3. bcdeichte Flächen von solcher Breite begrenzen, dass die landwirtschaftliche rationelle Ausnutzung derselben ohne besondere Deiche wegen der Entlegenheit der Wirtschaftsgebäude nicht wohl möglich ist,

4.    Gelände schützen sollen, deren Oberfläche wenigstens in 0m,5 Stärke aus thonigem, das Qualmwasser nicht durchlassendem Boden besteht, indem andernfalls und namentlich bei lange andauerndem Hochwasser die Nachtheile des Qualmwassers in Verbindung mit den Kosten der Anlage die Vortlieile der letzteren überschreiten können,

5.    im Interesse der Flussregulirung sich als unbedingt nothwendig erweisen, was jedoch gewöhnlich nur bei Eindeichungen in den oberen Theilen des Flussgebiets der Fall ist.

In den mittleren und unteren Flussgegenden werden dagegen Niederungen von relativ nicht bedeutender Breite zweckmässig nicht eingedeiclit, da sie, nachdem ein genügend breites Vorland aussendeiclis belassen ist, zu schmal werden, um die bedeutenden Anlage- und Unterhaltungskosten der Deiche unter Berücksichtigung der für die Zukunft zu erwartenden Steigerung des Hochwassers und der verminderten Fruchtbarkeit in Folge der Entziehung der Schlickablagerungen zu tragen. Sind solche schmale Uferflächen so niedrig, dass sie zu oft vom Sommerwasser überfluthet werden und daher zu geringe Erträge liefern, so wird an Stelle von Winterdeichen die Anlage von Sommerdeichen vorzuziehen sein, die jedoch keinenfalls über das notliwendigste Höhenmaass aufgeführt werden dürfen.

Falls die Niederung von sehr verschiedener Höhenlage ist, so kann es sich auch oft empfehlen, nur die niedrigeren Theile derselben durch einzelne, nicht zusammenhängende Deiche, welche zwischen den höher gelegenen Theilen und in Höhe der letzteren geschüttet werden, vor frühzeitigen Durchströmungen und Versandungen zu schützen, damit die Ueberfluthung erst später erfolge. Ferner werden die Flussschläuche zu reguliren und die abbrechenden Ufer zu befestigen sein.

Flussthäler, deren Oberfläche nicht in genügendem Grade thonig ist, sollten nur mit Sommerdeichen geschützt werden. Winterdeiche sind nur dann zweckmässig bei solchem Terrain, falls die Hochgewässer in der Kegel von so kurzer Dauer sind, dass die nachtheilige Qualmwasserbildung nicht in erheblichem Grade zu erwarten ist. Durch besondere Umdeichung aller bis in den Untergrund reichenden Vertiefungen und durch Ausfütterung der Sohle und der Seitenwände der in den Sandboden eingeschnittenen Gräben wird ausserdem die Qualmwasserbildung auf das geringste Maass einzuschränken sein.

§ 4. Geschichtliches über Flussdeiche. An den Flüssen wurden die Deiche zuerst da angelegt, wo öftere Ueberfluthungen der Niederung deren Mangel besonders fühlbar machten und zwar entweder als offene Deiche, um die Strömung mit ihren verheerenden Einflüssen fern zu halten oder auch als für sich bestehende Strompolder, welche die höheren, zum Ackerbau zu benutzenden Ländereien und die Ortschaften umgaben. Indem man die offenen Deiche immer mehr verlängerte und die einzelnen Strompolder mit einander verband, entstanden die jetzigen Flussdeiche. Bei Anlage der ersten Deich anfange hatte man aus Unkenntniss der maassgebenden Hochwassermenge die Deiche oft zu nahe an das Flussbett gelegt, es entstanden Deichbrüche bei Hochwasser und da man die grossen eingerissenen Löcher (Kolke oder Bracke genannt) mit dem neuen Deiche bei Schliessung der Bruchstelle umziehen musste, so erhielten die Deiche immer mehr nachtheilige Krümmungen und gefährliche Löcher in ihrer Nähe. Da sich auch das Hochwasser in Folge der Verengung des Profils und der Verminderung der das U hwasser aufnehmenden Flächen, sowie in Folge der vermehrten Wassermenge und der Erhöhung der Vorländer zu grösserer Höhe*

erhob, so sind jene alten Deiche später nicht allein wiederholt erhöht und verstärkt, sondern auch in solchen Strecken, wo das Hochwasser ein zu geringes Durchflussprofil fand, obwohl in seltenen Fällen, verlegt worden.

Diese Arbeiten sind auch zur Zeit noch nicht abgeschlossen und werden auch niemals einen Abschluss finden können, da mit dem steigenden Hochwasser und mit den höheren Forderungen, die man mit der zunehmenden Cultur im Interesse der Sicherheit der Grundstücke und ihrer Bewohner an die Deiche stellt, von Zeit zu Zeit wieder Erhöhungen, Verstärkungen oder selbst Deichverlegungen vorgenommen werden müssen. Am niederländischen Unterrhein ist wiederholt die Forderung bis auf die neueste Zeit erhoben worden, das bisherige Princip der Wasserabwehrung, welches keine Bürgschaft gegen Durchbrüche gewähre und dessen Durchführung im Laufe der Zeit sich immer schwieriger gestalten werde, zu verlassen und an Stelle desselben das der Wasser ableitung einzuführen, d. h. die Deiche auf allen geeigneten Strecken als flache Ueberlaufdeiclie einzurichten, welche nur das Sommerhochwasser kehren, dagegen den befruchtenden hohen Winterhochwassern den Einlass gewähren. Man hat sich jedoch.bisher zu der Durchführung dieses Principes nicht entschliessen können. (Näheres vergl. § 8).!)

Auch an der Loire zwischen der Allier-Mündung und Nantes bestehen die ungünstigsten Verhältnisse. Die Deiche, welche sich gewöhnlich nur an einer Uferseite befinden, während an der anderen Seite Felsen vorhanden sind und pro Kilometer Deichlänge 197Ha beschützen, wurden so nahe dem Flusschlauclie angelegt, dass das Hochwasserprofil bei Weitem nicht ausreichend ist; statt durchschnittlich 1090™ hätte die Profilbreite etwa 1700m angenommen werden müssen. Das Hochwasser erhob sich in älteren Zeiten durchschnittlich 5m über Niedrigwasser; im Jahre 1706 stieg dasselbe bis etwa 6™ und wurden die Deiche auf 7m normirt. Bei dem Hochwasser von 1846 entstanden zahlreiche Deichbrüche, das Wasser vermochte sich wieder in die weiten    Ebenen zu ergiessen,    überstieg aber trotzdem die

Höhe der Deiche. Man erhöhte dieselben um lm,    erkannte aber bei dem    Hochwasser    von 1856,    welches

von Neuem den ärgsten Schaden im Betrage von etwa 150 Mill. Mark anrichtete, indem 160 Deichbrüche stattfanden, 300 Häuser zerstört wurden,    dass man sie 2m,5 bis    3m,5 hätte    erhöhen    müssen,

um das Hochwasser innerhalb der Deiche fassen    zu können. Bei dem    Hochwasser    von 1866    wieder

holten sich dieselben schlimmen Erscheinungen, 35 Deichbrüche, 50 Zerstörungen von Häusern mit einem Schaden von 80 Mill. Mark wurden hervorgerufen. Alle diese Katastrophen wurden nicht beim Eisgang, welcher an der Loire nur geringfügig ist, sondern durch anhaltende, über das gesammte Quellgebiet sich erstreckende Niederschläge bei offenem Wasser hervorgerufen; die Maximalconsumtion von 1856 entsprach einem auf das Gesammtgebiet fallenden Niederschlage von 6em. Da die Deiche wegen der bebauten Polder nicht zurückgelegt werden können, so hat man vorgeschlagen, 85 Stück grössere Reservoire in den oberen Thälern der Nebenflüsse durch Erbauung von Thalsperren herzustellen, welche das Hochwasser sammeln und die Maximalconsumtion vermindern sollen, von denen einzelne, darunter das berühmte barrage du gouffre d'enfer sur le Furens bei St. Etienne ausgeführt sind; da der Einfluss derselben aber nur für die obere Loire ein erheblicher sein kann, so sind für den mittleren und unteren Theil des Flusses noch verschiedene andere Entlastungsanlagen vorgeschlagen: Ueberlaufdeiclie, deren gepflasterte 8m breite Krone 4 bis 5m über Niedrigwasser liegen soll und die für gewöhnlich eine Erhöhung durch einen bis + 7m,5 reichenden leichten Kadedeich erhalten sollen, (siehe nachstehende Fig. 3); 0m,5 über Terrain liegende, durch Balken zu schliessende Ueberfälle; eine

+ 7,5-3

+40-5,0

Fig. 3.

'///////T/T/ww.

Y~

Ww/

grosse Anzahl von Seitenbassins, welche in den Poldern behufs Aufnahme des Hochwassers angelegt werden sollen; ferner eine Vermehrung der Geschwindigkeit der Nebenflüsse durch Reinigung derselben u. s. w. und eine Verminderung der Geschwindigkeit des Hauptflusses durch Wehre, um ein gleichzeitiges Zusammentreffen der Hochgewässer zu verhüten.²)

x) J. D. van Rechteren. Reveiliging der Rivierpolders tegen doorbraak in de Dyken, sowie Mittheilung von Pranzius in der Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1866; ferner Storm-Buysing, sowie Bekroonde antwoorden betreffende vlugtheuvels. Gravenhage. 1862.

²) Comoy. Memoires sur les defenses contre les inondations. Paris 1868. Röder. Die Loire.

Auch bei dem Po¹) hat sich in Folge der Verbesserung der Deiche, welche früher bei allen bedeutenden Hochgewässern zerstört wurden, so dass sich die Hochgewässer ausbreiten konnten, die Höhe der letzteren erheblich gesteigert; dieselbe ist bei Ponte-Lagoscuro im Jahre 1705 zu 6m,82, 1801 zu 7m,69, 1839 zu 8m,58 beobachtet, doch sind dort die Deiche, obwohl die allgemeinen Verhältnisse nicht erheblich von der mittleren Loire abweichen, in 2180m von einander angelegt; trotz der grossen Vorlandsbreite beträgt die eingedeichte Fläche durchschnittlich noch 630Ha pro Kilometer.

Die Elbe ²) im Regierungs-Bezirke Magdeburg hat gleichfalls sehr viele Strecken mit zu geringen Profilbreiten zwischen den Deichen, nämlich mit nur 375 bis 500m, während dieselbe durchschnittlich 940™ sein sollte und die Normalbreite des Flusses zwischen den Buhnen 150 bis 282™ beträgt.

Bei fehlerhaften Deichanlagen werden kostspielige Reservoire, wie sie für die oberen Thäler des Loire-Gebiets projectirt sind, nur selten von wirksamem Einfluss sein. Man wird Deiche mit ungenügendem Hochwasserprofil entweder verlegen oder in anderer geeigneter Weise, z. B. durch CJeherläufe, durch besondere, zur Winterzeit zu öffnende Hochwassercanäle, (Umfluthcanäle), welche den Fluss entlasten, durch Regulirung des Flusschlauclies behufs Vermehrung des Gefälles oder durch Ver-grösserung des Profils mittelst Abgrabungen, den arg bedrohten eingedeichten Niederungen zu Hülfe kommen müssen. Eine Abtragung der Winterdeiche, wie sie wohl gefordert ist, würde jedoch gleichbedeutend mit einem Zurückgehen in ältere, schlechtere Culturverhältnisse und deshalb ein Rückschritt sein, der jetzt, wo diese Flächen bevölkert sind, unmöglich ist.

Neue Deichanlagen kommen fast nur noch an kleineren Flüssen vor, da die Eindeichungen an den grösseren Flüssen grösstentheils ausgeführt sind.

§ 5. Lage der Flussdeiche. Bei der Anlage neuer oder der Verlegung älterer Winterdeiche sind bei Festlegung der Deichlinie die folgenden Bedingungen zu erfüllen:

1. Die Entfernung der Deiche von einander, oder, falls der Deich nur an einem Ufer errichtet werden soll, die Entfernung des Deiches von dem gegenüber liegenden hochwasserfreien Ufer muss überall eine solche sein, dass das 'bei Hochwasser entstehende Durchflussprofil nicht zu klein werde, indem sonst eine erhebliche Erhöhung des Hochwassers eintreten muss, welche den neu anzulegenden Deichen, sowie den bestehenden Ortschaften, Grundstücken, Brücken u. s. w. Nach-tlieile bringen und eine Steigerung der Hochwassergeschwindigkeit, welche den Vorländern und dem Flussbette mit seinen Ufern, sowie den zu errichtenden Deichen gefährlich werden kann.

Zur Bestimmung der normalen Hochwasserprofilbreite werden in der Regel vorhandene Deichanlagen oder Flusstrecken mit schmalen Vorländern einen unmittelbaren Anhalt bieten, sofern die Hochwassermenge, das Hochwassergefälle, die Breite des Flussbettes und die Höhenlage der Vorländer dieselben sind, andernfalls ist die Profilbreite auf dem Wege der Rechnung zu bestimmen.

Man ermittelt zunächst die Hocliwassermenge Q des Flusses und zwar möglichst aus Con-sumtionsmessungen, welche zurZeit des höchsten oder eines diesem nahestehenden Wasserstandes an geeigneten Punkten der Flusstrecke, namentlich bei den Brücken, angestellt werden. Beim Fehlen solcher directen Beobachtungen muss die Ermittelung auf dem Wege der Rechnung erfolgen, wobei verschiedene Methoden möglich sind, nämlich:

a.    aus der Grösse des Flussgebiets (Cap. V, § 7);

b.    aus den Hoch wasser querprofilen, mit Hülfe von Geschwindigkeitsformeln, indem

Q = f V‘ + f“ v" + f" v-F . . wobei das Profil in eine grössere Anzahl von Flächen f‘ f“ ... derartig zerlegt wird, dass die Wassertiefe jeder gesondert zu betrachtenden Fläche annähernd dieselbe ist; für jede Fläche wird nach Ein-

Ci

führung der mittleren Tiefe

Ti¹ =

22" =

p“

und des Coefficienten c' c" ... die Geschwindigkeit v' v“ aus dem Gefälle J berechnet. Jedenfalls wird bei dieser Berechnung das Flussbett gesondert von den Vorländern zu betrachten sein, da im Flussbette nicht allein die Wassertiefe, mithin die Geschwindigkeit eine weit grössere ist, sondern die letztere auf den Vorländern noch durch mannigfache Bewegungshindernisse vermindert wird, die sich nur dadurch berücksichtigen lassen, dass der für die Vorländer benutzte Coefficient nach Schätzung niedriger angenommen wird als in den im V. Cap. § 19 und 20 angegebenen, aus Beobachtungen in verschiedenen Flussläufen abgeleiteten Formeln. Die Rechnung muss für eine grössere Anzahl von Querprofilen ausgeführt und aus den für Q gefundenen Werthen das arithmetische Mittel genommen werden, um die wegen der Unregelmässigkeit der Profile zu erwartenden Fehler möglichst auszugleichen. Ferner ist bei der Berechnung der Profile zu beachten, dass grössere, in demselben sich findende übermässige Tiefen nicht berücksichtigt werden dürfen, da sie nicht vom Wasser durchflossen werden, vielmehr in demselben sich nur Wirbel bilden können. Auch ist zu empfehlen, die Resultate nach beiden Methoden zu ermitteln und zu vergleichen.

Ist die dem absolut höchsten Wasserstande entsprechende Wassermenge Q bekannt, so werden die Deiche auf Grund einer vorläufig zu schätzenden Profilbreite in die Querprofile eingetragen, ferner wird eine wegen der Einschränkung zu erwartende Erhebung des Wasserspiegels schätzungsweise angenommen und hierauf in derselben Weise wie vorher unter b. angegeben, die Hochwassermenge Q aus den einzelnen, gesondert zu betrachtenden Flächen mit Hülfe der Geschwindigkeitsformeln berechnet. Wird Q bei der Rechnung zu gross gefunden, so muss die Erhebung des Wasserspiegels kleiner angenommen, andernfalls vergrössert werden; durch Wiederholung der Rechnung ist eine Ueberein-stimmung zwischen den Werthen von Q zu erzielen.

Es ist nun zu prüfen, ob

1.    die aus der Rechnung ermittelte Erhebung des Wasserspiegels h (vergl. Fig. 1, Taf. XXXIV), welche am unteren und oberen Ende der lang gestreckten Deichanlage in den früheren Wasserspiegel übergeht, längs der Deichanlage aber eine constante ist, falls die Querprofile und das Gefälle nicht erheblich abweichen, in Rücksicht auf benachbarte Ufer, Brücken u. s. w. gestattet werden darf und ob namentlich die Erhebung keine so grosse ist, dass die Deiche selbst eine übermässige Höhe erhalten würden;

2.    ob die für die einzelnen Flächen berechneten Geschwindigkeiten v' v“ ... nicht zu

P‘

grosse sind.

Bei der letzteren Prüfung ist es erforderlich, die an anderen Strecken desselben Flusses beobachteten Geschwindigkeiten zu vergleichen, um ein sicheres Urtheil über die Zulässigkeit der berechneten Geschwindigkeit zu gewinnen, welche nach der allgemeinen Beschaffenheit des Flussthals, d. h. je nachdem das Flussbett von sandiger oder kiesiger Beschaffenheit, die Vorländer locker oder fest begrünt, der Fluss nicht regulirt oder mit Uferdeckwerken versehen, auch kleiner oder grösser gewählt werden darf und gewöhnlich zwischen lm,5 und 3ra schwankt.

Die Profilbreite oder Deichentfernung (Deichweite) muss sich ändern, falls die Hochwassermenge eine andere wird, also namentlich bei der Einmündung eines grösseren Nebenflusses, oder falls sich das Gefälle oder die Vorlandshöhe erheblich ändert.

Der oben entwickelte Gang der probeweise auszuführenden Rechnung ist für die in der Praxis vorkommenden Fälle, bei denen die Querprofile ungleichmässig gestaltet, also eine Trennung derselben unumgänglich nothwendig ist, nicht wohl zu vermeiden und führt auch sehr bald zu den gewünschten Resultaten, sofern anfänglich die Rechnung nur überschläglich geführt und erst genauer durchgeführt wird, nachdem sich die schätzungsweise angenommenen Werthe als annähernd richtig erwiesen haben. Ausserdem liegt es in der Natur der Sache, dass eine grosse Genauigkeit der Resultate nicht nothwendig ist.

Die Rechnung lässt sich in überschläglicher Weise auch folgendermaassen führen:

Fig. 4.

Wird in der Gleichung (Cap. III. S. 85, Gl. 5)

k-

Q — F.v

Ir

der Coefficient c constant angenommen, F — b.t und p = b gesetzt, wo b die Breite und t die mittlere Tiefe des Flusses zur Zeit der Maximal-Consumtion vor der Eindeichung (s. nebenstehende Fig. 4) bezeichnen, so

ergiebt sich die Maximal-Consumtion

Jt³

Q=cVj~^

Setzt man die Breite zwischen den Deichen = B und die mittlere Wassertiefe nach der Eindeichung = T₎ so ist auch

2.

Q = c B \J J. T³

und durch Gleichsetzung von 1. und 2.:

T — t \/

I.

B² ’

so dass sich die mittlere Wassertiefe nach der Eindeichung zu derjenigen vor der Eindeichung wie umgekehrt die Kubikwurzeln aus den Quadraten der Profilbreiten verhält.

Hierbei wird namentlich dadurch eine grosse Ungenauigkeit entstehen, dass Flusschlauch und Vorländer nicht getrennt sind. Wird eine solche Trennung vorgenommen und bezeichnen (s. nebenstehende Fig. 5) B und T die Breite und mittlere Tiefe des Flusschlauches, sowie b und t diejenigen der Flussniederung (excl. Flusschlauch) vor der Eindeichung, x die Breite der 'beiden Vorländer nach der Eindeichung und h die durch letztere verursachte Erhebung des Wasserspiegels, so ergiebt sich unter den obigen Voraussetzungen

B\/{T+h)³    + x \J{t + h)³ = B \J T³ + b\/t³    .    .

Fig. 5.

k-

1*

fe

sc +2#

SS

*4.—=8-4-—w

i+js-

•->!

. . II.

aus welcher Gleichung sich, nachdem h angenommen worden, x berechnen lässt oder umgekehrt.

Bei den obigen Berechnungen sind wir von der Annahme stets ausgegangen, dass die Iloch-wassermenge Q durch die Eindeichung nicht verändert werde, was jedoch nur annähernd richtig ist. Indem nämlich ein Theil des früheren Inundationsgebiets eingedeicht wird, werden die Flächen, auf welchen sich das Hochwasser ausbreiten und gewissermaassen aufspeichern konnte, vermindert. Wird die Eindeichung auf einer Flusslänge L ausgeführt, so vermindert sich der Fassungsraum um q = L (B . T + b . t) — L [H (T+ h) + x (t -f h)],

welche Wassermenge eine weitere Steigerung der bisherigen Maximalconsumtion Q herbeiführen und den Eintritt derselben auch der Zeit nach beschleunigen wird. Werden die Consumtionen des Flusses

Fig. 6.

X;

während eines Hochwassers und zwar sowohl vor als nach der Eindeichung als Ordinaten, die Zeiten als Abscissen aufgetragen (siehe nebenstehende Fig 6), so dass X A die Consumtion bei Beginn des Hochwassers, D M die Maximalconsumtion Q vor der Eindeichung, Di Mi die Maximalconsumtion Qi nach der Eindeichung, E C die Consumtion am Ende des Hochwassers beträgt, so wird Mi Di nicht allein > M D, sondern Di X < D X sein. Die von den beiden Curven eingeschlossenen Flächen werden dagegen, da die Gesammtwassermenge keine Acnderung erleidet, gleich gross sein; genau genommen erfährt auch der Punkt C eine geringe Verschiebung.

Die Erhöhung durch Verminderung der Wasserflächen ist bei Deichanlagen mit genügendem Vorlande so gering im Verhältnisse zu der Erhöhung durch die Profilverengung, dass sie in der Regel vernachlässigt werden kann und zwar namentlich, falls die Maximalconsumtion während längerer Zeit stattfindet.

Wegen der nach § 4 im Laufe der Zeit zu erwartenden Vergrösserung der Wassermenge und Erhöhung der Vorländer ist die Profilbreite so gross anzunehmen, als es der Zweck der Anlage überhaupt irgend gestattet; hohe Unterhaltungskosten an Ufern und Deichen werden mehr oder weniger bald als Folge der zu gering gewählten Profilbreiten auftreten.

2. Die Lage des Deiches muss unter steter Innehaltung der vorstehend ermittelten Profilbreite so gewählt werden, dass er vor Beschädigungen möglichst gesichert ist.

Zu diesem Beliufe sind die folgenden Bedingungen thunlichst zu erfüllen:

a.    Der Deich muss dem Hochwasserstromstrich möglichst parallel laufen, er darf von demselben gar nicht oder muv unter sehr spitzem Winkel getroffen werden, also nur wenig „unter dem Strome“ liegen.

b.    Die Vorlandsbreite muss eine so grosse sein, dass zwischen den beiden unberührt am Flusse und vor dem Deiclifusse zu belassenden Streifen Landes eine genügende Fläche zur Gewinnung der Deicherde für Anlage und Unterhaltung des Deichs verbleibt; kann diese Bedingung nicht vollständig erfüllt werden, so muss die Vorlandsbreite doch jedenfalls so gross bleiben, dass der Deich auch nach geringen, im Laufe der Zeit zu erwartenden Veränderungen des Flusses nicht zum Schaardeiche werde.

c.    Die Deiche müssen ohne scharfe Ecken, möglichst wenig gekrümmt und möglichst einander parallel laufen, indem solche Ecken den Angriffen durch Strömung, Eisgang und Wellenschlag besonders heftig ausgesetzt sind; namentlich dürfen keine plötzlichen Verengungen oder Erweiterungen des Profils stattfinden, da sie sehr leicht zu Eisstopfungen, den schlimmsten Feinden der Deiche, Veranlassung geben.

d.    Die Deichlinie muss über hohen, festen Boden geführt, dagegen müssen Niederungen, Moor und Sümpfe vermieden werden, indem diese nicht allein die Anlagekosten erheblich vermehren, sondern auch später Veranlassung

*    zu Durchquellungen, Rutschungen, Versinkungen und Brüchen geben, also

die Unterhaltung und Vertheidigung der Deiche erschweren.

e.    Grössere Vertiefungen (Kolke, Bracke), welche tief in den sandigen Untergrund reichen, müssen aussendeiclis gelassen werden, wo sie im Laufe der Zeit zuschlicken, während sie binnendeichs das Quellwasser (Qualmwasser, Kuverwasser) erheblich vermehren und in der Nähe des Deichs demselben, indem sie sehr leicht Abrutschungen verursachen, gefährlich werden.

Falls besondere Gründe nicht etwa eine Abweichung erfordern, so wird die Breite der beiden Vorländer gleich gross anzunehmen sein, ohne dass jedoch die Deiche allen Krümmungen des Flusses überall parallel laufen; es werden vielmehr die Krümmungen um so weniger berücksichtigt, je kleiner der Fluss, je schärfer dieselben also sind. Bei grösseren Flüssen werden durch Verschiebung des Deiches nach dem concaven und durch Zurückverlegung desselben von dem convexen Ufer möglichst flache Deichkrümmungen in Rücksicht auf die Eisstopfungen zu erstreben sein, auch ist die Profilbreite bei etwaigen stärkeren Krümmungen etwas grösser anzunehmen, um den durch die Krümmung hervorgerufenen Bewegungswiderstand auszugleichen.

Bildet der Fluss eine Serpentine, so darf der Deich in die Halbinsel nicht zu weit vortreten, vergl. die mit b bezeichnete Stelle Fig. 14, Taf. XXXIV, um von der Strömung nicht heftig angegriffen zu werden und keine unverhältnissmässig grosse Deichlänge zu erhalten, andererseits ist es aber auch nicht ungefährlich, den Deich geradlinig fortzuführen, da sich dann das Hochwasser leicht einen Weg durch die Halbinsel bahnt und jedenfalls erhebliche Sinkstoffablagerungen leicht veranlassen kann. Eine tliunlichste Beseitigung der scharfen Flusskrümmungen ist daher vor Ausführung der Deiche vorzunehmen, namentlich wo Eisstopfungen zu befürchten sind. Fig. 13, Taf. XXXIV zeigt die Situation einer Strecke des Niederrheins, woselbst die seit Jahren empfohlene Beseitigung einer schädlichen Serpentine in neuerer Zeit zur Ausführung gelangte.⁵)

⁶) Vergl. die ausführlichen Mittheilungen in Tijdschrift van het Koninglijk Instituut van Ingenieurs.

3.    Anlage- und Unterhaltungskosten des Deiches müssen im richtigen Verhältnisse zu den zu erwartenden gesteigerten Erträgen der einzudeichenden Grundstücke stehen, so dass diejenige Deichlinie die günstigste ist, welche die grösste. Rente gewährt. Diese Forderung ist in erster Linie zu stellen, falls die Deichanlage ausschliesslich im Interesse der Melioration der Grundstücke ausgeführt wird, fällt aber fort, falls dieselbe durch die Regulirung des Flusses, eine grosse Brückenanlage oder zur Erreichung anderer wichtigen Ziele, z. B. der Trockenlegung versumpfter Flächen, welche durch ihre Ausdünstungen den Heerd epidemischer Krankheiten bilden, geboten erscheint.

4.    Locale Verhältnisse sind zu berücksichtigen, z. B. sind vorhandene wichtigere Gebäude, Gehöfte, industrielle Etablissements möglichst von Deichen einzu-schliessen.

Bei der Anlage von Sommerdeichen finden die oben unter 1 bis 4 entwickelten Gesichtspunkte gleichfalls entsprechende Anwendung. Es wird bei Bestimmung der Deich weite jedoch nicht das absolut höchste Wasser, sondern das durch den Deich zu kehrende gewöhnliche Sommerhochwasser nach Höhe und Wassermenge in Rechnung gebracht und falls sich die Sommerdeiche an ältere Winterdeiche scliliessen, auch die Einschränkung des Hochwasserprofils untersucht.

Wie alle Hindernisse auf den Vorländern, so können namentlich Sommerdeiche der letzteren Art sehr leicht Veranlassung zu Eisstopfungen geben, weshalb sie nur dann gestattet werden sollten, falls sie weder eine Einschränkung des Hochwasserprofils noch eine Unterbrechung in der Stetigkeit der Profile in erheblichem Grade herbeiführen.

Bei Festlegung der sich längs der Nebenflüsse hinauf ziehenden Rück- oder Rück stau deiche wird die Deich weite nach der Hocliwassermenge des Nebenflusses und dem dazu gehörigen Hochwasserstande bestimmt; der letztere weicht, falls die Hochwasser der beiden Flüsse nicht gleichzeitig eintreten, meist erheblich von dem absolut höchsten, durch Rückstau des Hauptflusses hervorgerufenen Wasserstande ab, vergl. Fig. 2, Taf. XXXIV. Um Sinkstoffablagerungen möglichst zu vermeiden, ist f,es nothwendig, dass der Hauptdeich und der Rückdeich unter sehr spitzem Winkel zusammengeführt oder, falls dies billiger, ein Flügeldeich in jener Richtung angelegt werde (s. Holzschnitt Fig. 2, S. 571).

§ G. Das Querprofil. Allgemeines. An dem Querprofile eines Deiches unterscheidet man '(s. Holzschnitt Fig. 7):

1.    die Kappe oder Krone a b,

2.    die Aussenböschung oder äussere Böschung ac,

3.    die Binnenböschung oder innere Böschung b d.

II VT.

MW

Fig. 7.

Ferner gehören noch zu wichtigeren Deichen:

4.    die Aussenberme e c,

5.    die Binnenberme df,

welche zuweilen durch den Aussenbermegraben g e und den Binnenbermegraben / h von dem Vorlande bezw. dem Binnenlande abgegrenzt werden.

Bei Feststellung der dem Deiche und seinen Zubehörungen zu gehenden Ab messungen sind hauptsächlich die folgenden Kräfte und Wirkungen zu berücksichtigen:

1.    Der Wasserdruck, welcher

a.    ein Fortschieben des Deiches auf der Unterlage,

b.    ein Versinken desselben in den wenig tragfähigen Untergrund,

c.    eine Filtration oder Durchquellung hervorrufen kann.

Eine Drehung würde nur möglich sein bei einem mit sehr steilen Böschungen, mauerartig aus Thon oder Steinen auf fester Unterlage hergestellten Deichkörper; da derselbe aber aus Erde besteht, welche, um im Gleichgewichtszustände zu bleiben, ohnehin mit beträchtlicher Böschung angeschüttet werden muss, so kann eine Zerstörung durch Drehung nicht eintreten.

Zu a. Ein Deich von dreieckigem Querschnitte, welcher der grösseren Sicherheit wegen als vollständig vom Wasser durchdrungen gedacht werde, wird nicht gleiten, falls

'hhx(p-l)^f>'l*li^ ,

worin p das specifische Gewicht der Deicherde, welches zwischen 1,5 und 2,2 gewöhnlich liegt, und f derBeibungscoefficient, oder falls x >    j vergl. die punktirten Linien des Holzschnitts Fig. 7,

S. 579. Setzt man nun p = l¹/* und f — ¹/2, so wird x 4 h. Da eine gänzliche Durchdringung des Deichkörpers in Wirklichkeit nicht stattfindet, so ist auch eine Verschiebung desselben, falls der Untergrund aus guter Erde besteht, nicht zu befürchten. Nur bei sehr weichem Untergründe, bei welchem der Reibungscoefficient f sehr klein werden kann, ist in seltenen Fällen eine Verschiebung des Deiches zur Zeit sehr hoher Wasserstände beobachtet worden; zur Vermeidung derselben wird der Deich auf solchem weichen Untergründe mit sehr flachen Böschungen ausgeführt werden müssen.

Zu b. Die von dem Deichkörper auf den Untergrund ausgeübte Pressung wird zur Zeit des Hochwassers noch durch den Druck des Wassers vermehrt und kann bei sehr geringer Tragfähigkeit des Untergrundes ein starkes Setzen und selbst Versinken, sowie Zerreissen des Deichkörpers, einen Ueberlauf und Durchbruch des Wassers zur Folge haben; das Versinken tritt hierbei am stärksten unter der Kappe ein, während der Boden zu beiden Seiten des Deiches in die Höhe gepresst wird. Bis zu einem gewissen Grade lässt sich auch hier durch Verbreiterung der Deichbasis, also durch sehr flache Böschungen der Gefahr entgegenwirken; hierdurch wird die Pressung auf den Untergrund (unter der allerdings wenig zutreffenden Voraussetzung, dass der Deich einen zusammenhängenden Körper bilde) vermindert und namentlich durch die flachen Böschungen dem Aufquellen des Bodens entgegenwirkt.

Zu c. Die Infiltration des Wassers nimmt zu mit der Druckhöhe desselben und der Grösse der in der Deicherde vorhandenen Zwischenräume; sie tritt nur bei sandigem und humosem Boden ein, wo sie sich bis zu einem solchen Grade steigern kann, dass grössere Quellen an der Binnenböschung entstehen, welche sich allmählich durch das Auswaschen des Sandes vergrössern, bis endlich Löcher im Deiche entstehen und der letztere zusammensinkt. Ferner kann der natürliche Böschungswinkel des durchweichten Materials so klein werden, dass ein Abrutschen der steileren Böschungen erfolgt. Es ist deshalb, falls sandiger Boden verwendet werden muss, ein stärkeres Profil mit flacheren Böschungen zu wählen, um den Widerstand, welchen das Wasser bei seiner Bewegung durch die als Haarröhrchen anzusehenden Poren erfährt, zu vermehren und das Abrutschen zu verhüten. Namentlich kann die Durchquellung zwischen Deichkörper und Untergründe eine heftige werden, weshalb für gute Verbindung derselben, sowie auch der einzelnen Lagen, aus denen der Deichkörper geschüttet wird, zu sorgen ist. Auch kann ein Durchbrechen des Wassers im Untergründe erfolgen, falls dieser sehr weich, z. B. moorig ist.

2.    Die Strömung des Wassers. Diese ist nur denjenigen Deichen gefährlich, welche ihrer Lage nach überhaupt von derselben getroffen worden, also parallel oder unter dem Strome liegen; Deichstrecken, welche einer heftigen Strömung ausgesetzt sind, müssen mit flacherer Aussenböschung oder mit einer widerstandsfähigeren Schutzdecke versehen werden. Die Strömung des offenen Wassers mit ihren bei allen Unebenheiten auftretenden Wirbeln vermag den Basen, die gewöhnliche Schutzdecke, nur nach länger andauerndem Angriffe zu verletzen, dagegen sind die Beschädigungen durch die Eisschollen beim Eisgänge, welche den Rasen durchschneiden, auf stark exponirten Strecken und bei grösserer Geschwindigkeit des Wassers sehr erheblich und vermag der Basen einer unter dem Strome liegenden Deichstrecke denselben nur schwer zu widerstehen.

3.    Der Wellenschlag. Dieser wird durch den Wind hervorgerufen und ist um so stärker, je grösser die Wasserfläche in der Richtung der zu Hochwasserzeiten herrschenden Winde und je grösser die Wassertiefe ist. Wenn der Wellenschlag auch im Allgemeinen für die Flussdeiche weniger gefährlich als für Seedeiche ist, so erscheint es doch bei grösseren Profilweiten zweckmässig, die Aussenböschung der unter dem Winde, d. h. etwa normal zu den herrschenden Winden liegenden Deichstrecke entweder mit flacherer Anlage zu versehen, um von der brandenden Welle einen weniger heftigen Stoss zu erleiden oder dieselbe durch eine festere Decke als sie der Rasen allein zu bieten vermag, entweder dauernd (mit Steinpflasterungen) oder während des Hochwassers (durch Strauchhürden oder Faschinen) zu schützen.

4.    Der Ueberlauf des Wassers in Folge von Eisstopfungen. Falls sich die Eisschollen zur Zeit des Eisganges an einer Stelle des Flusses, gewöhnlich in Folge von Profilunregelmässigkeiten, zu einer Eisverstopfung zusammenschieben und also einen Eisdamm bilden, welcher den Abfluss des Wassers ganz oder tlieil-weise hemmt, so entsteht oberhalb der Eisstopfung eine Anstauung des Wassers, welche in kurzer Zeit immer mehr wächst und bald ein Ueberströmen der Deiche hervorruft. Die Binnenböschung wird dabei um so stärker angegriffen, je höher und steiler dieselbe ist, indem die durch den freien Fall erzeugte Geschwindigkeit mit der Höhe wächst und durch die Bewegungswiderstände um so weniger vermindert wird, je steiler die Fläche ist. — Falls daher einzelne Strecken der Winterdeiche als Ueberlauf zur Zeit der höchsten Wasserstände wirken sollen, so müssen sie mit sehr flachen Binnenböschungen angelegt werden.

5.    Die durch Thiere, namentlich durch Maulwürfe, Hamster, Ratten und Mäuse hervorgerufenen Gänge können heftige Durchquellungen und im weiteren Verfolg Auswaschungen des Deichkörpers hervorrufen.

§ 7. Das Querprofil der Winterdeiche. Bei der Feststellung eines Querprofils sind besonders die Höhe des zu kehrenden Wasserstandes, die Lage des Deiches gegen Wind und Stromstrich, die Beschaffenheit des Deichmaterials, sowie die Breite und Höhe des Vorlandes von maassgebendem Einflüsse.

Die Höhe der Deich kappe wird bei Winterdeichen durch das absolut höchste offene, d. h. ohne Eisstopfung beobachtete Wasser bestimmt, über welches sich dieselbe bei den grösseren Flussdeichen (des Rheins, der Weichsel, der Elbe u. s. w.) gewöhnlich 0m,6 erhebt; bei kleinen Deichen, vor denen Eisgang und Wellenschlag nur in geringem Grade, Eisstopfungen gar nicht auftreten, kann die Höhenlage bis auf 0'n,3 über dem höchsten Wasserstand beschränkt werden, während solche Deichstrecken, deren Durchbruch wegen nahe gelegener Ortschaften oder aus sonstigen Gründen mit besonders grossen Nachtheilen verknüpft ist, wohl 0m,9 bis lm,2 über Hochwasser ausgeführt werden, damit der Ueberlauf bei Eisstopfungen nicht dort, sondern an anderen relativ günstigeren Strecken stattfinde. Es werden auch wohl solche Strecken, vor denen ein heftiger Wellenschlag befürchtet wird, 0ra,3 höher als die übrigen hergestellt.

Wollte man denjenigen Wasserstand für die Höhenlage der Deichkappe zu Grunde legen, welcher durch Anstauung des Wassers oberhalb der Eisstopfungen möglich ist, so würden sich übermässige Höhenabmessungen und unerschwingliche Kosten ergeben; es gilt deshalb als Regel, die beiderseitigen Deiche gleich hoch anzunehmen, dagegen beim Eintritt von Eisstopfungen provisorische Erhöhungen auf der Krone (sog. Aufkadungen) vorzunehmen.

Die Kappenbreite der Winterdeiche ist bei allen wichtigen Deichen an den Hauptflüssen, (vergl. Fig. 3, Taf. XXXIV), so gross anzunehmen, dass sie während der oft viele Wochen andauernden Deichvertheidigung befahren werden können, indem die Heranschaffung der Defensionsmaterialien namentlich dann eine sehr schwierige werden kann, falls das Binnenland hinter dem Deiche in grösserer Entfernung durch das Qualmwasser inundirt ist. Die Kappenbreite ist deshalb gewöhnlich 2ra,5 bis 4m, je nach der Güte des Deichmaterials und der Heftigkeit der durch Wellenschlag und Eis zu erwartenden Angriffe.

Soll die Deichkappe in gewöhnlichen Zeiten auch als Fahrweg benutzt werden, so richtet sich die Breite derselben nach den Ansprüchen des Verkehrs und muss mindestens 4m,5 betragen.

Deiche an kleineren Flüssen, (vergl. Fig. 4, Taf. XXXIV), die geringeren Angriffen ausgesetzt sind, erhalten lm,5 bis 2m,5 Breite. Die Kappe wird gewöhnlich flach gewölbt, damit Regen- und Spritz-Wasser abfliessen können; zuweilen hat man derselben auch ein Gefälle nach der Aussenseite gegeben, damit die Binnenkante den höchsten Rücken bilde und von dem auf die Kappe geschobenen Eise weniger zu leiden habe. Zur Verhütung von Beschädigungen wird sie am besten als Rasendecke unterhalten, falls nicht wegen des Fahrweges eine Besandung, Bekiesung oder, wenn dieselbe als Ortsstrasse dient, eine Pflasterung ausgeführt wird.

Die Aussenböschung der Deiche an den grösseren Flüssen wird mit 2p2-bis 4-facher, durchschnittlich 3-facher Anlage, an den kleineren Flüssen mit 2- bis 3-facher, durchschnittlich 2V2-facher Anlage und zwar um so steiler ausgeführt, je geringer die zu erwartenden Angriffe und je besser das Deichmaterial und der Untergrund sind. An den grössten Deichen kommt eine flachere als die 4-fache, nämlich eine 5- bis 6-fache Anlage nur bei Sanddeichen ausnahmsweise vor (z. B. am Unterrhein), während andererseits auch bei den kleinsten Deichen eine steilere als die 2-faclie Böschung nicht rathsam ist, falls eine Bedeckung mit Rasen gewählt wird und sich solcher widerstandsfähig entwickeln soll.

Wird die Aussenböschung dagegen mit Steinen gesichert, so kann die Böschungsanlage eine steilere sein; so haben z. B. die mit einem 0m,6 starken, in hydraulischem Mörtel versetzten Pflaster versehenen Deiche der Loire meist einfache, selten 2- bis 2³/4-fache, niemals 3-fache Anlage erhalten.

Die Binnenböschung erhält gewöhnlieh 2-fache Anlage, welche sowohl zur Erzielung einer kräftigen Rasendecke, als auch zur Verhütung eines Abrutschens des unteren Theils der Böschung, falls die Deicherde in Folge lange andauernden Hochwassers etwas durchweicht wird, nothwendig erscheint. Eine steilere, lA/a-fache Böschung ist nur bei sein* gutem Deichmaterial und falls der Deich nicht mit grösserem Vieh beweidet werden soll, anzunehmen; eine flachere, 2¹/2- bis 4-fache Böschung ist nur ausnahmsweise nothwendig, nämlich entweder bei sandiger, der Durchquellung oder Durchweichung ausgesetzter Deicherde mit kleinem natürlichen Böschungswinkel oder falls sich ein Kolk hinter dem Deiche befindet oder endlich bei wenig tragfähigem Untergründe.

In Rücksicht auf den Widerstand des Deiches gegen den Wasserdruck ist dagegen eine sehr flache Binnenböschung, wie es vielleicht auf den ersten Blick im Vergleich zu anderen Stützconstructionen erscheinen möchte, nicht erforderlich, vielmehr ist die Aussenböschung im Allgemeinen für die Widerstandsfähigkeit des Deiches von weit grösserer Bedeutung als die Binnenböschung.

Sowohl an der äusseren als an der inneren Seite des Deiches sind Schutzstreifen zu belassen, die Aussen- und Binnenberme, welche bei grösseren Deichen Zubehörungen derselben sind und nur als Grünland (Wiese oder Weide) benutzt werden dürfen, daher von den früheren Besitzern entweder zum Eigenthum oder zur servitutischen Benutzung für die Zwecke des Deiches abzutreten sind.

Namentlich ist es von Wichtigkeit, die Aussenberme, welche bei grösseren Deichen 5 bis 10m, bei kleineren 2 bis 5m Breite bekommt, in Rasendecke zu erhalten, da diese der Strömung und dem Wellenschläge besser widersteht als das blosse Erdreich. Es ist daher auch die Entnahme von Erde oder Rasen aus derselben für die Unterhaltung des Deiches nicht gestattet; ferner ist die Anlage eines Fahrweges auf derselben, da die Rasendecke durch die Wagen zerschnitten wird, nachtheilig.

Die Aussenberme wird nur selten in einer bestimmten Höhe angeschüttet, in der Regel begnügt man sich damit, einen Streifen des Vorlandes in Grünland zu belassen; wird jedoch der Deich durch tiefer gelegene Flächen, alte Flussarme, Löcher u. s. w. geführt, so ist es zweckmässig, die Aussenberme durch Anschüttung in der mittleren Höhe des übrigen Vorlandes herzustellen und derselben ein Gefälle von mindestens V20 nach der Flusseite zu geben, um das Regenwasser abzuführen.

Die 2 bis 6m breite Binnenberme hat zwar gewöhnlich eine geringere Wichtigkeit als die Aussenberme, ist jedoch bei einem grösseren Deiche nothwendig, um zur Zeit der Deiclivertheidigung an alle Punkte derselben gelangen zu können. Sehr oft wird ein öffentlicher Weg auf die Binnenberme gelegt, in welchem Falle die Breite derselben mindestens 4“,5 beträgt.

Von grösserer Bedeutung ist die Binnenberme, sofern der Deich aus sandigem, der Durchquellung oder Durchweichung ausgesetztem Materiale besteht oder sich, wie dies sehr oft bei alten Deichen vorkommt, vor tiefen, durch Deichbrüche gerissenen Löchern (Kolken oder Bracken) befindet. Eine breite, 1 bis 2m über das Binnenland gelegte Binnenberme, s. Fig. 5, Taf. XXXIV, welche dann wohl Fussdeich genannt wird, verstärkt in solchen Fällen den Deichkörper gegen Durchquellungen und Durchweichungen und verhindert das vor Kolken besonders gefährliche Versinken und Durchbrechen des oberen Deichkörpers, welches leicht eintritt, sobald der untere durchweichte Tlieil eine flachere Böschung in Folge der aufgehobenen Cohäsion des Erdmaterials annehmen und also abrutschen kann. Um diese Gefahr und gleichzeitig auch die Menge des schädlichen Qualmwassers, das hauptsächlich aus den tief in den sandigen Untergrund reichenden Kolken hervorquillt, erheblich zu. vermindern, erscheint es zweckmässig, letztere ringsum mit kleinen Deichen, sog. Kuverdeichen, Qualmdeichen oder Quelldeichen, einzufassen. Sie schliessen sich an die erhöhte Binnenberme, um das Quellwasser anzgsammeln, also die Druckhöhe zwischen Aussen-und Binnenwasser zu vermindern, erhalten wie die Binnenberme 1 bis 2¹¹ Höhe über Terrain, 1 bis lm,5 Kronenbreite, beiderseits gewöhnlich 2-fache Böschungen und werden in guter Rasendecke unterhalten; die nach dem Kolke belegene Fläche kann bei grossen Wasserflächen durch den Wellenschlag sehr leiden und deshalb selbst in 2 l/->-bis 3-facher Böschung angelegt werden müssen.

Ein Durchbruch des Kuverdeiches, also eine plötzliche bedeutende Vermehrung der Druckhöhe, kann leicht verhängnisvolle Abrutschungen am Hauptdeiche veranlassen, weshalb auch die Kuverdeiche in der sichersten Weise, ebenso wie der Hauptdeich, anzulegen und zu unterhalten sind. Sie werden oft nicht unmittelbar um den Kolk, sondern über höheres Terrain geführt, so dass innerhalb desselben noch Land gelegen ist; um dieses rechtzeitiger trocken zu legen, ist eine kleine Ab-lasschleuse in dem Kuverdeiche anzulegen, welche jedoch erst geöffnet wird, sofern kein Schaden aus dem Ablassen des Wassers für das übrige Land zu befürchten ist. Will man die Qualmdeiche nur in geringer Höhe aufführen und ist keine Ablasschleuse zur Regulirung des Wassers vorhanden, so empfiehlt es sich, Ueberlaufstellen anzulegen.

Trotz flacherer Binnenböschung, erhöhter Berme und Kuverdeich bleibt ein unmittelbar vor einem tiefen Kolke gelegener Hauptdeich aber immer eine gefährliche Stelle, welche deshalb bei Festlegung der Deichlinie möglichst zu vermeiden ist.

Aussen- und Binnenherme werden oft durch kleine Gräben gegen die benachbarten Grundstücke abgegrenzt; es geschieht dies hinter der Binnenberme stets, falls solche als öffentlicher Fahrweg dient. Die Gräben erhöhen jedoch in keiner Weise die Sicherung des Deiches, da sie an der Aussenseite die Strömung verstärken, an der Binnenseite die Durchquellung vergrössern können; sie dürfen deshalb keinenfalls in grösserer Tiefe geduldet werden.

Der Binnenbermegraben wird wohl als Hauptabwässerungsgraben in grösserer Tiefe und Breite angelegt, um gleichzeitig die Deicherde zu gewinnen, doch ist dies bei weichem oder sandigem Untergründe leicht mit den grössten Gefahren für den Deich verknüpft. Bei weichem Boden wird, da dort der Gegendruck der Erde weniger gross, ein Aufquellen oder Ansteigen der Grabensohle und gleichzeitig ein Versinken des Hauptdeiches herbeigeführt, welches selbst den Durchbruch des Deiches zur Zeit des Hochwassers zur Folge haben kann; bei sandigem Boden wird die Qualmwasserbildung erheblich vermehrt. In beiden Fällen ist es deshalb no'hwendig, durch Verbreiterung der Binnenberme bis auf 20m und mehr diese Nachtheile möglichst zu vermindern, falls die Anlage eines solchen tiefen Grabens oder Canals in der Nähe des Deiches aus localen Rücksichten nicht vermieden werden kann.

§ 8. Ueberlaufdeiche. Fitigeldeiche. Ueberfall- oder Ueberlaufdeiehe kommen bei Winterdeichen nur in seltenen Fällen und nur streckenweise vor:

1. Es sind dieselben wohl gegenüber oder oberhalb solcher Strecken des Hauptdeiches angelegt, deren Durchbruch bei Eisstopfungen besonders grosse Nachtheile herbeiführen würde, hinter denen z. B. ein grösserer Ort sich befindet.

Die Entlastung des Flusses kann in diesem Falle aber nur dann wirksam sein, wenn der Ueber-laufdeich grosse Länge besitzt, in der Kappe erheblich niedriger als der Hauptdeich liegt und die Marsch, welche das Wasser aufnehmen soll, sehr gross ist. Gegenüber Deventer bestand an der Yssel ein solcher 787m langer Ueberlaufdeich, dessen Krone lm,88 unter dem Hauptdeiche lag, mit 15-facher Binnenböschung in Rasendecke angelegt war und sich gut erhalten hat, indem das überlaufende Wasser dort bald durch einen in geringer Entfernung hinter dem Deiche liegenden höheren Weg noch angestaut wurde. Die Überfliessende Wassermenge wird nach dem im VII. Cap. mitgetheilten Formeln berechnet.

2. Es sind ferner Ueberlaufdeiehe da hergestellt, wo es bei Regulirung älterer Dcichanlagen und Flusspaltungen zwar erwünscht erschien, einen früheren Hochwasserlauf für alle gewöhnlichen Wasserstände und Sommerhochwasser zu coupiren, um die betr. Niederung in höhere Cultur zu bringen, die Absperrung des Winterhochwassers aber nicht möglich war, weil das im Hauptstromarme sich findende Hoch

wasserprofil für die gesammte Wassermenge nicht ausreichte. Ein solcher Ueberlauf, vergl. Fig. 6, Taf. XXX?V, befindet sich u

unweit Verden, um das Hochwasser der Aller nach der „alten Aller“, einem alten Flussarme, und durch diesen nach einem unteren Punkte der Weser zu entlasten; dieser Ueberfalldeich erhebt sich bis über das gewöhnliche Sommerhochwasser, hat etwa 560m Länge, aussen 10 fache, binnen 20 fache Böschungsanlage, 9m,5 Kronbreite und liegt etwa 2m unter der Krone des Hauptdeichs. Auch zur Entlastung der Waal nach der Maas, bei Baardwijk, sowie des alten Rheins nach der Yssel bei Lymers wurden Ueberlaufdeiehe angelegt.

Wenn auch bei sehr flacher Anlage der Böschung von etwa V₁₅ bis V₂₀ eine gut erhaltene Rasendecke für kurze Zeit Widerstand zu leisten vermag, so werden doch bei lange andauerndem Ueberlaufe, falls die Höhe des Wassers, also die Dicke des überströmenden Wasserstrahls, eine erhebliche ist und der Deich grössere Höhe hat, sehr leicht Beschädigungen entstehen. Es ist daher vorzuziehen, die Böschung

weniger flach und in geringen Höhenahständen von etwa lm abgepflasterte Banketts anzulegen. Von Woltmann ist vorgeschlagen, der Binnenböschung eine concave Form zu geben, so dass sie am Fasse weit flacher als an der Krone ist und allmählich in das horizontale Terrain (Maifeld) übergeht; aber auch hierdurch werden die Angriffe des Wassers auf den Fuss der Deichböschung nicht verhindert.

Ueberlaufdeiche erhalten oft dadurch Beschädigungen, dass die Grundbesitzer bei ausnahmsweise eintretendem höheren Sommerwasser im Interesse ihrer Grundstücke eine Aufkadung auf der Krone desselben vornehmen und das Material aus nächster Nähe, d. h. aus der flachen Binneuböschung entnehmen.

In vielen Fällen wird die Anlage von grossen Einlasschleusen vorzuziehen sein, da sie^ ein weit sichereres Mittel zur Entlastung bilden, die volle Druckhöhe des Wassers ausnutzen, ganz nach dem Bedürfnisse geöffnet oder geschlossen werden können und nur diejenige Wassermenge ablassen, welche von dem betr. Canale, Flussarme u. s. w. ohne Nachtheil aufgenommen werden kann.

In den Niederlanden ist wiederholt der Vorschlag gemacht worden, Ueberlaufdeiche in grosser Anzahl und solcher Entfernung von einander anzulegen, dass ein Ueberlauf bei jeder sich bildenden Eisstopfung in Wirksamkeit tritt, was bei dem durchschnittlichen Gefälle des Unterrheins von 1:7000, um höchstens einen Aufstau von 0m,5 bei Eisstopfungen zu erhalten, in mindestens 3500m Entfernung stattfinden müsste. Die Ueberlaufdeiche sollten sich nur etwas über das Sommerhochwasser erheben und mit 15- bis 20-facher Binnenböschung in Rasendecke möglichst vor hochgelegenem und wenig bewohntem Hinterlande ausgeführt werden. Man wollte hierdurch die Durchbrüche der Hauptdeiche, welche bei den dort häufig eintretenden Eisstopfungen oft und in verheerender Weise stattfinden, verhüten und gleichzeitig auch durch das Einlassen von schlickreichem Wasser dem höchst nachtheiligen, unfruchtbaren Qualmwasser entgegenwirken. Diese Projecte sind aber bisher noch nicht zur Ausführung gelangt, da die Gegner hervorheben, dass die Nachtheile der jedes Jahr eintretenden Inundationen summarisch grösser sein würden als der allerdings sehr erhebliche Schaden eines im Laufe von etwa 20 bis 25 Jahren sich wiederholenden Durchbruchs; auch seien die Kosten für Anlage und Unterhaltung der Ueberlaufdeiche, der um die Ortschäften in der Binnenmarsch anzulegenden neuen Schutzdeiche, der Worthen oder Hügel für die einzelnen Gehöfte, der grossen Ablasschleusen zur Wiederbeseitigung des übergelaufenen Wassers sehr bedeutend.

Im Gegensätze zu jenem Projecte der Ueberlaufdeiche versucht man daher Eisstopfungen dadurch möglichst zu verhüten, dass die Flüsse regulirt, die Deiche in gleicher Höhe aufgeführt, die Bewegungswiderstände auf den Vorländern (Sommerdeiche, Bäume, Gehöfte, Umzäumungen, hohe Wege u. s. w.) und Stromspaltungen, welche die so verhängnissvollen Eisstopfungen begünstigen, möglichst beseitigt, sowie neue Ableitungen des Wassers nach der Zuider See erstrebt werden. Jedenfalls ist die Gefahr, in welcher sich die von zahlreichen Flussarmen des Rheins durchfurchten Niederlande befinden, falls der Strom bei sehr hohem Wasserstande zufriert und dann Thauwetter in den höheren Flussgegenden eintritt, während in den unteren noch Kälte herrscht, stets eine so grosse, mit der Zeit sich immer mehr in Folge des Anwachsens des Hochwassers steigernde, dass es fraglich erscheint) ob das jetzige System der Wasserkehrung nicht zum Theil früher oder später verlassen werden muss.

Die Flügeldeiche (vergl. § 2)* erkalten eine 2 bis 3ra breite abgerundete Krone, 2¹/2- bis 3-facke Anlage der Böschungen und müssen an denjenigen Flächen, welche von dem Eisgänge heftig getroffen werden, abgepflastert werden; ruft der FlUgeldeich einen erheblichen Anstau hervor, wie dies bei älteren, fehlerhaft angelegten Deichen wohl vorkommt, so kann die Ueberströmung desselben so heftig werden, dass auch die Binnenböschung gepflastert werden muss.

§ 9. Das Querprofil cler Sommerdeiche. Die Sommerdeiche sollen nur das gewöhnliche Sommerhochwasser kehren, erleiden demnach sowohl durch das Frühjahrshochwasser, als auch zuweilen durch ein bei manchen Flüssen diesem wenig-nachstehendes, wenn auch selten eintretendes ausserordentlich hohes Sommerhochwasser eine Ueberströmung, durch welche die Binnenböschung des Deiches angegriffen werden kann. Wie bei den Winterdeichen die Aussenböschung den wichtigsten Theil bildete, so hier die Binnenböschung, welche um so flacher anzulegen, je höher der

Deich ist und je länger der Ueberlauf dauert, indem die Grasnarbe des Rasens durch den längeren Angriff erweicht und zerstört wird. Die Kappe erhebt sich bis Om,3 über den noch sicher zu kehrenden Sommerwasserstand, ihre Breite wächst mit dem zu erwartenden Angriffe, während die Aussenböschung nur die Angriffe des mittleren Hochwassers auszuhalten hat.

Bei Sommerdeichen, welche kleinere, in etwa einer Stunde sich anfüllende Sommerpolder umschliessen, genügen unter der Voraussetzung, dass der Deich und namentlich die Binnenböschung aus bester Klaierde besteht und auf der ganzen Oberfläche in guter Rasendecke erhalten wird, die folgenden Dimensionen, siehe Fig. 7, Taf. XXXIV:

Höhe über Terrain ....

Kappenbreite......

Anlage der Aussenböschung .

Anlage der Binnenböschung .

Bei länger andauerndem Ueberlaufe ist es vorzuziehen, besondere Ueberlaufstrecken anzulegen, deren Kappe 0™,3 bis 0m,5 niedriger ist als der übrige Sommerdeich, für dessen Binnenböschung dann eine 2 bis 3 fache Anlage genügt; diese Ueberlaufstrecken müssen, da sie weit länger als die gewöhnlichen Sommerdeiche functioniren, mit flacherer Binnenböschung angelegt werden, nämlich bei einer Höhe von ....

Böschungsanlage .    .

falls man bei grösserer Höhe nicht vorzieht, in der Höhe von je etwa l"¹ solide abgepflasterte Banketts an der Binnenseite herzustellen.

Am geeignetsten sind solche Flächen für die Anlage der Ueberlaufstrecken, welche hoch und fest sind, und auf denen der Deich nicht unter den herrschenden Winden liegt.

Mit grossem Yortheil kann man auch die Abwässerungsschleuse des Sommerpolders zum Einlassen des Wassers mitbenutzen, indem entweder die Schützen, falls solche als Verschluss dienen, geöffnet oder grössere Einlasschützen in den Thoren angelegt oder aber besondere Einlasschiitzen gesondert von den Thoren angeordnet werden, vergl. Taf. XLT, Fig. 4 bis 6. Diese Schleusen gestalten sich demnach ähnlich wie die Bauwerke, welche durch Fig 15 und 16, Taf. XXXVII und durch Fig. 1 und 2, Taf. XXXIX dargestellt sind.

Durch solche Einlasschleusen wird allerdings das heftige Ueberströmen nicht immer verhindert, namentlich ereignet es sich bei einem ausserordentlich hohen Sommerwasser leicht, dass die Grundbesitzer, aus Furcht die Sommerfrüchte zu verlieren, das rechtzeitige Oeffnen der Schleusen unterlassen.

Auch an den Sommerdeiclien sind Aussen- und Binnenbennen von 2 bis 5m Breite zu belassen, die nur als Grünland (Wiese oder besser Weide) benutzt werden dürfen.

lm

lm

2m

lm,5

3m

2>n

2 fach    2 fach

2 fach    4 fach

3 fach 6 fach.

1'"

2m

3m

4 fach

8 fach

12 fach.

Die Kappe der Sommerdeiche als Fahrweg zu benutzen, ist nicht rathsam, da hierdurch die Widerstandsfähigkeit beim Ueberlaufen leidet; es ist vorzuziehen, dieselbe in Rasen, und stark nach der Binnenseite abgerundet, abzudecken.

§ 10. Deiclirampen. Durchfahrten. An- und Abfahrten (Rampen), siehe Fig. 16, Taf. XXXIV, sind zur Verbindung des Vorlandes und des Polders sowohl bei Winter- als Sommerdeichen unentbehrlich. Die an der Aussenböschung angelegten Abfahrten werden vorzugsweise stromabwärts und parallel mit der Böschung-laufend angeordnet, indem alsdann die Beschädigungen, welche durch Strömung, Eisgang und Wellenschlag in Folge der Unterbrechung der glatten Deichfläche herbeigeführt werden können, noch am geringsten sind. Dabei dürfen sie das Deichprofil jedoch nicht schwächen, sie dürfen also nicht eingeschnitten werden. In gleicherweise werden in der Regel auch die Rampen an der Binnenseite angeordnet, wo

sie jedoch ohne Nachtheile sind und nach Bediirfniss nach beiden Richtungen angelegt werden können.

Die Breite der Rampen beträgt gewöhnlich nur 2m,5 bis 3m, die Steigung V8 bis Vi2j die Anlage der Böschungen entspricht derjenigen der betr. Deichböschung; dienen dieselben als öffentlicher Weg für den grösseren Verkehr, so werden sie breiter und flacher angelegt.

Anfahrten, welche von der Binnenseite normal zu der Deichlinie geführt sind, siehe die punktirten Linien der oben bezeichneten Figur, unterbrechen den Verkehr auf der Binnenberme zur Zeit der Deiclivertheidigung. Sie werden in etwas grösserer Kronenbreite als die parallelen Anfahrten und mit 2 fachen Böschungen angelegt.

Durchfahrten oder Deichlücken, siehe Fig. 18, Taf. XXXIV, sind an Stelle der Anfahrten anzulegen, falls ein erheblicher Verkehr sich über den Deich bewegt; dieselben werden mit massiven Einfassungen in 3 bis 5™ Weite ausgeführt und zur Zeit des Hochwassers gewöhnlich durch Dammbalken geschlossen, welche in zwei 1 bis lm,5 von einander entfernte Dammfalze, deren Zwischenraum mit Mist oder guter Klaierde ausgestampft wird, gelegt werden. Die Sohle der Durchfahrt wird zur grösseren Sicherheit gewöhnlich in etwa halber Deichhöhe, selten auf dem Terrain angelegt. Um eine Durchströmung unter den Dammbalken zu verhüten, muss die Sohle, falls solche massiv hergestellt ist, durch eine tiefer reichende Herdmauer oder falls nur hölzerne Fachbäume unter den Dammfalzen von der einen nach der andern Seite angelegt sind, durch 1 oder 2 in den Untergrund reichende Spundwände geschützt werden; ferner müssen Pfeiler bezw. Spundwände'hinter den Wangenmauern 1 bis 2m in den Deichkörper eingreifen, um den Durchbruch des Wassers zwischen Erde und Mauerwerk zu verhüten. Wegen der geringen Dauer der Holz-construction, der namentlich auch die Spundwände ausgesetzt sind, verdienen die mit Herdmauern und eingreifenden Pfeilern versehenen massiven Durchfahrten unbedingt den Vorzug vor den hölzernen.

§ 11. Herstellung der Flussdeiche. 1. Vorbereitung der Deichbasis. Die Deichbasis ist so vorzubereiten, dass eine innige, gegen Durchquellung sichernde Verbindung mit dem Deichkörper erzielt werde. Es sind deshalb die Rasen abzu-nehmen und zur späteren Verwendung regelmässig in Haufen abzulagern, Bäume und Gesträuche mit den Wurzeln zu beseitigen, Gräben oder Niederungen von Schlamm zu reinigen und die Fläche sodann durch Pflügen oder Umgraben rauh zu machen.

Die Beseitigung der Rasen wird in dem (bei Flussdeichen selten eintretenden) Falle wohl unterlassen, dass der Untergrund sehr weich ist, um ein Versinken des alsdann mit beiderseitigen flachen Böschungen anzulegenden Deiches bis auf den in grösserer Tiefe sich befindenden festen Boden zu verhüten. Sicherer ist es jedoch, den Deich über solchem weichen Untergründe sofort bis auf den festen Boden durchzuschütten. Zu diesem Behufe wird ein Graben in der Mittellinie der künftigen Deichkrone möglichst tief ausgehoben und bei der Aufführung des Deiches die Erde über dem Graben weit höher als neben demselben geschüttet, um ein Versinken derselben an dieser Stelle herbeizuführen und den weichen Boden nach der Seite zu drängen, dagegen eine Vermischung beider und ein seitliches Ausgleiten der Deicherde zu verhüten.

Bei der Durchschneidung eines vom Wasser durchströmten grösseren Flussarmes wird eine Coupirung aus Faschinen, unter der Aussenberme ausgeführt und im Schutze derselben die Deichbasis von dem einen nach dem anderen Ufer, um den etwaigen Schlamm herauszudrängen, durchgeschüttet. Ist ein grösserer Erdverlust zu befürchten, so kann auch die Anlage einer schwächeren Faschinencoupirung unter der Binnenberme zweckmässig sein. Keinenfalls darf der eigentliche Deichkörper auf Faschinen liegen, indem sonst während eines längeren Zeitraumes ein durch die Faschinen veranlasstes starkes, mit dem Eintritt von Kissen verbundenes Sacken des Deichkörpers eintritt. — Wird der Deich über sandiges Terrain geführt, so ist zur Verminderung des Durchquellens die Einbringung eines 1 bis 2m starken, möglichst tief einfassenden Kerns von thonigem Boden von günstiger Wirkung.

2. Die Deicherde. Dieselbe besteht am besten aus einem Gemisch von Tlion-und Sandboden, wie es sich in den Alluvionen der Flussthäler meist in nächster Nähe darbietet (Klai), doch muss dasselbe frei sein von allen fremden Körpern, Wurzeln, Rasenstücken, llolztheilen, welche nach ihrem Verfaulen Höhlungen oder Quellen bilden oder aber Thiere anlocken können. Reiner Thon schwindet bei starker Wärme oder bei Frost so sehr, dass sich Risse bilden; reiner Sandboden giebt nicht allein zu Durchquellungen Veranlassung, sondern kann, je nach seiner Feinheit, im durchweichten Zustande einen so kleinen Böschungswinkel annehmen, dass ein Abrutschen der steiler angelegten Böschungen erfolgt. Nach Versuchen von Schelten⁶) soll der Sanclgelialt, damit kein nachtheiliges Schwinden eintritt, mindestens 15°/o, damit die Cohäsion noch eine genügende sei, höchstens 45°/o der Masse ausmachen; die rückwirkende Festigkeit des Deichmaterials, welche einen Maasstab für die Zähigkeit des thonigen Bindemittels giebt, soll mindestens 20k pro dk"¹ betragen. Vegetabilische Erclarten (Humus, Gartenerde) sind gleichfalls nicht wasserdicht, locken Thiere (Maulwürfe, Mäuse u. s. w.) an, welche in solchem Boden gute Nahrung finden, und sind bei hohem Gehalte an vegetabilischen Stoffen sogar der Zersetzung unterworfen; moorige Erde ist wegen ihres geringen Gewichtes ganz untauglich.

Fig. 8.

1L W.

fpt»

Ist nur Sand vorhanden, so muss dem Deiche eine grössere Stärke durch Verbreiterung der Krone oder durch flachere Anlage der Böschungen gegeben werden, um durch die grössere Länge der vom Wasser zu durchziehenden Adern einen grösseren Widerstand zu erzeugen und das Abrutschen der durchweichten Böschungen zu verhindern; z. B. ist in der Cleve’schen Deichordnung bestimmt, dass die Aussen-böschung der Sanddeiche 5 bis 6 fach, dagegen die der thonigen Deiche (Klaideiche) nur 4 fach genommen werde. Die Herstellung eines möglichst tief in den sandigen Untergrund reichenden Thonkernes, welcher zur Verhütung der Abtrennung gleicli-mässig mit dem Sande und in dünnen Lagen eingebracht werden müsste, würde zwar (wie bei Thalsperren oder Wasserreservoirs) die Durchquellung verhindern, aber die Aussenböschung nicht vor Beschädigungen (Schölungen) schützen. Der zur Verfügung stehende thonige Boden wird eventuell an die Aussenböschung gebracht, wo er, geschützt durch die Rasenbedeckung, auch dem Wellenschläge kräftiger widersteht (siehe nebenstehende Fig.8); je nach der Feinheit des Sandes und der Heftigkeit der Angriffe ist die Lage 0m,3 bis lm stark anzunehmen.

Die Deicherde wird aus dem Vorlande zwischen der Aussenberme und dem Uferstreifen aus Gruben gewonnen, deren Tiefe sich nach der Beschaffenheit des

°) Ueber Güte und Widerstandsfähigkeit von Deichmaterialien. Zeitschr. f. Bauw. 1877, S. 351.

Bodens, der Breite des Vorlandes und der späteren Benutzung der Fläche richtet. Entweder werden einzelne tiefere Gruben, zwischen denen Dämme zur Verhütung einer lebhafteren Durchströmung verbleiben, ausgegraben, wobei auf eine baldige Ausnutzung dieser nur Rohr (Schilf) erzeugenden Flächen, die erst nach längeren Jahren wieder allmählich durch Verschlickung sich erhöhen, verzichtet wird, — oder es erfolgt die Abgrabung in Rücksicht auf sofortige Wiederbenutzung, indem das höher gelegene Vorland nur bis zur Tiefe von Wiesen- oder Weideland abgestochen und die obere Humusschicht auf den vorher abgegrabenen Streifen wieder geworfen wird, wodurch keine erheblichen Mehrkosten entstehen und der werthvolle, für den Deich aber nur schädliche Humus erhalten wird.

Aus dem Binnenlande darf dagegen die Deicherde nur im Falle der äussersten Noth entnommen werden, da sich die abgegrabenen Flächen dort nicht erhöhen, vielmehr Veranlassung zu vermehrter Qualmwasserbildung geben; keinenfalls dürfen die Abgrabungen aber in der Nähe des Deiches angelegt werden, wo sie in Bezug auf Qualmwasser besonders nachtheilig wirken und bei grösserer Tiefe selbst (gleich den Kolken) ein Versinken des Deiches herbeiführen können.

3. Die Schüttung der Deich er de. Sie erfolgt in dünnen Lagen von 20 bis 40cm Stärke, welche entweder nach aussen oder von der Mitte nach beiden Seiten

Fig. 9.

Fig. 10.

abfallen (s. nebenstehende Figuren 9 und 10), damit das Regenwasser während der Ausführung ablaufen könne. Zur Verhütung der Durchquellung sind die Lagen auch wohl etwa parallel der Aussenböscliung geschüttet, um keine Fuge von der Aussen- nach der Binnenböschung durchgehen zu lassen, doch ist eine so weit getriebene Vorsicht betreffs der Neigung der Lagen bei gleichmässiger Deicherde nicht nothwendig, da sich diese vermöge ihrer bedeutenden Cohäsion so verbindet, dass überhaupt keine Schichten entstehen können; nur dann ist eine solche Schüttung vorzuziehen, falls die auf die Aussenböscliung zu bringende gute Deicherde (Klai) nur in geringer Menge zur Verfügung steht.

Wichtig ist es dagegen, die einzelnen Lagen nur so stark zu nehmen, dass sie nach ihrer Schlichtung durch Stampfen und Abrammen tüchtig comprimirt werden können, um einen wasserdichten, widerstandsfähigen Deichkörper herzustellen und ein nachträgliches und namentlich ungleichmässiges Schwinden desselben zu verhüten, wodurch an Stelle der ebenen Böschungsflächen Höhlungen und Buckel entstehen und bei weichem Untergründe selbst ein theilweises Versinken des Deiches veranlasst werden kann.

4. Das Schwinden, Setzen oder Sacken des Deiches. Ursachen desselben sind:

a. Das Nachgeben des Untergrundes, in welchen der Deichkörper einsinkt und zwar am meisten (oft 1 bis 2m tief) unter der Krone und von dort allmählich nach dem Auslauf der Böschungen abnehmend. Bei einem in der Tiefe schlammigen Boden kann der comprimirte Untergrund sogar in

der Nähe des Deiches wellenförmige Auftreibungen des Terrains liervor-rufen, die namentlich in der Sohle eines benachbarten tiefen Grabens oder in sonstigen Vertiefungen (Kolken), wo der Gegendruck geringer ist, leicht auftreten. Solche Erhebungen dürfen keinenfalls durch Fortgraben beseitigt werden, da der Gleichgewichtszustand nur von Neuem gestört, ein tieferes Versinken des Deiches erfolgen würde.

b.    Die Ausfüllung der zwischen den Erdtheilen vorhandenen leeren Zwischenräume.

c.    Der durch Zusammenpressen und Verdunstung herbeigeführte Verlust des in der feuchten Deicherde enthaltenen Wassers. Durch diese Eintrocknung des Profils entstehen, falls die Cohäsion kleiner als die Contraction ist, sogar grosse Risse, welche namentlich bei schlechtem Untergründe gefährlich werden können, so dass bei diesem nur möglichst trockene Deicherde verwendet und eine neue Lage erst aufgebracht werden darf, nachdem die vorhergehende abgetrocknet ist.

d.    Die Erdtlieilchen werden durch den Druck selbst comprimirt; nur bei Sandboden ist dies nicht der Fall.

Je dünner die einzelnen Lagen, je besser sie abgerammt werden, je langsamer und gleichmässiger sie über einander gebracht, also während der Ausführung aus-getrocknet werden, je sandiger und trockener die Deicherde und je fester der Untergrund, desto geringer wird das Schwinden des fertigen Deichkörpers sein.

Gewöhnlich genügt bei festem Untergründe eine Ueberhöhung der Krone von Vjj der Höhe, bei weichem Untergründe von Vs bis ¹/i der Höhe, um die zu erzielende Höhe noch nach Verlauf einiger Jahre zu behalten, vergl. die punktirten Linien

in Fig. 3, Taf. XXXIV.

Durcli das Schwinden können die ebenen Böschungsflächen zu convexen oder concaven (hohlen) Flächen verändert werden, indem das Nachgehen des Untergrundes eine concave, die Cornpression der Erdtheilchen eine convexe Form hervorrufen werden; in der Regel ist die erstere Ursache vorherrschend, so dass die alten Deiche gewöhnlich hohl sind, weshalb es sich empfiehlt, die Böschungen schwach convex bei der ersten Herstellung auszuführen; wegen der leichteren Ausführung wird statt der convexen allerdings gewöhnlich die gerade Linie gewählt, keinenfalls dürfen aber die geringsten Abweichungen von der Geraden nach der entgegengesetzten concaven Richtung geduldet werden.

Bei der Absteckung des Deiches wird die Ueberhöhung, da die Deichhöhe bei verschiedener Höhenlage des Terrains eine verschiedene, auch eine ungleiche sein; da ferner je nach den Untergrundverhältnissen das relative Sackmaass ein verschiedenes sein muss, so können sich erhebliche Unterschiede bei den einzelnen, in etwa 100m Entfernung abzusteckenden Profilen ergeben. Die Basis des Deiches wird dagegen nach der definitiven Deichhöhe festgestellt, so dass der Deich während und unmittelbar nach der Aufführung steilere Böschungen als in seinem späteren, dem Projecte entsprechenden Zustande erhält.

5. Die Cornpression der einzelnen Lagen wird besser als durch Stampfen und Abrammen, welches letztere mit grossen zweimännigen Rammen geschehen muss, dadurch herbeigeführt, dass die Deicherde mit Wagen durch Pferde oder Ochsen angefahren wird, wie dies früher, als die Grundbesitzer selbst die Deiche herstellten, in der Regel geschah. Jetzt erfolgt der Transport der Erde gewöhnlich mittelst Handkarren oder bei grösserer Entfernung mittelst Handwagen auf Bohlen, so dass das Stampfen und Rammen die Regel bildet. Nur bei sehr zähem Klaiboden mit hohem Thongehalte und mehr als 7°/o linearem Schwindmaass ist eine Dichtung durch Pferde, welche die fertige Lage begehen müssen, unbedingt vorzuziehen; zu diesem „Reiten“ der Deiche sind aber kräftige Thiere erforderlich und es macht meist

Schwierigkeiten, dieselben zu diesem Zwecke miethweise zu erhalten. Besteht die Deicherde aus Sand, so ist eine Verdichtung durch Stampfen vollkommen ausreichend. — Der Verbrauch an Deicherde ist wegen der Compression des Untergrundes und der einzelnen Lagen stets ein grösserer als sich durch das überhöhte Profil ergiebt; er beträgt gewöhnlich 1,1 bis 1,3 des definitiven (nicht überhöhten) Profils, kann jedoch bei weichem Untergründe das U/2 bis 2 fache desselben ausmachen. Es erfolgt deshalb die Berechnung der Erde gewöhnlich im Abtrage.

§ 12. Die Sicherung der Oberfläche. Die Sicherung der Oberfläche des Deiches gegen die Angriffe durch Regen, Wellenschlag, Strömung, Eisgang, Wind u.s. w. geschieht in der Regel durch Rasen, welcher bei den Winterdeichen auf der Aussen-böschung mittelst Deckrasen, auf Krone und Binnenböschung mittelst Besamung, dagegen bei den Ueberlauf- und Sommerdeichen sofort auf der ganzen Oberfläche mittelst Deckrasen gebildet wird. Auf die Herstellung der Rasendecke ist die grösste Sorgfalt zu verwenden; die Rasen werden 25 bis 30oni quadratisch, 7 bis 10om stark, am besten von Viehweiden, wto sie dichter und fester als auf Wiesen sind, gestochen; feuchte Rasen werden wohl kurze Zeit in Haufen abgelagert, damit sie etwas austrocknen und nicht später an der Böschung schwinden und Fugen bilden, doch darf die Vegetationsfähigkeit darunter nicht leiden.

Boden, aus dem ein sog. „Keilspitt“ genommen wird, eingreifen muss (s. nebenstehende Fig. 11) und jede folgende Reihe erst verlegt wird, nachdem die vorhergehende, soweit als nöthig, sauber abgestochen ist. Sodann wird die beraste Fläche von den kleinen Abfallstücken gereinigt, mit schweren Rasenschlägern festgeschlagen, um die Rasen noch dicht an die unteren Flächen und in einander zu pressen und endlich mit feiner trockner Erde etwas überstreut, welche Schutz vor den Sonnenstrahlen gewährt und bei Regen etwaige feine Fugen ausfüllt. An Stelle des Festschlagens ist bei sehr flachen Deichen (namentlich bei Seedeichen) und trockenem Wetter ein Ueberfahren der fertigen Rasendecke mit leeren Wagen, jedoch bei stets wechselnder Spur sehr zu empfehlen.

Die Rasen werden auf die vorher abgerammte und genau planirte Fläche vom Fusse der Böschung nach der Krone fortschreitend mit dicht schliessenden Fugen im Verbände gelegt, wobei die unterste Lage zur Verhütung des Absackens in den Fig. 11.

¹

)    Comoy. Memoires etc.

²

)    Rust. Das Deichwesen an der unteren Elbe. Berlin 1870,

0/t⁷

^0,01

Die Rasen werden wollt statt mit rechteckigen mit schrägen Kanten gestochen, siehe obigen Holzschnitt bei a, bezw. &, so dass sie sich (nach Art der gemesserten Bohlen) etwas überdecken und selbst nach dem Austrocknen keine Fugen Sichtbarwerden; hierdurch leidet aber die Widerstandsfähigkeit der Kanten, so dass rechteckige Kanten und eine vorherige kurze Austrocknung vorzuziehen sind.

Die abzurasende Fläche ist in Folge von Bruch und sonstigen Verlusten 5 bis 10°/o grösser als die zu bedeckende Fläche, welche letztere bei Verdingung der Arbeiten zu Grunde zu legen ist.

Besamungen müssen auf einer Lage von fruchtbarem Boden frühzeitig genug erfolgen, um eine Begrünung im laufenden Jahre noch zu erzielen.

Steinpflaster kommt an Stelle des Rasenbelages nur auf der Aussenbösclmng solcher Deichstrecken vor, welche

1.    dem heftigsten Eisgänge ausgesetzt sind (Deichecken, Flügel deiche),

2.    wegen ungenügenden Vorlandes in steiler Böschung angelegt,

3.    aus Sand ohne oder mit ungenügender Klaidecke ausgeführt werden müssen.

Das Pflaster wird aus natürlichen Steinen in 20 bis 40cm Stärke, auf einer 15 Dis 30'm starken Unterbettung von grobem Kies oder Steinschlag (aus Ziegeln oder natürlichen Steinen) hergestellt; sowohl der Kostenersparung wegen, als auch zur Erzielung einer festeren Lage der einzeln über einander liegenden Steine werden solche Böschungen nur mit U/₂ bis 2 facher Anlage, ja selbst zuweilen (z. B. an der Elbe oberhalb Hamburg) nur mit Vs bis 1 facher ausgeführt; je steiler die Böschung, um so stärker müssen die zu verwendenden Steine sein, um denselben Grad der Sicherheit gegen die zerstörenden Einwirkungen des Eises und der Wellen zu erzielen. Besteht der Deichkörper aus Sand, so ist eine, wenn auch nur 0m,2 starke Klailage unter dem Bettungsmaterial zur Verhütung von Ausspülungen zweckmässig.

§ 13. Zeit der Ausführung. Bei der Herstellung eines neuen Deiches ist es nothwendig, die Arbeiten schon im Frühjahre in der kräftigsten Weise beginnen und die Lagen möglichst gleichmässig auf der ganzen Deichlinie schütten zu lassen, damit bei eintretendem Sommerhochwasser nicht etwa eine heftige Durchströmung an einer einzelnen niedrigeren Stelle, vielmehr eine gleichmässige Sicherung der Ländereien und event. Ueberfluthung erfolge. Allerdings vertrocknet dann der von der Deichbasis gewonnene Rasen sehr leicht; falls daher anderer Rasen zu kostspielig ist, so kann es vorzuziehen sein, kurze Strecken des Deiches ganz fertig zu stellen und dieselben sofort zu berasen.

Je frühzeitiger der Deich vor dem Winter vollendet wird, um so grösser ist die Sicherheit, dass er sich fest ablagere und den Angriffen des Hochwassers gewachsen sei; die Berasung muss, um noch vor dem Winter anzuwachsen, nicht später als Mitte September erfolgen.

Ist die Arbeit zu umfangreich, um während eines Jahres vollendet zu werden, so ist entweder ein Theil des Deiches in voller Höhe mit Berasung fertig zu stellen und am Ende durch flache Böschung in das Terrain überzuführen, wobei eine offene Eindeichung entsteht, die Niederung also durch das rückstauende Wasser überschwemmt und die unhegrünte Binnenböschung durch den Wellenschlag leicht beschädigt wird, oder es ist der Deich in seiner ganzen Erstreckung allmählich zu erhöhen, wobei stets der fertige Theil der Aussenböschung zugleich berast wird; Hierdurch erhält die Niederung schon frühzeitiger einen theilweisen Schutz, doch ist bei überströmendem Winterwasser ein grösserer Verlust an Deicherde zu befürchten. Gewöhnlich wird sich die letztere Methode empfehlen.

§ 14. Unterhaltung der Flussdeiclie. Die Unterhaltung der Flussdeiche richtet sich hauptsächlich auf die Erzielung einer widerstandsfähigen Rasendecke. Diese ist wenigstens zweimal jährlich von Unkraut, namentlich von Disteln, welches die feste Graswurzelung beeinträchtigt, zu reinigen. Aus gleichem Grunde dürfen Bäume, Hecken oder Gesträuche nicht am Deiche selbst oder in seiner unmittelbaren Nähe geduldet werden; der Tropfenfall derselben schadet dem Rasen, die Beschattung ist dem Austrocknen hinderlich, es werden Thiere durch die Wurzeln angelockt, der Deichkörper selbst kann durch die sich verzweigenden Wurzeln der grossen Bäume bei heftigem Winde leiden und letztere können auch bei der Deiclivertheidigung, falls Quellen entstanden sind, hinderlich werden. Nur einige Meter vom Fusse der Aussenböschung sind Bäume oder Weiden an solchen Strecken, wo heftiger Eisgang auftritt, zu empfehlen.

Krone und Böschung werden zweckmässig und falls die Binnenböschung nicht steiler als 17sfach angelegt ist beweidet, da der Rasen hierdurch dichter und widerstandsfähiger wird als beim Abmähen; auch werden die Maulwurfslöcher zugetreten. Die Beweidung darf jedoch, damit sich der Rasen vor dem Winter erhole, nur bis Ende September erfolgen. Bei neu hergestellten Deichen, sowie bei alten Deichen nach längerem Regen dürfen jedoch nur Kälber und Schafe zugelassen werden, nicht aber Pferde und älteres Hornvieh, welche den weichen Rasen leicht zertreten 5 namentlich sind Pferde dann unbedingt auszuschliessen. Schweine und Federvieh dürfen niemals am Deiche geduldet werden.

Die durch das Schwinden der Deicherde bei grosser Wärme, Frost oder Wind entstehenden grösseren Risse müssen, um das Eindringen des Regenwassers zu verhindern, aufgegraben und mit feiner trockener Erde sorgfältig zugestampft werden. In gleicher Weise werden auch die beim Hochwasser aufgetretenen Leckstellen und Maulwurfslöcher behandelt. Die Maulwurfshügel sind zu schlichten; für Vertreibung der Maulwürfe und Mäuse ist ein häutiges Ueberwalzen der Aussenbösclmng mit einer schweren, durch Pferde gezogenen gusseisernen Rasenwalze, welche die Löcher zusammenpresst, zu empfehlen.

Das bei Hochwasser angeschwemmte Treibzeug (Teek oder Feek wohl genannt), bestehend aus Gräsern, Hölzern und anderen schwimmenden Körpern, muss alsbald fortgeräumt werden, damit es nicht verfaule und dem Rasen schade.

Das Betreten der Böschungen, welches namentlich in der Nähe von Häusern zu umfangreichen Beschädigungen die Veranlassung geben kann, muss durch die Anlage von Treppen oder kleinen Rampen verhütet werden.

Beim Hochwasser entstandene Löcher sind, so weit sie nicht ihrer Grösse wegen sofort nach demselben beseitigt werden müssen, durch Einbringen guter Erde, nachdem die alte Erde zur Erzielung einer innigen Verbindung umgegraben worden, auszufüllen und zu berasen.

Falls die Deichkrone nicht in Rasen, sondern als besonderer Fahrweg unterhalten wird, so muss ein wiederholtes Schlichten der Spuren und Ablassen des Regenwassers aus demselben, und in längeren Zwischenräumen eine Erhöhung der niedergetretenen Kante durch Kantrasen und eine Ergänzung der Sand- oder Kiesdecke erfolgen.

Ausser diesen kleineren Unterhaltungsarbeiten tritt bei älteren Deichen von Zeit zu Zeit die Nothwendigkeit hervor, Deichverstärkungen vornehmen zu müssen, deren Ursache in dem immer höher ansteigenden Hochwasser, in dem Schwinden des alten Deichprofils und in den mit der Zeit sich steigernden Ansprüchen auf grössere Deichsicherheit zu suchen ist. Bei solcher Verstärkung soll meist die Deichkrone erhöht und verbreitert, die Aussenböschung flacher angelegt werden, stets unter Benutzung des alten Deichkörpers und Gewinnung der Erde im Vorlande. Die Verstärkung erfolgt dann gewöhnlich unter Beibehaltung der alten Binnenböschung, indem die Aussenböschung abgerast, umgegraben, profilmässig in dünnen Lagen erhöht und berast wird. Nur sofern es an Vorland fehlt oder die Deicherde im Binnen

lande entnommen werden muss, ist eine Binnenverstärkung gerechtfertigt, bei welcher aber die alte Binnenböschung aufs sorgfältigste von dem Rasen zu befreien, abzutreppen und durch Schüttung von dünnen, stark zu rammenden Lagen mit der neuen Deicherde zu verbinden ist. Da die letztere sich bei dem ferneren Schwinden sehr leicht vom alten, fest abgelagerten Deichkörper trennt, so tritt die Gefahr ein, dass das Wasser in die Fuge dringt und ein Abrutschen der neuen Deicherde erfolgt und zwar um so leichter, je kleiner die Masse derselben ist. Anstärkungen sollten deshalb nur an der Aussenseite erfolgen.

Auch Häuser sollten, falls nicht etwa die Deichkrone so bedeutende Breite und Höhe im Vergleich zu den benachbarten Strecken besitzt, dass die Gefahr einer

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Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

Durchquellung, einer Ueberströmung oder eines Bruches daselbst ausgeschlossen ist, weder an der Deichkrone noch unmittelbar an oder in der Binnenböschung geduldet werden, da sie der Deichvertheidigung hinderlich sind. In den meisten Deichordnungen wird auf die allmähliche Beseitigung der alten Häuser durch das Verbot, Umbauten oder grössere Keparaturen an denselben vorzunehmen, hingewirkt.

Wichtig ist es vor Allem, dass das Vorland genügende Breite behalte, der Strom sich dem Deiche nicht so nähere, dass er zum Schaardeiche werde; Flussregulirungsbauten (Buhnen, Parallelwerke, Uferdeckwerke) sind die geeigneten Schutzmittel.

§ 15. Die Deichvertheidigung. Unter der Deichvertheidigung (Deichdefen-sion¹) versteht man die während der Hochwasserzeit im Interesse der Sicherheit des Deiches zu treffenden Maassnahmen und Arbeiten. Dieselbe beginnt, sobald das Hochwasser bis etwa zur halben Höhe des Deiches angeschwollen und nach den aus den oberen Theilen des Flusses vorliegenden telegraphischen Nachrichten ein weiteres Ansteigen zu befürchten ist; es treten alsdann die Deich wachen, welche den Deich während Tag und Nacht in regelmässigen Zwischenräumen zu begehen und die erforderlichen Arbeiten zu verrichten haben, in Funktion und die nothwendigsten, namentlich gegen Wellenschlag zu verwendenden Materialien werden an den Deich geschafft oder an geeigneten Punkten in der Nähe desselben abgelagert.

Die Vertheidigung umfasst hauptsächlich die folgenden Arbeiten:

1.    Gegen den Wellenschlag werden an denjenigen Theilen der Aussen-böschung des Deiches, welche vor dem Winde liegen, in Höhe des zeitigen Wasserspiegels Faschinen durch schräg eingeschlagene Buhnenpfähle (am besten Hakenpfähle) mit oder ohne Würste befestigt, um den Rasen vor dem Stosse der brandenden Welle zu schützen und Beschädigungen (Schölungen, Schöllöcher) zu vermeiden, siehe Fig. 8, Taf. XXXIV, links; mit steigendem oder fallendem Wasser werden die Faschinen höher oder tiefer verlegt. An Stelle der Faschinen, welche bei heftigem Winde einer sehr sicheren Befestigung bedürfen, werden zweckmässiger Hürden (Fleeken) aus Weidenruthen geflochten, 4 bis 6m lang, 0m,6 bis lm,5 breit, welche während der Sommerzeit zur Begrenzung der Weideflächen wieder benutzt werden können und mit Pfählen befestigt werden, verwandt.

Auch eine 10cra starke Lage Schüttstroh, welche durch Strohseile oder Würste in etwa 0m,6 Entfernung befestigt und auf welche bei weiterem Steigen des Wassers eine zweite Lage mit 0m,5 Ueberdeckung gebracht wird, sowie durch Pfähle befestigte Strohdecken leisten denselben Dienst. Alle diese Bedeckungen müssen wenigstens 0m,3 unter den zeitigen Wasserspiegel reichen und bei dem Auf bringen derselben müssen etwaige Löcher zuvor mit Dünger, Stroh oder tlioniger Erde ausgefüllt werden.

Hat die Aussenböscliung eine erhebliche, im weiteren Verlaufe Gefahr bringende Beschädigung erlitten, so wird sie wenn möglich durch eine starke Spreutlage von Faschinen, die durch Sandsäcke oder auch durch Würste mit Pfählen gegen Auftreiben beschwert und befestigt wird, vor weiterem Abbruche gesichert. Auch Schiffssegel, durch Sandsäcke beschwert, können im Nothfalle Schutz gewähren.

2.    Die Stopfung von grösseren an der Binnenböscliung hervorbrechenden Quellen, welche durch ungeeignetes Deichmaterial und durch Maulwurfsgänge veranlasst worden, muss möglichst an der Aussenbösclning erfolgen; kleinere Quellen mit klarem, keine Erdtheilchen führenden Wasser, dessen Menge nicht zunimmt, sind ungefährlich. Ist der Anfang der Quelle mittelst einer auf der Aussenböschung hin-und hergeschobenen Stange, an welcher ein Strohwisch befestigt ist, während die Ausflussöffnung an der Binnenseite beobachtet wird, oder sogar durch einen auf der Oberfläche des Wassers sich bildenden Trichter zu erkennen, so wird sie mit einem Sandsacke bedeckt; ist dies nicht möglich, so wird derjenige Theil der Aussenböschung, in welchem die Quelle muthmaasslich den Anfang nimmt, mit Pfählen und Brettern begrenzt und innerhalb derselben Mist oder thoniger Boden eingebracht. Führt auch dies nicht zum Ziele, weil die Quelle von einem entfernteren unbekannten Punkte der Aussenböschung ausgeht, so muss an der Binnenseite ein provisorischer Fangdamm (Quellkade, s. Fig. 8, Taf. XXXIV, rechts), dessen Höhe durch die Höhenlage der Quelle bestimmt wird, aus zwei Holzwänden mit Erdfüllung oder aus Sandsäcken hergerichtet werden, um das aus der Quelle hervortretende Wasser anzustauen und eine weitere Durchströmung, die namentlich dann gefährlich ist, falls das hervorquellende Wasser von Erdtheilchen getrübt erscheint, zu verhüten. Um das Auswerfen der Erde zu mässigen, kann die Quellstelle auch mit Faschinen oder Mist bedeckt und durch schwere Gegenstände z. B. Balken belastet werden.

Liegt die Quelle nahe der Kappe, so kann ein Abrammen des Deiches oder auch ein vorsichtiges Aufgraben des Deiches und Ausstampfen der Quelle unmittelbar zum Ziele führen.

Werden Durchquellungen durch eine Lage schlechter Deicherde herbeigeführt, so kann durch Ueberschütten jener Lage an der Aussenböschung mit Mist, guter Erde, Rasen, Sandsäcken geholfen werden; Arbeiten an der Binnenböschung sind fehlerhaft. — Nach beendigtem Hochwasser sind Strecken, in denen gefährliche Durchlaufstellen während der Defensionszeit beobachtet wurden, von der Kappe aus tief aufzugraben und mit guter thoniger Erde auszustampfen, um die vorhandenen Röhren der Sickerschichten abzuschneiden.

3. Um den Ueberlauf des Wassers und den Ueb er stürz des Eises bei einer Eisstopfung zu verhindern, werden Aufkadungen (Aufkastungen) auf der Deichkappe und zwar oberhalb des Eisdammes, soweit der Wasserspiegel aufgestaut ist, in Eile hergestellt. Es kommt hierbei gewöhnlich weniger darauf an, die Kade bis zu derjenigen Höhe aufzuführen, welche das Wasser überhaupt in Folge der Eisstopfung erreichen kann, als vielmehr darauf, die Anstrengungen des in gleicher Weise bedrohten, gegenüberliegenden Nachbars zu überbieten, dessen den Durchbruch begleitendes Nothgeschrei das Signal für das Auf hören der eigenen Gefahr ist.

Die Aufkadung erfolgt selten in grösserer Höhe als 0m,6 bis lm und mit denjenigen Materialien, welche am schleunigsten herbeizuschaffen sind: 2 Bretter (oder ein einziges breites) werden etwa 0m,3 von der Aussenkante auf der Deichkappe über einander aufgestellt, durch je 2 mit Bindeweiden unter einander befestigte, in etwa lm,5 Entfernung eingetriebene Pfähle gehalten und nach der Aussenseite durch Mist oder gute Erde gedichtet. Sicherer ist es 2 Reihen Bretter in etwa 0m,6 Entfernung aufzustellen und den Zwischenraum mit Mist oder Erde auszufüllen. Vergl. Fig. 9, bezw. Fig. 10, Taf. XXXIV. Es kann alsdann bei weiterem Steigen auf dem Zwischenraum der ersten Aufkadung eine zweite einfache Aufkadung aufgebaut werden, deren Pfähle aber bis in den Deichkörper reichen müssen.

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Auch Bauholz kann statt der Bretter und Steine, falls der Deich stark gefroren ist, statt der alsdann nur mit grossem Zeitverlust einzutreibenden Pfähle verwandt werden. Oder man benutzt Faschinen, namentlich gut belaubte Weiden- oder frische, mit Nadeln versehene Kiefernfaschinen, welche entweder in Bunden oder besser, nachdem 30cm starke Würste von denselben gefertigt sind, über einander durch je 2 schräg eingeschlagene Pfähle befestigt und binnenseits durch Erde gedichtet werden. Im Nothfalle und bei geringerer Höhe werden auch Mist, Rasen, oder gute Erde allein zu kleinen Abdämmungen verwandt und die letzteren Materialien äussersten Falles selbst von der Binnenseite der Deichkappe abgegraben. — Um stark exponirte Deichstellen gegen Beschädigungen durch den Eisgang zu schützen, werden wohl Eisbalken zur Hochwasserzeit eingerammt; vorzuziehen ist jedoch eine solide Pflasterung.

4.    Sollten Absackungen der Aussenböschung an einem Deiche, welcher an einem Flusse oder vor einer Vertiefung liegt, nachdem der Deichfuss unterwaschen ist, eintreten, so ist der letztere durch Einwerfen von Senkfaschinen, die an Stelle von Steinen auch mit schweren, guten Rasen gefüllt werden können, von Neuem provisorisch zu bilden.

5.    Absackungen der Binnenböschung kommen vor, falls der Deichkörper von sandigem Materiale und längere Zeit dem Hochwasser ausgesetzt gewesen ist; namentlich entstehen sie dort, wo der Deich unmittelbar vor tiefen Kolken liegt. Die Verstärkung des Deiches wird dann durch einen auf der Aussenböschung zu bildenden Fangdamm, s. Fig. 11, Taf. XXXIV, welcher den geschwächten oberen Theil des Deiches entlastet und am besten aus 2 mit Erde oder Mist gefüllten Holzwänden oder auch im Nothfalle aus Sandsäcken besteht, herbeigeführt.

Auf einer vom Wasser durchweichten und dem Abrutschen nahen Binnenböschung Arbeiten irgend welcher Art, namentlich falls solche mit dem Einrammen von Pfählen verbunden sind, vorzunehmen, ist fehlerhaft, weil hierdurch nur eine weitere Lockerung der Erde herbeigeführt wird.⁸)

§ 16. Deichbrüclie und Schliessung derselben. Bei erfolgtem oder mit Sicherheit zu erwartendem Deichbruche werden Alarmsignale zur Rettung der Bewohner und zur weiteren Hülfleistung gegeben. Die Enden des durchbrochenen Deiches müssen durch Senklagen aus Faschinen möglichst rasch befestigt werden, um den Bruch auf eine kurze Länge einzuschränken; auch bei dem Eintreten einer Kappstürzung, d. h. falls die Kappe durch Ueberlauf oder heftigen Wellenschlag fortgerissen ist, muss in gleicher Weise verfahren werden.

Den Durchbruch nennt man Strombruch, falls auch das gefallene Wasser des Flusses in das Binnenland strömt, also das Vorland durchbrochen ist, Grund-

Fig. 12.

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Fig. 13.

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brucli, falls das Vorland zwischen Fluss und Deich erhalten, dagegen die Deichbasis oder der Untergrund ausgerissen ist (s. nebenstehende Figuren 12 u. 13), gewöhnlichen Durchbruch, falls die Deichbasis nicht beschädigt ist.

⁸) Vergl. auch die Erscheinungen bei dem Bruche des Reservoirdammes oberhalb Sheffield. Mittheilungen von Schönfelder in der Zeitschr. f. Bauw. Bd. XV.

Der Grundbruch kommt am häufigsten vor; die bei der heftigen Durchströmung gebildete Vertiefung (Brack oder Kolk) erstreckt sich weniger nach dem Vorlande als nach dem Binnenlande zu und zeigt oft Tiefen von 10 bis 20m.

Bei der Wiederherstellung des Deiches nach einem Strom- oder einem Grundbruche sind drei Anordnungen möglich:

1. Die Auslage (s. Holzschnitt Fig. 14), bei welcher der Kolk an der Binnenseite verbleibt; es ist dies wegen der geringen Länge des neuen Deiches die billigste, übrigens mit nachhaltigen Gefahren verknüpfte Lage, welche in der neueren Zeit selten gestattet wird. Der neue vorspringende Deich wird hierbei den Wellen, dem Eisgänge und der Strömung stark ausgesetzt und dicht hinter demselben verbleibt der tiefe Kolk, welcher für alle Zeiten der Nutzung entzogen wird und Veranlassung zu vermehrtem Quellwasser und zu Abrutschungen der Binnenberme giebt. Durch Anlage eines besonderen Kuverdeiches lassen sich die letzteren Uebelstände allerdings einschränken. In früheren Zeiten bildete die Auslage die gewöhnliche Herstellung.

2. Die Einlage (s. Holzschnitt Fig. 15), bei welcher der Kolk aussendeichs verbleibt, so dass derselbe im Laufe der Zeit verschlicken kann; der neue Deich

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Fig. 14.

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Fig. 15.

muss dann allerdings eine sehr grosse Länge erhalten, so dass die Anordnung zwar die beste, aber auch die kostspieligste ist; sie wird nur dann nicht zur Ausführung gebracht, falls sich der Kolk übermässig nach dem Binrienlande erstreckt, in welchem Falle

3. die Beibehaltung der früheren Lage (Durchdeichung) vorzuziehen ist, welche sich wegen der geringen Deichlänge auch empfiehlt, sofern der Kolk nur geringe Tiefe hat. Bei grosser Tiefe werden Faschinen-Coupirungen (aus Sinkstücken oder im Packwerksbau hergestellt) zur Begrenzung der unteren Erdschichten in der im § 25 dargelegten Weise angewandt. Da der Deich auf triebsandigem Boden und vor einem Kolke liegt, so wird stets ein Qualmdeich ausgeführt werden müssen.

Die Wiederherstellung des Deiches beginnt gewöhnlich erst, nachdem das Vorland wasserfrei und also zur Gewinnung von Deicherde geeignet ist, doch können provisorische Abdämmungen, namentlich eine Coupirung des Durchbruches bei einem Strombruche, auch schon früher nothwendig werden, um das Eindringen des Wassers in das Binnenland zu unterbrechen. Sofern die vorhandenen Siele zur Ableitung dieses Wassers nicht ausreichen, kann eine Durchstechung des Deiches an seinem unteren Ende erforderlich werden; bei langgestreckten Deichverbänden ist sogar ein Durchbruch des eingeströmten Wassers am unteren Ende von innen nach aussen, ein sog. Rückbruch, zu befürchten.

Bei heftiger Durchströmung des Binnenlands werden nicht allein Löcher ausgerissen und fruchtbare Culturen fortgespült, sondern namentlich umfangreiche Ver-

Sandlingen d. li. Ablagerungen von sterilem Flussande herbeigeführt. Letztere finden selbst bei gewöhnlichen Grundbrüchen statt und bilden dann zuweilen den einzigen, den Grundstücken zugefügten Schaden. Die befruchtenden Schlickablagerungen wirken nur vortheilhaft und eine nicht lange andauernde und bei kalter windstiller Witterung eintretende Ueberschwemmung ist, im Gegensätze zu dem Qualmwasser, ohne Nachtheile für die Saaten.

B. S e e d e i c h e.

§ 17. Torkommen der Seedeiche. Die an Küsten und Flussmündungen vorkommenden Deiche werden Seedeiche genannt. Dieselben werden am offenen Meere indess nur ausnahmsweise hergestellt, da dieses entweder von Sanddünen oder von Felsen begrenzt zu sein pflegt. In geschützten Buchten, hinter Inseln oder hinter den bei Niedrigwasser trocken laufenden sog. Watten dagegen ist die Bildung von Marschen möglich und eine Eindeichung derselben mit Erfolg ausführbar.

an-

Es muss späteren Besprechungen Vorbehalten bleiben, die Vorgänge bei Entstehung der Marschen näher zu erörtern. Hier genügt es, darauf hinzuweisen, dass einerseits die gewaltigen Schlickmassen, welche die Flüsse dem Meere zuführen, dererseits der Boden jener Seemarschen, welche vor Jahrhunderten in Folge zerstörender Deichbrüche zu Grunde gingen, das Material zu einer fortwährenden Marschbildung liefern, während der Transport der Massen namentlich durch die Fluth des Meeres besorgt wird. Da ein Anwachsen des Bodens besonders an den grossen Buchten der niederländischen und deutschen Nordseeküste beobachtet wird, so kommen an den genannten Stellen fast alljährlich neue Eindeichungen vor, durch welche der alte Deich in einen Schlafdeich verwandelt und die alte Marsch immer mehr den Gefahren der Ueberschwemmung entzogen wird. Von einer solchen fortschreitenden Einpolderung giebt Fig. 7, Taf. XXXV ein anschauliches Bild.

Die unteren Theile der Flüsse befinden sich, insoweit die Fluthwelle eine aufwärts gerichtete Strömung zwei Male täglich veranlasst, in ähnlicher Lage wie die Meeresbuchten; die Seedeiche müssen daher (gleich den Rückstaudeichen an den Nebenflüssen) an denselben hinaufgeführt werden und gehen allmählich in Flussdeiche über. Neue Eindeichungen kommen hier fast niemals vor, da die Seedeiche der Flüsse gleich anfänglich so weit vorgeschoben wurden, dass die Aufführung neuer Deichei wegen der zu geringen Breite des einzudeichenden Vorlandes nicht lohnend erscheinen würde; ferner würde nach der Verminderung der Profilbreite auch die Fluthwelle weniger kräftig einzudringen und daher bei der Abströmung eine weniger kräftige Spülung und Vertiefung des Fahrwassers auszuüben vermögen.

Die kleineren sowohl unmittelbar in das Meer als in die grossen Flüsse mündenden Gewässer werden gewöhnlich mittelst einer im Hauptdeiche anzulegenden Deichschleuse (Siel) vor dem Eindringen der Fluthwelle geschützt. Dies ist für die Abwässerung am günstigsten und die Kosten des Bauwerks sind geringer als diejenigen, welche durch die Herstellung und Unterhaltung von Deichen entstehen würden.

Man hat selbst bei Gewässern von mittlerer Grösse, in welche früher die Fluthwelle ungestört einzudringen vermochte, so dass in älterer Zeit Deiche angeschüttet waren, später noch Deichschleusen aufgeführt (z. B. ist dies bei der Hamme, einem Nebenflüsse der bei Vegesack in die Weser einmündenden Lesum, im Jahre 1875 geschehen²), um alle höheren Fluthen von dem Flusse zurückzuhalten; indem man aber in Zeiten, wo nur ordinäre Fluthen zu erwarten sind, die Schleusen öffnet, vermag die Flutliwelle ihre günstige Wirkung auf Vertiefung des Fahrwassers und Zuführung von schlickreichem, zur Bewässerung zu benutzenden Wasser auszuüben. Durch das Abschlüssen der Fluthwelle von einem solchen in der Nähe der Fluthgrenze einmündenden Nebenflüsse wird in der Kegel die Einwirkung der Fluthwelle auf den Hauptfluss in Bezug auf das Fahrwasser in günstiger, in Bezug auf die hohen Wasserstände und die vorhandenen Deiche in ungünstiger Weise beeinflusst werden.

Diejenigen Deiche, welche man sowohl in einzelnen Fällen an der Nordsee als auch an der Ostsee im Anschlüsse an die Dünen und zwischen denselben findet, sind nicht als eigentliche Seedeiche anzusehen, sondern als künstlich aufgeführte Theile der Dünen; diese Anlagen werden somit im XV. Capitel näher besprochen werden.

§ 18. Eintheilung und Naehtheile der Seedeiche. Auch bei den Seedeichen unterscheidet man Winter deiche (Hauptdeiche, Banndeiche, Schaudeiche) und Som-merdeiche; die ersteren sollen Schutz vor den höchsten, überhaupt beobachteten Fluthen, die letzteren nur vor den im Sommer häufig eintretenden Fluthen gewähren. Die Sommerdeiche kommen jedoch nur auf dem Aussendeichslande der Haupt deiche, vergl. Fig. 7, Taf. XXXV, und selten vor.

Auch kommen Binnen deiche, zum Schutze vor dem Binnenwasser, Schaardeiche und Schlaf deiche wie bei den Flussdeichen vor. Flügeldeiche finden sich zum Schutze des Hauptdeiches an besonders exponirten Stellen, z. B. scharfen Ecken, jedoch sehr selten. Die Unterhaltung derselben ist eine so kostspielige, dass es in der Regel vorzuziehen ist, den Hauptdeich in der kräftigsten Weise zu schützen.

Sturmdeiche sind Deiche, welche hinter einem im stärksten Angriffe liegenden Hauptdeiche in seltenen Fällen aufgeführt werden, um nach dem Bruche des letzteren noch das Binnenland zu schützen.

Fluth- bezw. Ebbedeiche werden diejenigen Deiche genannt, welche normal zur herrschenden Fluth- bezw. Ebbeströmung liegen.

Nach dem Materiale, welches zum Schutze der Aussenböscliung verwandt ist, spricht man von Rasen-, Stroh-, Rohr-, Holz-, Busch-, Stein-, Wierdeichen. Ferner unterscheidet man bei den Seedeichen der Flussmündungen wohl G-rodendeiche, welche grünes festes Vorland besitzen, von Sc blick deichen, bei denen das Vorland aus weichem, unbegrüntem Schlick besteht und von Ufer deichen, welche mit ihrem Fusse die Uferlinie berühren.

Durch die Anlage von Seedeichen wird leicht eine Verminderung derVor-fluth herbeigeführt. Ursache derselben ist namentlich die im Laufe der Zeit durch Austrocknung und dichtere Ablagerung sich vollziehende Senkung des Bodens, welche hier, wo die thonigen Ablagerungen sich in weit grösserer Mächtigkeit und oft auf sehr compressibelen- Lagern von Moor oder von Darg (Schilf- und Rohrlagern) finden, auch weit bedeutender sind als bei den Flussmarschen. Es lässt sich mit Bestimmtheit voraussetzen, dass die älteren Seemarschen zur Zeit der Eindeichung mindestens in der Höhe der ordinären Fluth gelegen haben, indem sonst die Herstellung der Deiche eine zu schwierige gewesen sein würde; sie liegen dagegen zur Zeit fast ohne Ausnahme unter dem Spiegel derselben und haben zum Theil (namentlich in den niederländischen Provinzen Nord- und Süd-Holland) ihre natürliche Vor-fluth ganz verloren, so dass sie der künstlichen Entwässerung durch Schöpfmaschinen bedürfen, vergl. Cap. XII, § 20 bis 23.

Dass sich seit der Eindeichung der Seemarschen die Fluthverhältnisse erheblich geändert haben, ist nicht anzunehmen; auch einer allgemeinen Bodensenkung der Tiefebene kann die relativ niedrige Lage aller älteren Seemarschen nicht zugeschrieben werden; eine solche hat zwar in vorgeschichtlicher Zeit stattgefunden, doch ist dieselbe ohne Einfluss auf die durch Austrocknung und

Diese Wurthen erhoben sich aus den weiten, bäum- und strauchlosen Sumpfebenen, welche der träge Fluss in zahlreichen grossen und kleinen Armen durchfloss. Hohe Rohr- und Binsenfelder bedeckten die niedrigen Flächen, so weit das Wasser noch ohne Salzgehalt war, sie wurden durch die Eisschollen abgemäht, durch die Fluth- und Ebbeströmung längere Zeit auf- und ab-, sowie zusammen getrieben, um dann zu versinken, zu verschlicken und als „Darg“ jene torfartigen Massen zu bilden, welche jetzt sowohl als unterste Lage des Marschbodens, also unmittelbar auf dem Sande, als auch im Klai selbst in Lagen von verschiedener Stärke gefunden werden. Die ersten Bewohner der Wurthen gehörten, nach den Spuren zu urtheilen, welche man vor einigen Jahren an der Nord-kiiste des Jadebusens in brunnenartigen, aus Dargrasen gebildeten Vertiefungen gefunden hat¹²), — einer wohl Jahrtausende hinter uns liegenden Zeit an.

festere Ablagerung sich vollziehende allmähliche Senkung der Marschen, welche auch zur Zeit noch stattfindet. In den Einpolderungen an der deutschen Küste der Dollarts ist diese Senkung zu 0,7 bis l,lcm durchschnittlich pro Jahr beobachtet worden.³)

Bei den unmittelbar an der See gelegenen Marschen übt ferner das durch Auf-schlickung hervorgerufene Anwachsen der Watten einen nachtheiligen Einfluss auf die Vorfluth aus, indem der Entwässerungscanal zwischen dem Deiche und der offenen See (das Aussentief) eine immer grössere Länge erhält und einen immer grösseren Theil des nutzbaren Gefälles consumirt. Für die Deiche selbst ist diese Aufschlickung des Aussendeichlandes und der Watten, da sie auf eine Ermässigung der Wellen hinwirkt, von günstigem Einflüsse. Nur bei denjenigen Seedeichen an den Flüssen, welche in Flussdeiche übergehen, können die aus der Hochwassermenge und den Eisverhältnissen hervorgehenden Gefahren auftreten, welche im § 3 näher erörtert sind.

§ 19. Geschichtliches über Seedeiche. Die Seedeiche der niederländischen und deutschen Nordseeküste reichen bis in späte Zeiten zurück. Wahrscheinlich haben schon vor dem Eindringen der Römer einzelne, wenn auch ungeregelte Bedeichungen in den von den Batavern bewohnten Landstrichen an den Rheinmündungen bestanden. Jedenfalls zog der römische Feldherr Drusus, welcher 10 Jahre vor Chr. Geb. Holland eroberte, dort neue Canäle, sowie kunstgerechte Deiche⁴ 5) 5 Plinius der Aeltere macht die Mittheilung, dass das Volk, aus Schilf und Binsen sich Stricke und Netze zum Fischfang flechtend, nur in Hütten auf Hügeln (den sog. Wurthen) wohne, welche, von Menschenhand aufgerichtet, Schutz vor den Fluthen gewährten.

Erst als die Wurthen sich vermehrten vereinigten sich die Bewohner zu gemeinsamer Anlage von Deichen; urkundlich sind im 10. und 11. Jahrhundert seitens des Erzbischofs von Bremen eingeborene Holländer zum Deichbau nach den bremischen Marschen berufen worden und die älteren niederländischen Deiche, welche noch jetzt bestehen, sind gleichfalls im 11. und 12. Jahrhundert errichtet.

Die Deiche waren jedoch anfänglich nur schwach, so dass die Wurthen als Wohnplatz und namentlich für Kirchen und Begräbnissplätze noch beibehalten wurden. Jede hohe Sturmfluth war mit zahlreichen Deichbrüchen begleitet und es wurden namentlich in den Sturmfluthen des 13. Jahrhunderts grosse Theile der Marschen, darunter der jetzige Jadebusen im Jahre 1218 und der Dollart im Jahre 1277 mit vielen Ortschaften vom Meere verschlungen.

Die jetzigen Nordseemarschen von der Spitze Nordhollands unweit der Insel Texel bis Jütland werden etwa die Hälfte derjenigen Flächen, welche noch unter Karl dem Gr. vorhanden waren,

bilden; ihre Zerstörung begann bereits in vorgeschichtlicher Zeit mit der sagenhaften, den Durchbruch des zwischen Frankreich und England jetzt bestehenden Canals begleitenden cimbrischen Fluth. Die vielfach zerrissene Küste, die lange Reihe der Inseln, welche einst mit dem Festlande zusammenhingen, geben Zeugniss von den furchtbaren Angriffen, welche die Marschen haben ertragen müssen.

Erscheinen schon die Flussdeiche als mächtige Hebel einer höheren Cultur, so beginnt mit den Seedeichen die Geschichte der Marschbewohner, ein furchtbarer Kampf gegen die Elemente, in dem der Mensch oft genug unterlag und von dessen Bedeutung die alten Deichordnungen mit ihren drakonischen Strafen einen Beweis liefern.

Seit der mit grossen Umgestaltungen an der schleswigschen Küste verbundenen Fluth von 1634 sind jedoch erhebliche Zerstörungen an der deutschen Nordseeküste nicht eingetreten, vielmehr hat man durch vielfache Einpolderungen (in Schleswig „Kooge“ genannt) das früher verschlungene Land dem Meere und zwar in besserer Güte zum Theil wieder abgerungen. Es sind z. B. an der linksemsischen Seite des Dollarts, soweit derselbe zu Deutschland gehört, von 1605 bis 1877 acht Einpolderungen vorgenommen worden. Falls die im heftigen Angriffe sich befindenden Inseln, welche jetzt das Bollwerk des Festlandes bilden und zum Theil künstlich befestigt sind, fortgerissen oder durch andere Ursachen die gegen die Deiche anstürmenden Fluthwellen heftiger geworden sein sollten, so wird dieser Kampf, den die friesische Bevölkerung seit Jahrhunderten mit Energie geführt, von Neuem heftig entbrennen.

Aber auch bei den jetzigen Verhältnissen ist es nicht ausgeschlossen, dass bei besonders ungünstigen und lange andauernden Stürmen Fluthen entstehen, welche die bisher beobachteten so erheblich übersteigen, dass die Deiche in grosser Ausdehnung trotz der erheblichen Dimensionen durchbrochen und die grössten Zerstörungen hervorgerufen werden.

§ 20. Die Lage der Seedeiche. Die in den § 5 bis 16 über die Flussdeiche gemachten Darlegungen haben in den meisten Punkten auch für die Seedeiche Gültigkeit; es soll im Nachstehenden daher nur das Abweichende besonders hervorgehoben werden. Bei Festlegung der Richtungslinie, vergl. §5, braucht nicht, wie bei den Flussdeichen, die Hochwassermenge berücksichtigt, also eine Profilbreite inne gehalten zu werden, es fällt also die im § 5 unter 1 aufgestellte wichtige Bedingung fort. Eine übermässige Verschiebung von neuen Seedeichen an einer tief eingeschnittenen Meeresbucht oder an der unteren Flussmündung wird allerdings die in die letztere eindringende Fluthwelle beschränken und hierdurch die als Spülstrom wirkende ausgehende Strömung, welche für die Fahrwassertiefe maassgebend ist, vermindern, doch sind im Allgemeinen daraus keine Nachtheile für den Seedeich selbst zu befürchten.

Zu 2, (S. 578). Es muss der Deich, um vor Beschädigungen gesichert

zu sein

a. nicht von der zur Zeit der Sturmfluthen stattfindenden Strömung und namentlich nicht von dem Hauptwellenschlage, getroffen werden. Die Deichbrüche der Seedeiche werden nicht durch Ueherlauf bei Eisstopfungen oder durch Quellöcher, sondern fast nur durch die Wellen hervorgerufen und kommt es daher hauptsächlich darauf an, den Deich so anzulegen, dass der Wellenschlag möglichst wenig wirken könne. Die Wellen werden aber um so stärker sein, je mehr der Deich normal zu den während der Sturmfluthen herrschenden Winden, welche an der deutschen Küste die nördlichen, nordwestlichen und westlichen, an der niederländischen Küste auch die südwestlichen sind, liegt.

b. Die Breite des Vorlandes (Aussendeichlandes, Aussendeichs) muss bei denjenigen Seedeichen, vor denen nicht eine ausgedehnte Wattfläche, (welche die Regel bildet), vielmehr ein Meeresufer mit heftigen Strömungen liegt, möglichst gross angenommen werden, um sicher zu sein, dass sich ein etwaiger Uferabbruch dem Deiche überhaupt nicht oder wenigstens erst in sehr ferner Zeit nähern werde, und damit die Wellen durch das Vorland, auf dem sie sich wegen der geringeren Wassertiefe weniger stark ausbilden können, gemässigt werden. Die Breite des Vorlandes ist hiernach allein aus den Localverhältnissen zu bestimmen; sie wird von Wolt-mann zu 113ra bis 135m, von Caland bei ungünstiger Lage 300m, von Brünings zu 375m angegeben, wobei dieMaasse von der Uferlinie bei Niedrigwasser (ordinärer Ebbe) bis zum Deichfusse gelten. Jedenfalls muss die Vorlandsbreite so gross sein, dass nach Abgang eines Uferstreifens von mindestens 10 bis 20m, eines Sicherheitsstreifens vor der Aussenberme und der zwischen den Gruben zu belassenden bis 6m breiten Dämme noch die Erde zum Bau und zur Unterhaltung des Deichs aus dem Vorlande genommen werden könne, wobei wegen der etwaigen starken Deichsenkungen von vornherein ein Zuschuss von 30 bis 60% des Deichprofils für die erste Anlage anzunehmen ist. Die Erhaltung des Vorlandes ist, da die Heftigkeit der Wellen von der Breite desselben abhängt und ein schaar liegender Seedeich nur mit dem grössten Kostenaufwande zu unterhalten ist, noch weit wichtiger als bei Flussdeichen und muss daher rechtzeitig durch Uferbauten (vergl. Cap. XV) erzielt werden. Keinenfalls sollte die Vorlandsbreite auf weniger als die Hälfte der oben angegebenen Abmessungen durch Abbruch vermindert werden; bei nicht rechtzeitiger Ufersicherung hat man oft die weit kostspieligere Zurücklegung des Deiches zur Ausführung bringen müssen.

Die Bedingungen unter c und d (S. 578), wonach der Deich ohne scharfe Ecken und über guten Boden geführt werden muss, sind auch hier zutreffend, während

e. grössere Vertiefungen bei Anlage der Seedeiche nicht vorzukommen pflegen, dagegen wohl tiefe Wasserläufe (Priele) für das abfliessende Flutliwasser, welche, falls sie zugeschlickt sind, zu starken Versinkungen und selbst Durchbrüchen führen können und deshalb thunlichst aussendeichs zu lassen sind.

3.    Mit der kürzesten Linie muss eine möglichst grosse Fläche eingeschlossen werden, um eine hohe Rente zu erzielen. Da neue Einpolderungen in der Regel ausschlieslich im Interesse eines erhöhten Ertrages ausgeführt werden, so ist diese Bedingung von weit grösserer Bedeutung als bei den Flussdeichen, bei denen auch die Flussregulirungsaufgaben zu berücksichtigen sind.

4.    Die Grundstücke müssen so hoch liegen, dass ihre künftige Entwässerung, unter Beachtung der durch Austrocknung und dichtere Ablagerung zu erwartenden Senkung, gesichert ist. Sowohl in Rücksicht hierauf, als auf die leichtere Herstellung und Unterhaltung des Deichs und auf die grössere Güte des Landes ist es dringend zu empfehlen, nur die wenigstens 0m,3 über dem ordinären Fluthspiegel gelegenen, jedenfalls aber nur die mit fest begrünter Grasnarbe bedeckten, also über ordinärer Fluthhöhe liegenden Grundstücke einzupoldern; alle niedriger gelegenen Flächen, also auch diejenigen, auf denen nur erst der blätterlose Queller, salicornia herbaico, in Höhe von etwa 0m,3 unter ordinärer Fluth vorkommt, sind auszuschliessen. Bei solchen fest begrünten Grundstücken lässt sich mit Sicherheit annehmen, dass da, wo der Flutliwechsel erheblich, etwa gleich 2m,5 bis 3m,5, wie dies an der ganzen deutschen Nordseeküste der Fall ist, die natürliche Entwässerung auch nach der

Austrocknung’bis auf ferne Zeiten erhalten bleibe; bei geringem Fluthwechsel, z. B. an der Zuider See mit einem Fluthwechsel von 0m,2 bis lm,2, kann leicht die ganze Vorfluth durch die Bodensenkung verloren gehen. Man kann den Deich allerdings bei starkem Fluthwechsel, ohne eine mangelhafte Entwässerung vorläufig befürchten zu müssen etwas bis auf das Watt vorschieben, falls solches so fest ist, dass eine übermässige Senkung nicht befürchtet zu werden braucht, und die fernere Erhöhung des Vorlandes bestimmt anzunehmen ist; treten jedoch erhebliche Senkungen des Deichs ein, wächst das Watt nicht bald bis zu begrüntem Vorlande an, so können die Mehrkosten, welche aus dem erhöhten Erdbedarf, aus der schwierigen Gewinnung der Erde, sowie aus der kostspieligeren Sicherung und Unterhaltung des Schlickdeichs erwachsen, sehr leicht die durch die grössere eingepolderte Fläche erzielten Vortheile beträchtlich überschreiten. Es verdient daher den Vorzug, entweder die Einpolderung noch einige Decennien hinauszuschieben und inzwischen auf Erhöhung des Wattes durch künstliche Anlagen hinzuwirken oder aber den Deich weiter zurück zu verlegen und sich mit einer kleineren, aber in Anlage und Unterhaltung ungleich billigeren Einpolderung zu begnügen. Die normalen Höhenverhältnisse einer Einpolderung sind durch das schematische Profil Fig. 1, Taf. XXXV dargestellt.

Sommer deiche werden nur auf begrüntem Vorlande angelegt und zwar unter Berücksichtigung der vorstehend unter 2 und 3 hervorgehobenen Gesichtspunkte; es ist jedoch selbstverständlich nicht nothwendig, eine so erhebliche Vorlandsbreite wie bei den Winterdeichen anzunehmen.

§ 21. Das Querprofil (Bestick) der Seedeiclie. Von denjenigen Kräften, die im § 6 näher erörtert sind, hat nur der Wellenschlag maassgebenden Einfluss auf das Querprofil der Seedeiclie. Allerdings kann auch das von der Fluth und Ebbe auf- und abgetriebene Eis, falls es durch höhere Fluthen gegen die Aussen-böscliung getrieben wird, grössere Schöllöcher hervorrufen, es ist jedoch höchst selten beobachtet, (z. B. bei der sog. Eisfluth von 1511, welche am Jadebusen grosse Zerstörungen anrichtete,) dass die Eisschollen zur Zeit der höchsten, für die Deiche maassgebenden Sturmfluthen den Angriff verstärkt haben, weil sie entweder von der heftigen Wellenbewegung zerbrochen werden oder gleich anderen schwimmenden Körpern die letztere mässigen. Auch können schlechte Deicherde oder Maulwurfsgänge nur in geringem Grade wirken, da der durch Sturmfluthen erzeugte hohe Wasserstand nur einige Stunden anhält, so dass eine Durchweichung oder allmähliche Quellenbildung, wie bei dem lang andauernden Hochwasser der Flüsse, nicht entstehen kann. Ein Verschieben des Deiches, ein Versinken desselben oder ein Durchbrechen des Wassers im Untergründe sind allerdings bei sehr weicher Beschaffenheit des letzteren auch während jener wenigen Stunden, innerhalb deren die Wellen mit einer bei Flussdcichen unbekannten Heftigkeit von dem Sturme gegen die Aussenböschung des Deiches gepeitscht werden, möglich.

Das Querprofil der Seedeiche bildet bei den nur wenig in Angriff liegenden, auf hohem Vorlande angelegten Deichen gewöhnlich ein Trapez, anderenfalls wird jedoch statt der geradlinigen Aussenböschung eine andere Linie gewählt.

Die Höhe der Kappe liegt 0ra,3 bis 0m,5 über dem Kamm der Wellen zur Zeit der beobachteten höchsten Sturmfluth; letztere ist für den grössten Theil der niederländischen und deutschen Küste diejenige vom 3. und 4. Februar 1825, für einen kleinen Theil diejenige von 1808 bezw. 1837 und vom 31. Januar 1877, welche sich an der holländischen Küste etwa 2m,5 bis 2m,8, an der deutschen Küste 3 bis 4m über die ordinäre Flutlihöhe erhoben haben. Das Maass, um welches sich der Kamm der Wellen noch über diesen höchsten, im ruhigen Wasser (Wasserpass) ohne Wellenschlag gemessenen Wasserstand erhebt, ist um so geringer

a.    je breiter und höher das den Wellenschlag mässigende Vorland ist,

b.    je weniger die betreffende Küste normal zu den während der Sturmfluth herrschenden Winden gelegen ist,

c.    je flacher die Aussenböschung und je höher die Aussenberme ist, indem diese ähnlich einem hohen Vorlande einen günstigen Einfluss auf die Wellenbildung vor der Deichkappe ausüben.

Es beträgt jenes Maass an der deutschen und holländischen Küste für Deiche ohne Vorland an der offenen See, welche den Wellenschlag unmittelbar aufzunehmen haben, bis 3m und ermässigt sich bei über dem Winde liegenden Deichen an der Fluthgrenze der Flüsse, wo sich nur eine schwache Dünung bilden kann, bis auf Om,3, so dass die Deichhöhe zwischen 3m,5 im ungünstigsten und 0m,6 im günstigsten Falle über dem Wasserpass des bekannten höchsten Sturmfluthspiegels liegt, wobei jedoch einzelne besonders heftige Wellen höher auf laufen und namentlich das Spritzwasser auf und über die Kappe fortgeschleudert wird.

So ist z. B. am Westkappeier Deich in der holländischen Provinz Seeland (Scheldemündung) der Fluthwechsel zu 3m,45, der Wasserpass der höchsten Sturmfluth von 1808 2m,25 über ordinärer Fluth beobachtet und der 3m,3 höher, also 5m,55 über ordinärer Fluth liegende, mit 3³/4-facher Aussenböschung am sehr niedrigen Vorlande angelegte Deich bei Westwatering ist noch an der Binnenböschung abgeschoben, während sich der mit lSfA-facher Aussenböschung erhebende Deich bei Westcappeln mit 4m,65 Höhe über ordinärer Fluth gehalten hat.

Ueber der ordinären Fluthhöhe liegen ferner die Deiche am Helder 3m,77 bis 4m,7, diejenigen an der nordholländischen Küste der Zuider See 3ra,5 bis 3m,7, an der gegenüberliegenden Küste der Zuider See 3m,5 bis 3m,8, an der Küste von Groningen 4 bis 4m,7. Es liegen die Deiche an . der deutschen Küste Ostfrieslands mit 3m Kappenbreite und 4 bis 5 facher Aussenböschung lm,7 bis 2m,2 über Sturmfluth, 5m,2 bis 5m,7 über ordinärer Fluth; die Deiche am Jadehusen unweit Wilhelmshafen mit 3m,5 bis 4m Kappenbreite, 3- bis 4-facher Aussenböschung lm,5 über Sturmfluth, 5ra über ordinärer Fluth; die Deiche an der holsteinischen Westküste (Ditmarschen) an geschützten Stellen lm,8, an exponirten Stellen 2m,8 über Sturmfluth oder 5m,3 bezw. 6ra,3 über ordinärer Fluth; an der Weser bei Geestemünde lm,75 über Sturmfluth oder 5m,4 über ordinärer Fluth; desgl. oberhalb Geestemünde, (Osterstade und Land Wührden), lm,2 über Sturmfluth oder 4m,6 über ordinärer Fluth. — Mit dem allmählichen Uebergange der günstigen in die ungünstige Lage der Küste steigt auch die Kappe ganz allmählich an.

Es fehlt übrigens nicht an Beispielen, dass sich eine neuere Sturmfluth weit über die früher beobachtete erhebt, so dass die arg beschädigten Deiche auf Grund der neuen Beobachtung in weit grösserer Höhe als früher aufgeführt werden; so hatte man beim Anschlüsse der Groninger an die deutschen Dollartdeiche bei einer im Jahre 1875 neu aufgeführten Einpolderung seitens Hollands auf Grund der Sturmfluth von 1825 eine Deichhöhe von 4m,6 über ordinärer Fluth für ausreichend erachtet, erhöhte diese aber nach der Sturmfluth am 30./31. Januar 1877 auf 5m,8 über ordin. Fluth.

Die Breite der Kappe wird gewöhnlich zu 3 bis 4ra angenommen, um die Deichmaterialien auch auf der Deichkappe anfahren zu können. Als regelmässiger Fahrweg wird sie wegen des heftigen Windes weit seltener als hei Flussdeichen benutzt; die Binnenberme bildet vielmehr den gewöhnlichen Fahrweg. Die holländischen Deiche haben allerdings zum Theil bedeutende Breiten von 6 bis 8m, um als regelmässige Verkehrswege dienen zu können, und sind dann auch oft an der Aussen-seite mit einer schwächeren etwa lm,5 breiten Kade, welche die eigentliche Krone bildet, versehen, während der mit Seemuscheln oder Klinkern befestigte, mit starkem Binnengefälle versehene breite Weg auf einem lm,5 tiefer liegenden Bankette berge-stellt ist, siehe nebenstehende Fig. 16. Bei neuen Einpolderungen an der See ist die Kronenbreite gewöhnlich nur zu 2m angenommen, doch ist eine zu grosse Beschränkung der Kappenbreite nicht empfehlens-werth, da die letztere für die Haltbarkeit des Deiches von grosser Wichtigkeit ist. Die Zerstörung des Deiches erfolgt nämlich gewöhnlich in der Weise, dass starke Sehölungen sowohl an der Aussen- als auch, durch einzelne Uberschlagende Wellen verursacht, an der Binnenseite entstehen (vergl. die punktirten Linien des Holzschnitts Fig. 17); der Durchbruch der Kappe (Kappstürzung) wird hierbei um so weniger leicht eintreten, je breiter die Kappe ist und sollte diese daher für die unmittelbar an der See gelegenen Deiche je nach den Verhältnissen des Vorlandes und der Lage der Küste 4 bis 3m und an den Flüssen 3m bis 2m,5 genommen werden; bei 2m,5 ist ein Befahren, wenn auch mit grosser Vorsicht, noch ausführbar.

Fig. 16.

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Sturmfluth

Fig. 17.

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TT

Die Aussenböscliung wird in dem oberen, von den Springfluthen nicht bespülten Tlieile gewöhnlich mit Basen bekleidet und um so flacher angelegt, je heftiger der Wellenschlag ist. Auf dem unter Springfluthhöhe liegenden Tlieile der Böschung, sofern solcher wegen niedrigen Vorlandes überhaupt vorhanden ist, bis zur Höhe der todtenFluthen würde der Basen zwar noch wachsen können, aber zu oft vom Wasser durchweicht werden, um dem Wellenschläge gegenüber widerstandsfähig zu bleiben, wesshalb der untere Theil durch Strohbestickung, Steinpflasterungen oder andere Sicherungen geschützt werden muss. Die Böschungsanlage desselben ist dann abhängig von jenem Sicherungsmittel, welches bei exponirter Lage der Küste oder niedrigem Vorlande aber auch noch über Springfluthhöhe, nämlich in so weit als die Wellen der häufiger eintretenden Fluthen den Deich bespülen, ausgeführt wird, um die häufigen Beschädigungen (Scliölungen oder Schälungen) des Basens zu vermeiden. Bei sehr stark exponirten Deichen oder bei schaar liegenden Deichen, falls es an Vorland für Anlage einer flachen Basenböschung fehlt, wird die Sicherung sogar bis in die Nähe der Kappe oder selbst bis zu dieser fortgeführt. Hiernach ist die Anlage der Aussenböschung auch abhängig von dem Sicherungsmittel.

Für Basenböschungen, welche das gewöhnliche und billigste Bedeckungsmittel bilden, ist die Anlage für Klaideiche anzunehmen:

1.    Classe. Deiche, welche dem heftigsten Wellenschläge der See unmittelbar ausgesetzt sind, falls das Vorland sehr niedrig ist, auch bei ordinärer Ebbe nicht wasserfrei wird: 8 bis 10 fache Anlage der nur über Sturmfluthhöhe zu berasenden Böschung. (Deiche an der Spitze Nordhollands und bei Westcappeln auf der Insel Walchern.)

2.    Classe. Deiche, welche ebenso gelegen sind, aber mit höherem Vorlande: 6 bis 8 fache Anlage der nur in der oberen Hälfte zu berasenden Böschung.

3.    Classe. Deiche an der Küste, den Meeresbuchten und Flussmündungen, welche durch Inselreihen vor dem allerheftigsten Wellenschläge geschützt sind, bei sehr niedrigem Watt und ungünstigster Lage gegen den Wind: 6 fache Anlage der nur über Springfluth-Wellenhöhe zu berasenden Böschung.

4.    Classe. Deiche, welche ebenso gelegen sind, falls das Vorland höher oder die Lage gegen den Wind eine günstigere ist: 4 bis 5 fache Anlage.

5.    Classe. Seedeiche an den Flüssen bei ungünstiger Lage in Bezug auf Vorland oder Windrichtung: 4 bis 3*/2 fache Anlage.

6.    Classe. Deiche ebenso gelegen, jedoch mit hohem Vorlande oder günstiger Windrichtung: 3 bis 2 Vs fache Anlage.

Schon von Woltmann ist empfohlen, die stark exponirten Seedeiche im oberen Theil flacher als im unteren, also convex auszuführen, vergl. Holzschnitt Fig. 17,

S. 605, da dieser obere Theil von den heftigsten Wellen angegriffen werde; auch Caland scliliesst sich jener Ansicht an.

Andererseits ist jedoch zu erwägen, dass der oberste Theil des Deiches überhaupt nur nach einer Reihe von Jahren auf einige Stunden von den Wellen getroffen wird, so dass sich dort die Grasnarbe befestigen kann, während der untere Theil weit häufiger den höheren Fluthen ausgesetzt ist und daher zur Erzielung einer guten Rasendecke möglichst flach aufgeführt werden muss, falls derselbe überhaupt in Rasen erhalten werden soll. Hierdurch wird aber der weitere Vortheil erreicht, dass jener untere sehr flache Theil des Deiches (indem er ähnlich einem hohen Vorlande wirkt) die brandende Welle erheblich schwächt. Jenes convexe Profil hat deshalb wohl für die erste und zweite Classe insofern Berechtigung, als bei demselben der untere abgepflasterte Theil des Deiches, indem das Pflaster ungleich widerstandsfähiger ist als Rasen, auch steiler ausgeführt werden kann; es ist dagegen für die Classen 3 bis 5 vorzuziehen, entweder den unteren Theil weit flacher als den oberen oder, was dieselbe Wirkung hat, mit einer hochgelegenen Aussenberme (s. Holzschnitt Fig. 18) auszuführen, welche letztere um so höher und breiter hergestellt wird, je. stärker der Angriff der Wellen ist.

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Fig. 18.

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Der obere, auch von den Wellen der höheren Springfluthen nicht getroffene Theil der Aussenböschung erhält dann, je nachdem er exponirt liegt, 2 ’/a bis 6 fache Böschungsanlage, welche zweckmässig noch wieder gebrochen und an den Knickpunkten abgerundet wird, um alle scharfen von den Wellen stets stark angegriffenen Uebergänge zu vermeiden; hierdurch entstehen Rasendeiche mit concavem Profile (siehe Holzschnitt Fig. 19). Man findet dieselben an der deutschen Nordseeküste

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Fig. 19.

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allerdings seltener als solche mit hochgelegener Aussenberme, an welche sich der obere trapezförmige Deich schliesst. Bei den letzteren bildet sich aber ein nachtheiliger Knickpunkt zwischen Berme und Deich, an welchem leicht Schälungen entstehen und der deshalb auch wohl durch eine kostspielige Steinpflasterung geschützt wird; immerhin werden aber beim Anschlüsse des Rasens an das Steinpflaster solche Beschädigungen leicht hervorgerufen werden.

Auf Tafel XXXV zeigt Fig. 2 das Profil des Heinitzpolderanwachsdeiclies am Dollart vom Jalire 1877, welches nach den Vorschlägen des Verfassers der Ausführung zu Grunde gelegt wurde, nachdem der neue, einfach trapezförmige, mit 4 facher Anlage ausgeführte Deich in der Januarfluth 1877 gänzlich zerstört war; Fig. 3 das Profil des Kaiserwilhelmpolderdeiches von 1874, dessen Situation auf Taf. LVI, Fig. 6 dargestellt ist; Fig. 4 Profil des Krumhörndeichs am Dollart; Fig. 5 Anschlussdeich des holländischen Staatensiels am Dollart mit Basaltpflaster am Uebergange zwischen der Aussenberme und Deich. Die Figuren 8 und 9 stellen Profile des holsteinischen Kaiserwilhelmkoogs vom Jahre 1873 dar⁶), und zwar a einer stark exponirten Stelle mit niedrigem Vorlande, b einer weniger exponirten, c einer ziemlich geschützten Stelle; bei c fehlt die höhere Aussenberme ganz, bei b ist sie in geringerer Höhe und Breite als bei a ausgeführt; in dem letzteren Profile ist der von jeder Springfiuth bespülte Fuss der Aussenberme durch eine Steinböschung und demnach in steilerer Anlage geschützt. Fig. 10 zeigt das Profil eines holländischen Deiches; Fig. 2, Taf. XXXVI dasjenige des ungewöhnlich starken Deiches auf der Insel Nordstrand (Schleswig).

Fehlt es bei den See deichen der Flüsse an genügendem Vorlande, so werden statt der die Kegel bildenden trapezförmigen Rasendeiche mit 2'/₂ bis 4 fachen Böschungen, vergl. Fig. 17, Taf. XXXIV, auch steile Steindeiche angelegt; die linksseitigen Elbdeiclie unterhalb Hamburg im alten Lande haben z. B. das Profil Fig. 6a, Taf. XXXV, nämlich nur r/₂ fache Steinböschungen vom Fusse bis zur Krone, welche unten durch ein Faschinengrundbett vor Unterspiilung geschützt sind.

Die Binnenböschung der Seedeiche wird stets durch Rasen geschützt, welcher durch Einsäen erzeugt wird und die Erde nicht allein vor dem Ausspülen durch den Regen, sondern namentlich vor den Angriffen der heftigsten, zur Zeit der höchsten Flutlien über die Deichkappe rollenden Wellen schützt. Es sollte daher die Binnenböschung, um einen recht widerstandsfähigen Rasen zu erzeugen, nicht steiler als 2 fach genommen werden, in welchem Falle sie auch durch das weidende Vieh weniger leicht beschädigt wird. Bei wenig tragfähigem Untergründe können, behufs Vertheilung des Deichgewichts und Erzeugung eines Gegendruckes gegen das Emporquellen der unteren weichen Lagen, flachere Binnenböschungen von 2‘/₂ bis 4 faclier Anlage nothwendig werden.

§ 22. Die Bermen. Sicherung des Deiches. Die Binnenberme wird in

4    bis 10m Breite, in Höhe des Terrains, mit einem geringen Quergefälle nach dem zur Abgrenzung notliwendigen 2 bis 4m breiten, 1 bis lm,5 tiefen, mit ¹j2 bis 1 fachen Böschungen angelegten Bermegraben (Schloote) angeordnet und dient als Weg; in der Regel wird sie nicht befestigt.

Die Aussenberme erhält bei Deichen an der See 10 bis 25m, an den Flüssen

5    bis 10m Breite. Bei hohem grünen Vorlande, welches auch von den gewöhnlichen Springfluthen nicht überschwemmt wird, lässt man die Aussenberme, welche alsdann durch einen Bermegraben von dem übrigen Vorlande abgegrenzt ist, nur aus dem begrünten Streifen des natürlichen Terrains (Maifelds) bestehen, von welchem sich die geradlinige 2V2 bis 5 fache Aussenböschung erhebt. Bei niedrigem Vorlande, sowie auch bei exponirter Lage der Küste wird dagegen die Aussenberme bis zur mittleren Höhe von -j- lm bis -|- 2m (Null == ordinäre Fluth) angeschüttet und schliesst dann entweder in Höhe von -)- lm,5 bis -f- 2m,5 mit geringem Gefälle von V12 bis V20 oder, um die scharfen Knickpunkte zu vermeiden, in Höhe von -j- 2m bis -(- 3m,5 mit V» bis */i 2 Gefälle ganz allmählich an den oberen Deichkörper. Eine solche hohe Aussenberme ist ganz besonders geeignet, den Angriff der brandenden Welle aufzunehmen. Die Aussenberme geht bei begrüntem, also über ordinärer Fluthhöhe liegenden Vorlande allmählich in dasselbe über, ohne dass eine besondere Böschung entsteht, siehe Fig. 2 und 8b, Taf. XXXV, weil hier die gewöhnlichen Fluthen und Springfluthen schon durch das Vorland gebrochen werden, dagegen ist eine durch künstliche Mittel, gewöhnlich Strohstickung oder Steinpflaster zu sichernde, bis zum Watt reichende Bermeböschung nothwendig, falls der Fuss der Aussenberme unter ordinärer Fluthhöhe liegt. Im letzteren Falle ist der obere Punkt der Böschung zweckmässig so hoch zu legen, -f- lm,2 bis -f- 2m, dass die Wellen der gewöhnlichen Springfluthen nicht mehr auf die Aussenberme rollen, welche sonst beim Anschlüsse der künstlichen Sicherung der Böschung an den Rasen der Aussenberme leicht beschädigt wird. Eine höhere, wenn auch schmälere Aussenberme verdient in der Regel den Vorzug vor der niedriger gelegenen breiten Berme von gleichem Kubikinhalte.

Die Sicherung der von der Aussenberme nach dem Watte anzulegenden Böschung, sowie überhaupt des unteren von den Wellen häufiger bespülten Theiles des Deiches erfolgt zuweilen in derselben Weise wie bei den Seeufern (Cap. XV) und sollen daher hier nur die den Deichen eigenthtimlichen Anordnungen besprochen werden.

1.    Strolibestickung. Dieselbe wird auf 3 bis 8 facher Böschungsanlage ausgeführt und zwar sowohl auf der Rasendecke als auf der blossen Erdböschung. Im ersteren Falle wird sie im Frühjahre beseitigt, um der Vegetation des Rasens nicht hinderlich zu sein, und im Spätherbste auf den exponirtesten Theilen der Rasendecke erneuert; im letzteren Falle muss sie nicht allein in jedem Herbste neu hergestellt, sondern auch im Frühjahre durchkrammt (mit einem Sommerdache versehen) werden, indem neue Näthe den alten hinzugefügt werden. Sie ist daher kostspielig in der Unterhaltung, hat aber gegenüber den steilen, abgepflasterten Böschungen in sofern den Vorzug, als die brandende Welle an derselben mit geringerer Geschwindigkeit zurückläuft und mithin auch geringere Abspülungen des für die Erhöhung des Wattes so wichtigen Schlickes vor dem Deichfusse hervorruft. Ist daher eine Erhöhung des Vorlandes durch Aufschlickung, wenn auch unter Zuhilfenahme von künstlichen Mitteln (Schlickfängen und Begrüppungen) zu erwarten, so empfiehlt es sich, bei einem neu angelegten Deiche die kostspielige, für die Aufschlickung ungünstige Steinböschung vorläufig nicht auszuführen, vielmehr während einiger Jahre die flacher anzulegende Böschung in Strohstickung zu unterhalten, bis das Watt fest begrünt ist und jede künstliche Sicherung des Aussenbermefusses entbehrt werden kann.

An der deutschen Nordseeküste bildete die Strohstickung wegen der geringen Anlagekosten früher fast das ausschliessliche Schutzmittel der Deiche, sofern Rasen überhaupt nicht verwandt werden konnte oder allein nicht sicher genug war; sie ist jetzt jedoch grossentheils durch Steinpflaster verdrängt worden.

2.    Bespreutung der Böschung mit einer 15cm starken Strauchdecke, welche behufs grösseren Schutzes der Erde auf einer dünnen, aber dicht gelegten Heide-, Stroh- oder Rohrlage oder selbst Strolibestickung normal zur Deichkappe ausgebreitet und durch Flechtzäune in 0m,2 bis 0m,4 Entfernung befestigt wird. Bei sehr ex-ponirter Lage wird die Lockerung der Faschinen noch durch Steine, welche zwischen die Flechtzäune gepackt werden, oder durch Querstangen mit Pfählen, welche die alsdann näher einzuschlagenden Flechtzäune niederdrücken, verhindert. Diese Be-spreutungen auf Strohunterlage oder besser auf Strohbestickung siud weit dauerhafter (6 bis 7 Jahre bei Verwendung von Steinen, 3 Jahre ohne Steine), aber auch kostspieliger in der ersten Anlage als die einfache Strohbestickung und werden namentlich an steileren Böschungsflächen des Deiclifusses (in Holland häufiger als in Deutschland) sowie in solchen Fällen angewandt, wo die frisch geschüttete Erde noch zu wenig abgelagert ist, als dass die Strohbestickung allein, deren Näthe in lockerem Boden nicht fest genug halten, den heftigsten Angriffen der winterlichen Flutlien zu widerstehen vermöchte. Auch für provisorische, frisch angeschüttete Schutzdeiche, deren Bruch grosse Nachtheile herbeiführen würde, für Schutzbuhnen aus Erde und ähnliche Anlagen ist dieselbe zu empfehlen; für definitive wenigstens 2y₂fach angelegte, fest abgelagerte Deichböschungen wird dagegen die billigere Strohstickung in der Regel vorzuziehen sein.

3.    Hürden (Fleeken) aus Weiden geflochten 0m,6 breit, 2m lang bis lm breit, 4m lang werden zu definitiver Sicherung der Aussenböschung namentlich bei Deichen mit steiler Aussenböschung verwandt z. B. am linksseitigen Elbufer unterhalb Hamburg bei 2faclier Böschung, s. Fig. 6b, Taf. XXXV. Dieselben werden vom Fasse bis zur Deichkappe, sowohl in der Länge als in der Breite 5 bis 10cm über einander greifend, auf einer Unterlage von Strauch, Rohr, Heidekraut normal zur Deichkappe verlegt und mit hölzernen Pflöcken oder Stackpfählen befestigt; sie müssen nebst der Unterlage dann alle zwei Jahre erneuert, die Erdböschung selbst alle vier bis sechs Jahre im ursprünglichen Profile wiederhergestellt werden.

Ferner benutzt man solche Hürden aber auch, (ähnlich wie bei den Flussdeichen während der Defensionszeit), zur Sicherung des Rasens während der Winterzeit, so dass sie etwa Mitte Oetober auf den Rasen gelegt und im Frühjahre wieder fortgenommen werden; sie bilden dann die Verlängerung des Steinpflasters, welches den untersten, auch von den gewöhnlichen Springfluthen noch getroffenen Theil des Deiches schützt und werden nur an solchen Strecken des Deiches verlegt, wo derselbe stark exponirt ist.

4.    Sicherungen mit Wiergras, welches auf Schlickbänken unter Wasser, besonders in der Nähe der Insel Wieringen, in grossen Massen wächst, sind früher an der Zuider See in etwa 3m starken futtermauerartigen Packungen vorgekommen (Fig. 1, Taf. XXXVI): sie schützen die steilen Aussenböschungen und werden am Fusse durch Steinschüttungen auf Faschinen gegen Auskolkungen befestigt; das Wiergras bedarf jedoch in jedem Jahre einer Ergänzung und der Erddeich muss sehr starke Abmessungen erhalten, weshalb die Wierdeiche meist durch Steindeiche ersetzt sind.

5.    Holzwände findet man in verschiedener Construction:

a.    Als gewöhnliche Bohlwerke, Fig. 5, Taf. XXXVI, welche die Aussenberme bei niedrigem Watte stützen, so dass die Bermeböschung fehlt; an Stelle der Anker sind vordere, sich gegen ein Gurtholz (Rimm) lehnende Schrägpfähle angeordnet. An der unteren Ems, wo sie in dieser Weise früher hergestellt wurden, ersetzt man sie jetzt, wegen ihrer kostspieligen Unterhaltung meist durch Steinböschungen.

b.    Als Holzwände, welche sich weit über die Höhe der Aussenberme, nämlich noch Uber Sturmflutlihöhe, frei erheben, so dass sie den Stoss der Wellen aufnehmen; in der niederländischen Provinz Friesland (Fig. 8, Taf. XXXVI) sind solche Wände aus 2 Bohlen-Stülpwänden hergestellt, die durch obere Gurthölzer gehalten werden, während eine dritte Wand den hinterliegen-

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Handbuch d. Ingen.-Wissenseh. III,

den, gegen Hinterspülungen erforderlichen Steindamm begrenzt und ein äusseres Steinpflaster gegen Unterwaschungen am Fasse angelegt ist. Aehn-lich, jedoch niedriger sind die Wände auf der Insel Schockland in der Zuider See; sie sind verankert und werden gleichzeitig als Schiffsliegeplatz benutzt.

6. Steinböschungen. Sie bilden das bei weitem dauerhafteste und zugleich sicherste Schutzmittel und werden deshalb angewandt:

a.    zur Befestigung des unter der Springfluthliöhe liegenden Theils der Böschung, wo Rasen überhaupt nicht oder nur schlecht anwendbar;

b.    zur Befestigung des oberen Deichkörpers bei stark exponirten Seedeichen, sowie bei solchen Fluss-Seedeichen, welche wegen der geringen Vorlandsbreite keine für Rasen genügende flache Böschung erhalten können, oder aus Sand ohne genügende Klaidecke hergestellt werden müssen.

Die Steinböschungen gestatten nämlich eine weit steilere Anlage als Rasenböschungen, welche bei den stark exponirten und fast ganz abgepflasterten Seedeichen der 1. und 2. Classe eine 6 bis 4 fache, bei den übrigen nur am Fusse gepflasterten Deichen in der Regel eine 2 bis 1V₂ fache ist, falls grössere natürliche Steine, eine 3 bis 2l/₂ fache, falls Klinker verwandt werden. Bei dem Anschlüsse des Steinpflasters an den oberen Rasen treten sehr leicht kleinere Beschädigungen des Rasens auf, weshalb das Pflaster der Aussenberme-Böschung entweder mit einem Bogen allmählich in die Berme überzuführen oder die Berme dort etwa 0m,5 tiefer anzulegen und leicht abzupflastern ist, damit sich das Wasser ansammeln und den Stoss der Wellen aufnehmen könne.

Das Pflaster besteht gewöhnlich, und bei allen stärker exponirten Deichen ist dies unbedingt nöthig, aus festen natürlichen Steinen (Granit, Basalt, harte Sandsteine u. s. w.), welche 0m,35 bis 0m,6 Stärke in jeder Richtung, sowie 100 bis 500k Gewicht haben und auf einer 0m,2 bis 0m,4 starken Unterbettung von Steinschlag, Ziegelstücken oder grobem gesiebten Grand gebettet und sorgfältig verzwickt werden. Wo es auf hohe Sicherheit ankommt, wie z. B. beim Anschlüsse an Schleusen, werden sie auch wohl mit Cementmörtel verstrichen, um das Eindringen des Wassers in die Fugen, das Loslösen des Erdmaterials und das Versacken und Herausreissen der Steine noch kräftiger als durch blosse Verzwickung zu verhindern. Statt der Unterbettung von Steinmaterial hat man, falls sich solches übermässig theuer stellt (wie z. B. an der Jade), auch wohl eine doppelte Lage von starken Heiderasen verwandt.

Steinböschungen aus bearbeiteten, in hydraulischem Mörtel versetzten Werksteinen sind nur ausnahmsweise z. B. an der Aussenberme-Böschung des Hafen-deiclies zu Geestemünde, Fig. 7, Taf. XXXVI, ausgeführt; der Fuss ist hier durch ein Faschinen-Grundbett (Risberme, vom holländischen Rijs = Strauch), sowie durch eine Pfahlreihe mit Schrägpfählen, gegen deren Holm sich die Böschung stützt, gesichert.

Steinböschungen aus hartgebrannten Backsteinen, Klinkern, sind wegen des geringen Gewichts der einzelnen Steine zwar weniger widerstandsfähig, aber ungleich billiger als solche aus natürlichen Steinen; sie werden gewöhnlich in 1 Stein Stärke, im untersten Theile, falls das Watt dort hoch ist, aus Sparsamkeitsrücksichten sogar nur in V, Stein Stärke, und in der Regel ohne jede Unterbettung unmittelbar auf dem Klai ausgeführt und zwar hauptsächlich bei den Deichen der 3. bis 5. Classe zum Schutze der Aussenberme-Böschung. Die Fugen der 1 Stein starken Schichten laufen parallel, diejenigen der */₂ Stein starken Schichten wegen des Ueberkantens der Steine normal zu der Deichkappe, wobei die Steine in Verband gesetzt und die Fugen zweckmässig mit Muschelsand noch ausgefüllt werden. Um Unterwaschungen zu verhüten wird am oberen Punkte eine 30em breite, an starken eichenen Stackpfählen befestigte 4cm starke Bohle oder statt derselben eine 1 bis l¹/^ lange, 4 bis 5cm starke Spundwand angebracht, die sich mittelst einer 5cm starken Rimmbohle gegen eichene, in lm,75 Entfernung geschlagene, lm,5 lange, 15cm starke Pfähle lehnt, Fig. 6, Taf. XXXVI. Auch am Fusse der Böschung wird in der Regel eine solche Spundwand mit Pfählen eingesetzt, vor der zu grösserer Sicherheit wohl noch ein Faschinengrundbett gelegt wird. Solche Schutzmittel am Fusse der Böschung sind bei den leichter zu zerstörenden Ziegelböschungen weit nothwendiger als bei den Böschungen mit natürlichen Steinen, wo sie nur bei exponirter Lage derselben oder bei weichem Untergründe ausgeführt werden.

Falls sich der Deich unmittelbar am steilen Meeresufer befindet, wie z. B. an der Spitze Nordhollands Fig. 4, Taf. XXXVI, so muss die Böschung unter dem Niedrigwasserspiegel, wo Pflasterungen nicht ausführbar, durch Steinschüttungen von grossen natürlichen Steinen, welche häufig einer Ergänzung bedürfen, abgedeckt werden.

§ 23. Sanddeiche. Ueberlaufdeiclie. Sommerdeiche. Deiche aus Sand kommen an den Seemarschen der Nordsee sehr selten vor, häufig dagegen an Stelle der fehlenden Dünen auf dem hohen Strande der Ostsee. Das Profil derselben muss dann in Bezug auf Breite der Kappe und Anlage der Aussenböschung stärker angenommen und die letztere entweder durch eine wenigstens 0m,6 starke Klailage oder besser durch eine Steindecke aus natürlichen Steinen, unter deren Steinbettung noch eine Klailage zur Verhütung der Ausspülung des leicht beweglichen Sandes gebracht ist, geschützt werden. Allerdings finden sich auch Sanddeiche z. B. an der nach dem Watte zu gelegenen südlichen Seite der Insel Norderney, sowie an der Ostsee, welche allein durch eine 10 bis 15cm starke, gute Rasendecke geschützt sind, doch ist dies nur ausreichend, falls die Deiche wenig exponirt gelegen sind. Die sehr umfangreichen Beschädigungen, welche die Ostseedeiche bei der Sturmfluth am 13. November 1872 erlitten⁷), beruhen zum Theil darauf, dass die Deiche aussen nur mit Strandgräsern besamt waren, so dass der Wellenschlag das lose Sand- und Sodenmaterial leicht zerstören konnte; ein solcher vor dem Gruber See in Schleswig ausgeführter Deich hatte 2 fache besodete Binnenböschung, 3m,9 Breite der 3m,8 über dem mittleren Spiegel der Ostsee liegenden Kappe, 4 fache Aussenböschung, deren oberer Theil sowie Kappe mit Strandgräsern, während der untere Theil und der anschliessende 2m,2 über mittlerem Spiegel der Ostsee liegende Strand in 3™ Breite vom Deichfusse mit einer Geröllschicht befestigt war. An Stelle dieser Sanddeiche hat man die neuen Deiche in Ostholstein grossentheils aus Lehm nach dem Profil der Fig. 13, Taf. XXXVI an exponirten, d. h. nach Ost, Nordost, Nord gelegenen Strecken und nach dem Profil der Fig. 12 an geschützten Strecken ausgeführt, wobei das Material mittelst Locomo-tiven und Interimsbahnen tlieils aus weiter Entfernung angefahren wurde.

Ueberlaufdeiche kommen bei Winterdeichen an der See ganz ausnahmsweise vor, da dieselben zur Entlastung der benachbarten Strecken nur sehr wenig beitragen können. Allerdings erhebt sich der Wasserspiegel an dem oberen Ende einer langgestreckten, trichterförmigen Meeresbucht zu grösserer Höhe als an der Mündung und ein Ueberlauf des Wassers am oberen Punkte wird auf die Höhe

ermässigend einwirken, doch nicht in so erheblichem Grade, dass die sonstigen Nachtheile, nämlich die Ueberschwemmung des Hinterlandes und die Kosten für Verstärkung des Ueberlaufdeichs an der Binnenböschung und für die Siele zum Ablassen des eingeströmten Wassers, im Verhältnisse zu der geringfügigen Senkung ständen. Man hat deshalb den Slaper Deich hei Sparndam, welcher die aus der Zuyder See in das Y vordringende Flutliwelle zur Zeit der Sturmfluthen nach dem Harlemer Meere im Interesse der Sicherheit Amsterdams entlastete, später erhöht, ohne nacli-theilige Einwirkungen zu verspüren; jener Deich hatte 11 bis 12 fache Binnenböschungen. In der Provinz Over-Yssel befanden sich Ueberlaufdeiche, welche zum Einlassen des befruchtenden Schlickwassers angelegt waren, lm,6 bis 2m Höhe über Terrain, 2m Kappenbreite, 8 fache Aussen-, 12 fache Binnenböschung hatten und bis 0m,85 hoch übergelaufen sind, ohne Schaden zu leiden.

Sommer deiche finden sich namentlich vor der schleswigschen Küste, sowie an der hannoverschen Unter-Elbe und zwar stets auf grünem Vorlande im Anschlüsse an den Winterdeich, auch Fig. 7, Taf. XXXV zeigt das Vorkommen derselben. Sie erheben sich gewöhnlich 1 bis 2ra über Vorland oder 2 bis 3m Uber ordinäre Fluth- . höhe und erhalten (s. Fig. 3, Taf. XXXVI) eine etwa 2m breite, nach den Böschungen stark abgerundete und wie diese beraste Kappe, 4 bis 8 fache Anlage der Binnen- und 4 fache Anlage der Aussenhöschung; bei diesen Abmessungen treten jedoch Beschädigungen heim Ueberlaufe noch häufig ein, so dass, je nach der Höhe des Deiches und der Dauer des Ueberlaufes, 6 bis 12 fache Binnenböschungen vorzuziehen sind. Um das Wasser rascher abfüliren zu können und salzige Niederschläge desselben zu verhüten, müssen entweder die Siele mit grossem Querschnitte erbaut oder besondere mit Stemmthoren verschlossene Durchfahrten im Deiche, welche sich bei fallendem Wasser selhstthätig öffnen, angelegt werden. Die Sommerpolder werden gewöhnlich als Weide benutzt; bei grösserem Umfange derselben sind einzelne über Hochwasser reichende Hügel, sog. Worthen, für die Hirtenwohnung und zur Zuflucht für das Vieh, welches sich auch auf die Aussenhöschung des Winterdeichs retten kann, angelegt. Ein Kingdeicli schliesst auch wohl die Süsswasser-Cisterne ein.

Deichrampen werden in derselben Weise wie bei den Flussdeichen (siehe § 10) angelegt.

Durchfahrten kommen bei den Seedeichen noch weit seltener als bei Flussdeichen vor, weil die rechtzeitige Schliessung derselben hei den oft unerwartet eintretenden Sturmfluthen leicht versäumt werden kann. Sind dieselben der Verkehrsverhältnisse wegen durchaus nicht zu entbehren, so empfiehlt es sich, dieselben mit vorderen Stemmthoren und dahinter sich befindenden, doppelten Dammfalzen, sowie mit massiven Seiten wänden zu erbauen, welche gegen den Durchbruch des Wassers in der Sohle und an der Erdseite geschützt werden; die Sohle derselben sollte aber stets nur in etwa halber Deichhöhe angelegt werden.

§ 24. Herstellung der Seedeiche. In Betreff der Vorbereitung der Deichbasis, der nothwendigen Eigenschaften der im Vorlande zu gewinnenden Deicherde, der Schüttung und Comprimirung der einzelnen Lagen und des Schwindens des Deiches ist auf den § 11 zu verweisen. Die Fälle, in denen ein neuer Deich auf sehr weichem Untergründe, d. h. auf wenig abgelagertem Watt oder frischem Grünlande, sowie durch noch thätige oder vor nicht langer Zeit zugeschlickte Priele (Wasserläufe, welche nur das Fluthwasser ein- und ausführen) geschüttet werden muss, kommen

jedoch weit häufiger als bei Flussdeichen vor. Die hieraus hervorgehenden Gefahren, nämlich ein übermässiges, nach den Bohrungen oft kaum zu erwartendes Setzen und selbst Versinken des Deiches in Verbindung mit Abrutschungen der Binnenböschung und Emporquellen des Bodens in geringerer oder grösserer Nähe des Deichs, namentlich in Gräben- und Canalsohlen, treten nicht allein während der Ausführung leicht ein, sondern sind auch in den ersteren Jahren, namentlich nach lange andauernder Nässe, wodurch die noch nicht gehörig abgelagerte Erde durchweicht wurde, oder bei einer ausserordentlichen Sturmfluth zu befürchten. Nur alte abgelagerte Deiche vermögen daher eine volle Sicherheit zu gewähren.

Die Senkung des Deiches kann bei weichem Boden leicht ¹ji der Höhe, der Erdverbrauch 50 bis 100, ja selbst 200°/o mehr, als sich aus dem definitiven Profil berechnete, dagegen bei festem, alt begrünten Vorlande, ohne Darg oder Mooruntergrund nur ¹/₈ mit 25°/'o Mehrverbrauch betragen; die Ueberhöhung des Profiles ist, um die abgelagerte Rasendecke nicht wieder abnehmen zu müssen, eher zu gross als zu klein anzunehmen.

Die Gewinnung der Deicherde erfolgt bei einem wenigstens 0n’,5 über ordinärer Fluthhöhe liegenden, also auch bei gewöhnlichen Springfluthen wasserfrei bleibenden Aussendeichslande in derselben Weise wie bei den Flussdeichen, nämlich aus Gruben (Piitten), zwischen denen 4 bis 6m breite Dämme (sog. Speckdämme) zu belassen sind, um die Aufschlickung zu erleichtern und auch für die spätere Unterhaltung Erde gewinnen zu können; die Tiefe der Gruben, gewöhnlich lm,2 bis lm,5, richtet sich nach der Beschaffenheit des Bodens, von welchem thunlichst nur der gute Klai entnommen wird.

Ist aber das Püttenterrain niedriger oder besteht dasselbe, wie bei neuen Einpolderungen, wo der Deich meist etwa an die Grenze des festen Grünlandes gerückt wird, zum Theil oder ausschliesslich aus Watt, so ist es für den ungestörten Arbeitsbetrieb nothwendig, einen Schutzdeich (Kajedeich), welcher noch die gewöhnlichen Springfluthen fern hält, vor den Gruben anzulegen. Die Arbeit beginnt alsdann mit dem Ausheben dieses Kajedeichs, welcher bei einigen neueren Einpolderungen folgende Abmessungen erhielt:

Heinitzpoider-anwachs am Dollart 1876

Kaiser Wilhelms Polder am Dollart 1874

in

Kaiser Wilhelms Koog, Elbmündung 1872

IV

Waert und Groet grouden in Holland

Breite der Deichkappe . .

Höhe über ordinärer Fluth .

Höhe über Watt ... .

Aussenböschungs-Anlage

Binnenböschungs-Anlage . .

Sicherung der Deichoberfläche strohbestickung

Der Kajedeich schliesst sich in der Regel an das höhere Vorland oder an andere Deiche; ausserdem werden hei grösserer Länge desselben noch einige Queranschlussdämme angelegt, damit bei etwaigem Durchbruche des Kajedeichs nicht das ganze Püttenterrain unter Wasser gesetzt werde. Ist das höhere Vorland oder der alte Deich zu entfernt, um den Kajedeich anschliessen zu können, so muss noch, und zwar am besten auf der Basis des definitiven Deiches, ein Binnenkajedeich angelegt werden, welcher wegen seiner günstigeren Lage etwas geringere Abmessungen als der äussere Kajedeich erhält, z. B. bei der zuletzt aufgeführten holländischen Einpolderung lm Kappenbreite, lm Höhe über ordinärer Fluth, lm,7 Höhe über Watt,

0m,5

3m

lm

lm,5 2x/2 fach 2’/2 fach

lm,25

0m,7    + lm,2 bis + lm,8

lm,7    0m,9 bis 2m

3 fach 2 fach

Strohbestickung

Berasung, zum Theil Strohbestickung.

lra,5

lm,5

2m,‘2

3 fache äussere, 2 fache innere Böschung. — So erwünscht es einerseits erscheint, den Kajedeich möglichst kräftig anzulegen, um bei der Erdgewinnung möglichst wenige Störungen zu erleiden, welche namentlich in sofern verhängnisvoll werden können, als die mit Mühe herangezogenen, bei einer grösseren Einpolderung nach Tausenden zählenden Arbeiter nach wiederholt eintretenden Ueberschwemmungen und Unterbrechungen den Arbeitsplatz leicht verlassen, so ist andererseits zu berücksichtigen, dass die Kosten eines sehr hoch und stark angelegten Kajedeichs sehr bedeutend sind, dass die Aufführung desselben einen grossen Theil der nur etwa ¹/g Jahr umfassenden Arbeitszeit consumirt und dass es ohne Aufwendung unverhältnissmässiger Mittel überhaupt nicht möglich ist, denselben auch gegen Fluthen von über -(- lm zu halten; die vom Verfasser für den Heinitzpolderanwachs angenommenen mässigen Dimensionen, s. I der vorstehenden Tabelle, bei denen sich der auf seiner ganzen Oberfläche sorgfältig durch Strohbestickung geschützte Deich gegen alle sommerlichen Fluthen gehalten hat, dürften daher in der Regel ausreichen.

Die Erde zum Kajedeich wird wohl aus einem an der Binnenseite desselben angelegten Graben, welcher auch die Entwässerung der Püttgruben bewirkt, gewonnen; die Arbeiter müssen bei dem Aufwerfen desselben gewöhnlich auf Brettern stehen, * um nicht im weichen Watt zu versinken. Eine starke Ueberhöhung von etwa V* der Höhe ist wegen des starken Setzens bei der Ausführung anzunehmen. Der Kajedeich muss sofort mit Stroh bestickt (falls er auf grünem Vorlande angelegt wird, auch wohl berast) und in der sorgfältigsten Weise unterhalten, also beim Einreissen kleiner Schällöcher noch in derselben oder in der folgenden Tide ausgebessert werden, um einen Durchbruch bei den nächsten Fluthen zu verhüten.

Je niedriger das Watt gelegen ist, um so kürzer ist die verfügbare Zeit zum Arbeiten (Tidearbeit) bei dem Aufwerfen des Kajedeichs, um so grösser sind die Gefahren eines Durchbruches desselben, um so weniger abgelagert ist das aus den Piitten gewonnene Deichmaterial, um so leichter wird also auch der neue Deich erhebliche Senkungen erleiden; ferner erfordert der letztere eine sehr viel grössere Erdmasse und es müssen das Profil und die Sicherung desselben wegen der grösseren Inanspruchnahme auch weit stärker werden. Aus all diesen Gründen kann nicht genug vor einem zu weiten Vorschieben des Hauptdeiches gewarnt werden.

Der Hauptdeich wird möglichst gleichmässig in die Höhe geführt und zwar am besten mittelst Wagen, die zugleich die einzelnen, mit Neigung aufgeführten Lagen mit ihren Rädern comprimiren, eventuell mit Handkarren, wobei der Deich „geritten“ wird; Stampfen und Abrammen sind wegen der klebrigen Beschaffenheit des Materials oft undurchführbar, so dass auch wohl jede Compression unterbleibt.

Sobald nur ein Theil des Profils geschüttet worden, werden die Aussenbösch-ung und Aussenberme, insoweit sie überhaupt in Rasendecke angelegt werden sollen, sofort mit 10cm starken Flachrasen auf das sorgfältigste berast; werden die Rasen erst in so später Jahreszeit angelegt, dass ein gehöriges Anwachsen derselben vor dem Eintritte der stürmischen Zeit nicht zu erwarten ist, so werden sie auch wohl durchkrammt, d. h. mit Strohnäthen befestigt, um sie vor der Fortspülung zu schützen.

Mit allen Kräften ist dahin zu streben, dass der Deich in der Hauptsache während der 3x/2 Monate von Mitte April bis Ende Juli geschüttet werde, da es in den späteren Monaten schon schwieriger ist, den Kajedeich gegen wiederholte Durchbrüche zu schützen, und auch die Arbeiter der Ernte wegen knapper werden; spätestens sollte derselbe bis Ende September vollendet sein, damit der Rasen der

Aussenböschung noch überall vor dem Winter fest anwachsen und die Erde sich ordentlich ahlagern könne. Gelingt dies nicht, so müssen die später angelegten Rasen entweder durchkrammt oder auf den sehr exponirten Flächen sogar mit Stroh bestickt werden, welches, um der Vegetation des Rasens nicht zu schaden, im Frühjahre beseitigt wird. In soweit eine Berasung nicht mehr ausgeführt werden konnte, muss die Aussenböschung vorläufig mit Stroh bestickt werden, an deren Stelle im nächsten Frühjahre eine Berasung tritt. Bei dem Mangel an guten Rasen wird auch wohl die Strohstickung allein ausgeführt; das Gras spriesst dann bei dem ausserordentlich fruchtbaren Klaiboden ohne Weiteres oder nach vorheriger Besamung durch das Stroh, so dass nach der Beseitigung desselben im nächsten Frühjahre die Keime einer guten Vegetation überall sichtbar werden und bis zum folgenden Winter, falls nicht etwa wiederholt ungünstige Sommerfluthen eintreten, der Rasen so gekräftigt ist, dass nur noch der untere oder der am meisten exponirte Theil des Deiches bestickt zu werden braucht. Krone und Binnenböschung werden in der Regel besamt, doch ist auch dies bei dem sehr fruchtbaren Klaiboden der Seemarschen, welcher von selbst begrünt, in vielen Fällen nicht erforderlich.

Wegen der zu befürchtenden gewaltsamen Ueberströmung ist es nothwendig, den Deich vor dem Winter überall auf die volle Höhe zu bringen; sollte derselbe nicht in der ganzen Länge vollendet werden können, so muss entweder ein Querdeich (Flügeldeich) zum Anschlüsse an den vorhandenen Winterdeich und etwa in Höhe des Hauptdeichs ausgeführt werden, wodurch gleichzeitig der Vortheil erreicht wird, dass ein Theil des Polders schon ein Jahr früher als Ackerland benutzt werden kann, oder es muss die lockere Binnenböschung des Hauptdeiches, um sie vor dem Fortspülen durch die Wellen der eindringenden höheren Fluthen zu schützen, in irgend einer Weise, z. B. durch eine auf einer Heidekrautunterlage ausgeführte Fascliinen-Bespreutung, gesichert werden. Bei etwa gleichen Kosten, unter Berücksichtigung des höheren Ertrages der bereits eingepolderten Grundfläche, verdient die erstere Art wegen der grösseren Sicherheit den Vorzug.

Bei der gleichmässigen Aufschüttung des Deiches werden die Anstrengungen nicht selten durch die über weichem Untergründe unerwartet stattfindenden starken Senkungen vereitelt, bei denen es, selbst wenn die Arbeiterzahl bis aufs äusserste vermehrt wird, wegen der immer von Neuem auftretenden Senkungen, welche das 2 bis 3 fache des Erdmaterials zuweilen beanspruchen, oft nicht gelingt, die volle Höhe rechtzeitig zu erreichen. Bei einer höheren Fluth wird ein Durchbruch an einer solchen Stelle um so leichter erfolgen als die Sinkung auch durch das Gewicht des Wassers von Neuem veranlasst werden kann; die Gefahr, dass ein tiefer Grundbruch und selbst ein Strombruch entstehe, ist ausserordentlich gross. Vergrössert werden die Schwierigkeiten in solchem Falle noch dadurch, dass man häufig keine trockene Deicherde in der vorgerückten Jahreszeit zur Verfügung hat und die nassen Lagen wegen Mangels an Zeit auch nicht austrocknen können, hingegen auf dem weichen Untergründe ganz durchweicht und auseinander geschoben werden. Ueber solchem, im höchsten Grade gefährlichen, weichen Untergründe hat man wohl ein 1 bis 2m starkes Faschinen-Grundbett verlegt, welches das Gewicht des Deichs gleiclimässig übertragen soll; sicherer ist es jedoch, den Deich von Anfang an durch den weichen Boden zu schütten, indem trockener schwerer Klaiboden nach Aushebung eines Grabens unter der Kappe und etwa in Kappenbreite immer von Neuem aufgeschüttet und in die Tiefe versenkt wird, während die beiderseitigen Böschungen erst später nachgeschtittet werden. Durch das letztere Verfahren werden die wiederholten späteren Versackungen des Deichs vermieden, deren Kosten namentlich deshalb so sehr gross werden, weil die Arbeiten in eine späte Jahreszeit fallen, wo die Wege der Marschen durchweicht, oft nur noch mit Schlitten passirbar sind und die Heranschaffung aller Materialien, Lebensrnittel, Trinkwasser für die in den Hütten untergebrachten Arbeiter, deren Arbeitszeit hei den höheren Fluthen und nach durchbrochenem Kajedeiche eine nur kurze ist, äusserst kostspielig wird; nur mit übermenschlichen Anstrengungen gelingt es dann, das Ziel mit dem vielleicht vierfachen Kostcnaufwande einer Ausführung in den Frühsommermonaten zu erreichen, wo der Arbeiter weit leichter 6 kbm pro Tag als in der ungünstigen Jahreszeit 1J/2 kbm leisten kann.

Es sind deshalb eher die höchsten Preise für eine frühzeitige Ausführung zu zahlen, als dass letztere bis in den Spätherbst oder sogar Winter ausgedehnt werde.¹⁵) In der guten Jahreszeit muss man bei Rutschungen und Senkungen, welche sich zuerst nach anhaltendem Regenwetter zu zeigen pflegen, die betreffende Strecke eine Zeit lang sich überlassen, damit sie austrockene und allmählich ablagere und später die Erhöhung mit bester, trockener Deicherde in dünnen Lagen möglichst langsam fortsetzen. — Wird der Deichfuss als Steinböschung hergestellt, so ist diese zweckmässig erst im folgenden Jahre, nachdem sich der Boden besser abgelagert hat, auszuführen; es sind dann auch billigere Arbeitskräfte vorhanden.

Die Verdingung der Erdarbeiten erfolgt, falls nicht etwa erhebliche Senkungen des Deichs zu befürchten sind, am besten nach Deichprofil unter Hinzufügung eines Zuschlages für den Mehrbedarf in Folge der in gewissem Grade stets eintretenden Compression des Untergrundes; erfolgt die Bezahlung nach dem Inhalte der Püttgruben, so sind Betrügereien bei dem öfteren Vollaufen derselben in Folge Ueberströmung des Kajedeichs gar nicht zu verhüten, indem die Arbeiter den Boden aus der auszuhebenden in die benachbarte mit Wasser gefüllte, schon früher abgenommene Grube statt in die Karre werfen. Ist der Kajedeich so erheblich zerstört worden, dass er in der vorgerückten Jahreszeit nicht wieder hergestellt werden kann, so muss in Tide gearbeitet werden, d. h. nur während derjenigen Stunden, wo das Püttenterrain wasserfrei ist; es wird dann die Aufmessung der Pütten bei einer viele Kilometer langen Baustelle ganz unmöglich.¹⁶)

§ 25. Unterhaltung der Seedeiche. Deichvertheidigung. Schliessen der Deichbrüche. Die Unterhaltung der Seedeiche erfolgt mit noch grösserer Sorgfalt als bei den Flussdeichen (vergl. § 14).

Auf eine vollkommen glatte Oberfläche der Aussenböscliung kann zur Vermeidung von Schöllöchern nicht genug geachtet werden, da jede kleine Vertiefung Veranlassung zu stärkerem Angriffe der Wellen an der steileren Fläche giebt; durch dünne Lagen von feinem, fruchtbaren Boden, welche im Frühsommer auf solche Vertiefungen wiederholt gebracht werden, lassen sich dieselben allmählich beseitigen. Die Oberfläche des Deiches wird im Jahre nach seiner Herstellung nur mit Schafen,

1B) Grosse Schwierigkeiten bei der Ausführung entstanden z. B. bei der Bedeichung des grossen Grundbruehes hei Larrelt in Ostfriesland, vergl. Notizblatt d. Arch.- und Ing.-Ver zu Hannover, Bd. III, S. 161 und die Fig. 10 und 11 auf Taf. XXXVI. Fast eben so gross waren die Schwierigkeiten bei der Bedeichung des Kaiser-Wilhelms-Polders unweit Emden 1874 und 1875, sowie bei der Bedeichung des Heinitz-polderanwachses, Amts Weener, am Dollart 1876 und 1877.

¹⁶) Vergl. auch die schwierige Ausführung der deichartigen Enveloppe des Forts auf dem Lauglütgen-sande. in der Weser, Mitth. von Bunde in der Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover. Bd. XVIII.

Ferner Bedeichung der Maxqueller. Mitth. von Eckermann Zeitschr. f. Bauw. 1875.

später, abgesehen von nasser Zeit, auch mit Hornvieh und Pferden beweidet, um den Rasen mehr zu befestigen. Das Vorland wird, insoweit dasselbe niedriger als + 0m,3 liegt, zweckmässig nicht beweidet, vielmehr gemäht, da die längeren Halme günstiger für die Aufschlickung sind.

Eine Deichvertheidigung in dem Sinne, wie sie im § 15 bei den Flussdeichen beschrieben ist, findet nicht statt, da die ganz plötzlich auftretende, nur einige Stunden andauernde Sturmfluth wegen der kurzen Zeit nur selten einige Notharbeiten zulässt, dagegen müssen in der kurzen Zwischenzeit bis zur nächsten Fluth, welche sich bei länger anhaltendem Sturme gleichfalls zu grösserer Höhe erhebt, die allerdringendsten Beschädigungen gesichert werden. Der Durchbruch des Wassers muss namentlich nach erfolgter Kappstürzung, d. h. falls die Kappe zum Tlieil fort-gespiilt ist, durch eine auf dem oberen Theile der Aussenböschung oder in der Kappenlinie errichtete Holzwand, hinter welche Stroh, Mist oder gute Erde gebracht wird, oder durch einen Fangdamm verhütet werden. In gleicher Weise wird auch verfahren, falls eine bis in die Nähe der Kappe reichende Abrutschung oder Abspülung der Binnenböschung erfolgt ist. Grössere Auskolkungen vor dem Fusse der Aussenböschung müssen schleunigst durch Sinkstücke oder Sinkfaschinen ausgefüllt werden. Sind so grosse Sehöllöcher an der Aussenböschung eingerissen, dass sie gleichfalls in den folgenden höheren Fluthen durchbrochen werden könnten, so müssen sie nach Planirung der scharfen Kanten sofort entweder mit Stroh bestickt oder mit Faschinen auf einer Stroh-, Rohr- oder Heidekrautunterlage bespreutet oder mit Segeln überdeckt werden. Alle kleineren, nicht unmittelbar gefährlichen Schölstellen werden erst nach der Sicherung der grösseren Stellen bestickt, die kleinsten auch wohl bis zum Frühjahre gelassen, wo nach Beseitigung der Strolibestickungen u. s. w. alle Beschädigungen mit Erde wieder ausgefüllt werden, nachdem die alte Erde zur besseren Verbindung mit der neuen umgegraben ist; auf die neuen Flächen wird dann am besten eine gute Rasendecke gebracht.

Ist ein Durchbruch (vergl. § 16) eingetreten, so hat die Wiederherstellung des Deiches, falls nur ein gewöhnlicher, nicht bis zur Deichbasis reichender Bruch vorhanden ist oder falls bei einem Grundbruche das Vorland über ordinärer Fluth-hölie liegt, keine weiteren Schwierigkeiten, da alsdann keine ein- und austretende Strömung vorhanden ist. Bei einem Strombruche dagegen oder bei einem Grundbruche, dessen Terrain unter ordin. Fluthhöhe liegt, findet täglich zwei Male ein Ein-und Rückströmen der Fluthwelle statt, wodurch der Bruch immer mehr erweitert wird und immer ärgere Zerstörungen im Polder angerichtet werden, namentlich falls die Marsch in grösserer Tiefe unter ordinärer Fluth liegt. Die schleunige Coupirung dieser Strömung ist alsdann nothwendig; sie erfolgt durch die Herstellung eines Kajedeiches, welcher, insoweit die Strömung nicht bedeutend ist, aus guter Erde mit Strohbe-stickung, andernfalls aber als leichter Kastenfangdamm ausgeführt wird, also aus zwei mit Mist oder guter Erde ausgefüllten Stülpwänden resp. Bretterwänden, welche sich gegen Pfähle lehnen und durch Gurthölzer und Querzangen gehalten werden. Derselbe liegt je nach der Ausdehnung des Kolkes und der Höhenlage des Aussen- und des Binnenlandes entweder aussen oder binnen. Bei sehr heftiger Strömung kann es nothwendig werden, in dem Polder mehrere provisorische kleine Kajedeiclie nach einander aufzuführen, um die inundirte Fläche und mit derselben die Strömung allmählich zu vermindern. Um die grosse Geschwindigkeit im Kolke zu mässigen, wird auch wohl die Bruchstelle erweitert, so dass das Wasser bei dem Eindringen in die

Marsch ein grösseres Durchflussprofil findet. Erst nach der Aufführung eines solchen die Strömung beseitigenden Schirmdeiches und nachdem genaue Messungen und Peilungen, die vorher nicht möglich waren, vorgenommen worden, wird die Wiederherstellung des Deiches in Angriff genommen; nur dann erfolgt dieselbe auch ohne einen Kajedeich, falls die Strömung im Kolke während einer längeren Zeit in jeder Tide nicht so heftig ist, als dass sie die Arbeiten erheblich störe.

Der neue Deich wird in der Regel in der alten Linie hergestellt; bei der Auslage entsteht eine sehr exponirte Deichecke, bei der Einlage eine das Auflaufen der Wellen begünstigende trichterförmige Bucht und es verbleibt eine weite und tiefe, die Wellenbildung sehr begünstigende Wasserfläche. Letztere verlandet allerdings da, wo eine starke Aufsclilickung stattfindet, zuweilen in der kürzesten Zeit, oft in einem Jahre bei 10 bis 12m Tiefe, während solche tiefe Kolke bei Flussdeichen meist noch nach Jahrhunderten erkennbar sind. Bei günstigen Aufschlickungen und bedeutender Tiefe des Kolkes kann daher trotz der grösseren Länge des Deiches zuweilen die Einlage den Vorzug vor der Durchdeichung verdienen.

Die Durchdeichung wird zwischen zwei unter den Bermen aufzuführenden Faschinencoupirungen, Fig. 9, Taf. XXXVI, die unter Niedrigwasserhöhe aus Sinkstücken, über derselben meist aus Packwerk bestehen, ausgeführt; der Faschinenkörper hat an den Aussenflächen, unter Berücksichtigung der von den Sinkstücken gebildeten Absätze, l'/a bis 2 fache Anlage und 2m,5 bis 4ra Kronenbreite. Die unterste Sinkstücklage wird zweckmässig nach aussen weit vorgelegt, um eine breitere Basis zu erhalten, nicht aber, wie dies auch zuweilen ausgeführt ist, an der inneren Seite, indem sich sonst der eigentliche Deichkörper auf Faschinen lagert, sehr lange Zeit nachsackt und undicht bleibt. Der Bau beginnt mit dem Einbringen der grossen Sinkstücke unter der Aussenberme, erst später wird die Coupirung unter der Binnen-berme und zuletzt der zwischen beiden liegende Erddamm hergestellt. Der letztere wird, um den bei der Einschüttung in das Wasser sich bildenden Schlamm und den Schlamm auf der Sohle fort zu schieben, am zweckmässigsten von der einen nach der anderen Seite vorschreitend aus trockener Erde und bei grosser Erstreckung zunächst in Höhe des mittleren Wassers durchgeschüttet, um den trotz der Faschinenkörper noch stattfindenden Durchlauf des Wassers möglichst bald zu unterbrechen. Auf diesem inneren Erdkörper wird alsdann ein etwa lm,5 über ordinäre Fluth reichender Erdkajedeich (s. e Fig. 9, Taf. XXXVI) geschüttet, um die Ueberströmung gänzlich zu inhibiren. Ausnahmsweise wird auch wohl die Faschinencoupirung unter der Binnenberme fortgelassen, doch ist alsdann ein weit grösserer Erdbedarf erforderlich; jedenfalls braucht dieselbe aber, da sie hauptsächlich nur den inneren Erdkörper begrenzen soll, nur in geringerer Höhe, bis zum niedrigen oder höchstens bis zum mittleren Wasserspiegel, aufgeführt zu werden. Mit der grössten Vorsicht sind die Sinkstücke an Tauen genau zu leiten und bei ruhigem Wasser mit Steinen oder schweren Rasen so zu versenken, dass sich die Fugen, welche vor dem Aufbringen einer neuen Lage noch durch Steinmaterial oder Senkfaschinen gefüllt werden, möglichst überdecken; falls dieselben kentern oder in den mittleren Raum treiben, so werden sie noch lange Zeit zu Undichtigkeiten Veranlassung geben. Ferner darf die innere Seite der beiden Coupirungen nicht steil angelegt werden, damit sie von dem Deichkörper noch belastet und hierdurch vor dem Fortschieben auf der glatten Sohle bewahrt werden; eine Erhöhung ihrer Krone mit Erde, so dass das obere Packwerk möglichst schwach und niedrig gehalten wird, ist in dieser Beziehung auch von Nutzen.

¹

) Vergl. Rust. Das Deichwesen der unteren Elbe; ferner Mittheilungen von Tolle, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. IX; desgl. von Hübbe, daselbst Bd. X und Loges, über Deich-defensions-Einrichtungen an der Ober-Elbe, Notizblatt d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. I.

²

) Vergl. H. Tolle. Stau- und Schiffahrtsschleuse in der Hamme bei Kitterhude. Zeitschr. d. Arch.-u. Jng.-Ver. zu Hannover. 1878, S. 323,

³

) Keinhold’ s Mitth. in Crelle’s Journ. f. d. Bauk. Bd. XIII. S. 308.

⁴

n) Reinhold’s Mitth. in Crelle’s Journ. f. d. Bauk. Bd. XIII. S. 107, woselbst auch Angaben über ältere Literatur, ferner West erhoff. Geschiedenis van ons dijkwezen. Groningen, 1865.

⁵

) H. Allmers. Das Marschenbuch. Oldenburg. 2. Aufl.

⁶

) Vergl. Eckermann. Die Bedeichung der Maxqueller. Zeitschr. f. Bauw. 1875. S. 219.

⁷

) Baensch. Die Sturmfluth vom 12./13. November 1872. Zeitschr. f. Bauw. 1875.

39*

Die äussere Coupirung wird endlich, falls das Material für den inneren Deichkörper mit Schiffen angefahren werden muss, vorläufig nur in geringerer, dagegen die Binnen-coupirung in grösserer Höhe aufgeführt, damit die Schiffe den Boden unmittelbar auswerfen können. Erst nachdem sich der Deich, welcher einem starken Setzen unterliegt, abgelagert hat, pflegt die Durchquellung des Wassers nach dem hinteren Theile des Kolkes, dessen Stand sich bislang mit der Fluth etwas hob und senkte, aufzuhören.¹)

Bei der Durchdeichung von grösseren Wasserzügen oder Meeresarmen wird in gleicher Weise verfahren. Das Profil des durch das Y, den südwestlichen Arm der Zuider See, gelegentlich der Anlage des Amsterdamer Nordsee-Canals geschütteten Deiches, findet man Zeitschr. f. Bauw. 1872, S. 411; das untere Sink stück liegt unter der ganzen Deichbasis, ist aber später durch die Last der Erde zerrissen worden. Nach ähnlichem Profile, jedoch ohne durchgehendes Sinkstück, ist der von Enkhuizen nach der Yssel-Mündung quer durch die Zuider See zur Trockenlegung des südlichen Theils derselben projectirte 40Km lange Deich entworfen worden.²)

§ 26. Deicligenossenschaften und Deichschauungen der Fluss- und Seedeiche. Die Anlage und Unterhaltung der Fluss- und Seedeiche erfolgt fast ausnahmslos von den Besitzern derjenigen Grundstücke, welche unter dem Spiegel des höchsten Wassers bezw. der höchsten oder wenigstens einer mittleren Sturmfluth liegen, also von den Deichen geschützt werden. Sie treten zu Deichgenossenschaften oder Deichverbänden, am Unterrhein „Deichschauen“ genannt, zusammen und tragen die Deichlasten, welche als Realverpflichtungen nach dem alten deutschen Rechtsgrundsatze „Kein Deich ohne Land, kein Land ohne Deich“ mit dem Grundstücke selbst in der Regel unablöslich verbunden sind, entweder im Verhältnisse der Grösse der Grundstücke oder nach einem durch die Fläche, Höhenlage, Bonität und Beschaffenheit derselben festgestellten Verhältnisse; im letzteren Falle werden mehrere, z. B. drei Classen gebildet, so dass die werthvollsten und niedrigsten Grundstücke der ersten Classe, die höchsten und schlechtesten Grundstücke der letzten Classe angehören.

In früherer Zeit bestand fast ausschliesslich die Pfand- oder Kavelwirthschaft, d. h. zu jedem Grundstücke gehörte eine bestimmte, durch Pfähle oder Steine markirte Deichstrecke, deren Länge im Verhältnisse zu der Grösse des Grundstücks, dessen Besitzer ausschliesslich für jenes Pfand (Kavel oder Kabel) zu sorgen hatte, stand. Vermochte er, wie dies bei stark exponirten Seedeichen oft genug vorkam, die Last nicht zu tragen, so gingen, nachdem er den Spaten in den Deich gesteckt, nach altem friesischen „Spatenrechte“ Deich und zugehöriges Grundstück ihm verloren und in den Besitz desjenigen über, welcher den Spaten ergriff und die Last an seiner Stelle übernahm. Aber auch in der neueren Zeit ist den auf Deichverpflichtungen beruhenden Forderungen überall ein Vorzugsrecht eingeräumt.

Ausser jener Pfandwirthschaft kommt jetzt die Communionwirthschaft vor, hei welcher die Unterhaltung Seitens der Deichgenossenschaft in Communion getragen und durch den Vorstand besorgt wird, während die Grundstückbesitzer die entstandenen Kosten nach einem bestimmten Bei-tragsfusse baar auf bringen. Die Pfandwirthschaft belastet die Grundbesitzer in sofern weniger, als dieselben ihre eigenen Arbeiter zu gelegener Zeit mit den Arbeiten am Deiche beauftragen können, und dass, was namentlich für Flussdeiche von der grössten Bedeutung ist, jeder Grundbesitzer ein lebhafteres Interesse für seine Kavel während der Deichvertheidigung hat. Die Güte der Arbeit ist jedoch, da sie ohne gehörige Aufsicht in der Regel ausgeführt wird und weil stets auch lässige Deichhalter vorhanden sind, im Ganzen genommen eine schlechtere, weshalb die Communionwirthschaft im Principe vorzuziehen ist.

In vielen Deichverbänden, z. B. in der Provinz Hannover, ist eine Vereinigung der beiden Unterhaltungsarten in der Weise mit grossem Vortheil eingeführt, dass die gewöhnlichen kleinen

Unterhaltungsarbeiten und die Deichvertheidigung, welche zusammen die sog. or dentli ch e Deichlast bilden, pfandweise von den einzelnen Grundbesitzern ausgeführt werden, während grössere Arbeiten, wie Erhöhungen und Verstärkungen des Deichs, Schliessung der Deichbrüche, üferschutzwerke, Re-gulirungswerke, Verwaltungskosten u. s. w., als ausserordentliche Deichlast in Communion getragen werden. Um im letzteren Falle das Interesse für die eigene Kavel zu erhöhen, ist oft bestimmt, dass der Besitzer derjenigen Kavel, in welcher ein Deichbruch erfolgt, ein ,,Voraus“, etwa ein Drittel, zu den Kosten tragen muss.

Die Organisation der Deichverbände ist sehr verschieden; die Grundbesitzer wählen gewöhnlich nach dem Verhältnisse ihres Beitragsfusses Vertreter, welche die Leitung des Verbandes auf Grund der Deich Ordnung oder des Deichstatuts unter Oberaufsicht des Staats ausiiben oder es erfolgt die Leitung unmittelbar seitens des Staates. Das in der Regel landesherrlich zu vollziehende Statut enthält Bestimmungen über den Umfang des Societätsgesetzes, die Deichpflicht, die Eigenthumsbeschränkungen, die Oberaufsichtsrechte des Staats, die Organisation und Befugnisse der Deichverwaltungsbehörde, die Deichschauungen, die Mitwirkung und Rechte der Deichgenossen.³)

Die zur Zeit zu Recht bestehenden Deichordnungen oder Deichstatute sind zum Theil sehr alt; so gilt z. B. am preussischen Unterrhein das Reglement des Herzogthums Cleve von 1767, in der Landrostei Stade die bremische Deichordnung von 1743.⁴)

Die alten Deichordnungen enthalten die härtesten Strafen nicht allein für alle Unterlassungen und Pflichtwidrigkeiten, sondern oft selbst für unschickliches Benehmen (z. B. Fluchen) während der Deicharbeiten.

In den Deichordnungen ist auch festzustellcn, dass die Deiche zweimal im Jahre einer Schauung Seitens der Deichbeamten unterzogen werden; hei der gewöhnlich im Mai abzuhaltenden Frühjahrsschau werden die während des Sommers und zwar möglichst vor der Ernte vorzunehmenden Arbeiten angeordnet, bei der gewöhnlich im September abzuhaltenden Herbstschau wird nachgesehen, ob dieselben auch ausgeführt sind und sich der Deich in einem wehrfähigen Zustand befindet. Das bei den Schauungen Verfügte, sowie die angedrohten und festgesetzten Strafen werden in den Schau-Protocollen aufgenommen. Bei den Schauungen ist mit Strenge darauf zu halten, dass Bäume, Sträucher oder Unkraut beseitigt, Erde nicht in unmittelbarer Nähe des Deichs gegraben, die Bennen nicht beackert, keine Vertiefungen, Brunnen oder Gebäude in der Binnenberme angelegt, Kämpen und Deichkrone sowie namentlich die Böschungen im besten Zustande unterhalten und alle durch das Hochwasser entstandenen Beschädigungen ausgebessert werden. Ausser den beiden Haupt-schaumigen sind nach jeder höheren Sturmfluth ausserordentliche Besichtigungen, sog. „Nothschauungen“ vorzunehmen und ferner haben sich die untergeordneten Deich-beamten durch die „Nachschau“, etwa Ende October, zu überzeugen, ob die bei der Hauptschau angeordneten Arbeiten erledigt wurden.

Auf der Binnenseite der Deichkappe sind in Entfernungen von 100m mit laufenden Nummern versehene Deichhöhensteine aus festen Steinen oder Gusseisen einzusetzen, welche wegen des Sackens des Deichs nach Verlauf einiger Jahre nachnivellirt werden müssen. Für einen neuen Deich sind auch auf der Binnenberme in grösseren Entfernungen gut fundirte Höhenpunkte anzulegen, um die genaue Deichhöhe mit Leichtigkeit erhalten zu können.

Zum Schlüsse möge aus den folgenden Beispielen ersehen werden, von welcher Bedeutung die vorhandenen Deichanlagen sind:

In der Provinz Hannover haben die unter staatlicher Oberaufsicht stehenden Winterdeiche (also mit Ausschluss der Privatpolderdeiche und Sommerdeiche) 994Km Länge und schützen 312 000Ha oder pro Kilometer durchschnittlich 314Ha; in denselben befinden sich 358 Entwässerungsschleusen.²¹)

Das eingedeichte Oderbruch auf dem linken Oderufer umfasst 68 003 ir% die Eindeichung des Weichsel-Nogat-Delta 49 725Ha, die altmärkische Wische-Niederung 40019IIa, das Memel-Delta 34425IIa, das Warthebruch 31268IIa und kommen bei demselben pro Kilometer Deichlänge am rechten Ufer 268Ha und am linken Ufer 226Ha geschützte Fläche.²²) Die Loire-Deiche zwischen dem Allier und dem Meere beschützen bei 484Km Länge 956171In oder pro Kilometer durchschnittlich 197Ha; die Po-Deiche zwischen dem Tessin und dem Panaro bei 514Km Länge 324500Ha oder pro Kilometer durchschnittlich 630IIa, doch dehnen sich unterhalb des Panaro bis zum Meere noch sehr grosse Flächen aus.²³)

Die relativ grösste Wichtigkeit haben die Deiche aber bekanntlich für die Niederlande, bei denen grosse Provinzen, namentlich Nord- und Südholland, von den Deichen beschützt werden.

²¹)    Notizblatt des Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover. Bd. I.

²²)    Pereis. Landwirthschaftlicher Wasserbau. Berlin 1877.

²³)    Comoy. Memoires etc.

Literatur.

Hunrichs. Deich-, Siel- und Schiengenbau 1. Theil. Bremen 1770.

Woltmann. Beiträge zur hydraulischen Architectur. Güttingen 1791 —1799.

Buchholz. Darstellung des Deich- und Faschinenbaues. Hannover 1824.

Caland. Dyksbouw en Zeeweringskunde. Zieriksee. 1833.

Baud. Waterbouwkunde. Gravenhage. 1836.

Storm-Buysing. Waterbouwkunde. Breda 1864.

Hagen. Wasserbaukunst 4. Band und Seebau 1. Band.

Comoy. Memoires sur les ouvrages de defense contre les inondations. Paris 1868.

Dupuit. Des inondations; examen des moyens proposes pour en prevenir le retour. Paris 1858.

Valles. Etudes sur les inondations. Paris 1858.

Wehrmann. Eindeichung des Oderbruchs. Berlin 1861.

Dannemann. Melioration des Warthebruchs. Berlin 1866.

Binnenflüsse im Grossherzogthum Baden. 1865.

Kletke. Deichwesen des preussischen Staats. Berlin 1868.

Rust. Deichwesen der unteren Elbe. Berlin 1870.

Eindeichungen am Var und an der Durance in den Annales des ponts et chaussees. 1871 und 1876. Nachrichten über die Ströme des preussischen Staats in Zeitschr. f. Bauw. 1856, 1857, 1859, 1861, 1862, 1864, 1870.

(Weitere Literatur über Hochwasser und Inundationen siehe Cap. V. § 8.)

XII. Capitel.

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Bearbeitet von

A. Hess,

Wasserbau-Inspeotor und Meliorations-Bauinspector für die Provinz Hannover.

(Hierzu Tafel XXXVII bis XXXIX und 8 Holzschnitte).

§ 1. Die Vorarbeiten für Landes-Meliorationen. Die Vorarbeiten für Landes-Meliorationen sollen den Zustand der zu verbessernden Grundstücke klar legen, so dass die bestehenden Uebelstände erkannt und die zur Abhülfe erforderlichen Anlagen projectirt werden können.

1.    Die geometrischen Arbeiten. Es ist eine Karte des Meliorationsobjects anzufertigen; bei kleinen Anlagen werden die Katasterkarten im Maasstabe von -^L_ direct benutzt werden können, bei grossen Objecten müssen zur bessern Uebersicht die Karten auf einen kleinen Maasstab reducirt und zusammengetragen werden; Aufmessungen werden nur in seltenen Fällen erforderlich sein. Bei sehr grossen Anlagen muss ausserdem eine Uebersichtskarte in ein bis zwei Blättern zusammengestellt werden, bei Entwässerungsanlagen eine Karte des Sammelgebiets. Die Specialkarten müssen ausser den Flüssen, Zuggräben, Wegen, Brücken, Schleusen u. s. w. die Eigenthumsgrenzen und Angabe der Katasternummern der Eigenthümer enthalten. Die Feldmarksgrenzen sind durch farbige Linien zu bezeichnen.

2.    Die nivellitischen Vorarbeiten. Für Entwässerungsanlagen wird in der Regel die Ausführung des Längennivellements genügen, nur hat man darauf zu achten, dass die Tiefenlage ausgedehnter Niederungen nöthigenfalls durch Seitennivellements festgelegt wird. Die Nivellements sind an den vorhandenen Flüssen, Bächen und Zuggräben entlang zu legen und ist der Normal-Sommerstand, der höchste Sommer- und Winterwasserstand zu ermitteln, das Terrain und die Fluss- oder Grabensohle aufzunehmen, auch die Höhe der etwa vorhandenen Deiche. Ferner muss eine Aufnahme von Querprofilen der Wasserzüge angeordnet werden, auch sind die Zeichnungen der Brücken, Schleusen u. s. w. anzufertigen. Mit besonderer Sorgfalt sind die Verhältnisse an den Mühlen und sonstigen Stauwerken zu ermitteln, namentlich die Sommer- und Winterstauhöhe, die Einrichtung der Mühle, Anzahl der Gänge und

Beschaffenheit des Motor, die Wasserstände oberhalb und unterhalb der Mühle, die Schwellen der Mahlgerinne und der Freifluth u. s. w. Die Verhältnisse des Recipi-enten, in welchen die Entwässerung geschehen soll, sind ebenfalls klar zu legen und zwar auf eine grössere Längenausdehnung. Ist nach den Localverhältnissen die Anlage eines Entwässerungscanals abweichend von den vorhandenen Wasserzügen wahrscheinlich oder möglich, so sind dem ausführenden Techniker die erforderlichen Instructionen in Betreff der Richtung zu ertheilen und diese Linien in der Regel mit Aufnahmen von Seitenpunkten oder Querprofilen zu nivelliren, auch eventuell verschiedene Concurrenzlinien zu untersuchen.

Für Bewässerungsanlagen ist in der Regel die Ausführung eines Flächennivellements zweckmässig, die Entfernung der Netzpunkte von einander richtet sich nach den Terrainverhältnissen und nach der Art der Bewässerung; bei ebenem Terrain können die Punkte in grösserer Entfernung genommen werden, ein Kunstwiesenbau erfordert eine grössere Anzahl Höhenpunkte als eine Stauberieselung; der leitende Techniker hat nach Erwägung dieser Verhältnisse den ausführenden Techniker zu instruiren, damit einestheils die Kosten der Nivellements thunlichst beschränkt werden, anderntheils aber auch bei der späteren Bearbeitung des Projectes genügende Daten vorliegen. Die Behandlung der Entwässerungsztige geschieht wie unter 2 angegeben, die Linie des Zuleitungscanals ist nach Ermittelung der Wasserstände in dem Flusse oder Bache, aus welchem das Wasser entnommen werden soll, mit Berücksichtigung der Localverhältnisse annähernd zu ermitteln und je nach den Verhältnissen in grösserer oder geringerer Breite zu nivelliren. In bergigem oder hügeligem Terrain bieten die in die Karte zu tragenden Horizontal- oder Höhencurven eine gute Uebersicht.

Bei Ausführung ausgedehnter Flächennivellements empfiehlt es sich, die auf einen gemeinschaftlichen Horizont reducirten Höhen nicht in die Originalkarten, sondern in Durchzeichnungen derselben, welche auf Papier und Leinen geklebt und im Felde gebraucht werden, einzutragen. Auf diesen sog. Klappkarten wird dasProject entworfen und in die Originalkarten übertragen. Die Bezeichnung der Eigenthümer bleibt in den Klappkarten weg, dagegen sind die Eigenthumsgrenzen anzugeben.

Sollen die Vorarbeiten nur generell ausgeführt werden, so sind statt des Flächennivellements nur einzelne Linien zu nivelliren, derartige Arbeiten können aber nur dazu dienen, die Möglichkeit einer Bewässerungsanlage zu constatiren. Die Ausarbeitung eines Projects setzt specielle Nivellements voraus und erscheint es in hohem Grade bedenklich nach generellen Vorarbeiten ein grosses Project in allgemeinen Zügen zu entwerfen und den Wiesenbaumeistern die weitere Bearbeitung zu überlassen.

Die von der holländischen Regierung herausgegebene, sog. Waterstaats-Karte der Niederlande im Maasstabe von 1:50 000, welche die Höhenverhältnisse der Terrains und die Wasserstände enthält, kann als ein Muster der besprochenen Arbeiten bezeichnet werden.

3. Pegelbeobachtungen. Consumtionsmessungen und Bodenuntersuchungen. Da regelmässige Pegelbeobachtungen nur an grösseren Flüssen ausgeführt werden, so wird es meistens erforderlich sein bei Projectirung grösserer Anlagen Pegel an den Hauptentwässerungszügen, an dem Recipienten und an dem Flusse u. s. w., aus welchem die Ableitung erfolgen soll, anzubringen und beobachten zu lassen. Während der Ausführung der Vorarbeiten wird die Consumtion dieser Gewässer bei verschiedenen Pegelständen und in der Nähe der Pegel gemessen, bei ganz geringen Wassermengen kann man die Messung durch Kasten oder vermittelst Ueber-fälle ausführen, gewöhnlich wird man den Woltmann’sehen Flügel oder Schwimmer benutzen (vergl. Cap. V, § 25 und 26). In der Nähe der Pegel hat man mit Sorgfalt die ordinären Sommerwasser, die höchsten Sommer- und Winterwasser, sowie den niedrigsten Wasserstand zu ermitteln und auf die Pegel zu übertragen, so dass sich die Consumtion auch für die nicht beobachteten Wasserstände annähernd berechnen lässt.

Bei Gelegenheit der nivellitischen Vorarbeiten ist auch der Grund und Boden des Meliorationsobjects zu untersuchen, in ausgedehnter Weise muss diese Arbeit bei der Trockenlegung der Moore ausgeführt werden, da bei der Bearbeitung des Pro-jectes die Tiefenlage des festen Untergrundes vollständig bekannt sein muss.

Von Nutzen ist es in vielen Fällen den Grundwasserstand festzulegen, es muss dies bei trockener Witterung geschehen und müssen die Gruben mindestens 24 Stunden vor der Einwiegung des Wasserstandes gegraben sein. Die Verhältnisse der in dem Objecte etwa bereits vorhandenen Meliorations-Anlagen sind mit Sorgfalt zu ermitteln.

A. Die Entwässerung der Ländereien.

§ 2. Die Unterhaltung der natürlichen Wasserzüge. Die Unterhaltung der natürlichen Wasserzüge ist von der grössten Wichtigkeit für die Landwirthschaft, je geringer das Gefälle, je nachtheiliger sind die Verunreinigungen der Abzüge, die sorgfältigste Aufsicht in Betreff der Peinigung findet man daher in den Marschen, namentlich am Meere oder in den Fluthregionen, woselbst der Abfluss zeitweise gehemmt ist.

Die Unterhaltung der natürlichen Wasserzüge wird erschwert:

1.    durch die unvollkommenen gesetzlichen Bestimmungen, welche es nicht gestatten, den Räumungspflichtigen die Erhaltung des Normalprofils aufzugeben, sondern nur die Krautung, Wegräumen von Busch u. s. w.,

2.    durch die Observanz, nach welcher nur dem Uferanlieger die Räumung obliegt, während sämmtliche Besitzer der Grundstücke im Tliale den Vortheil gemessen,

3.    durch die vis inertiae der Grundbesitzer.

Die Bildung von Genossenschaften zur Normalisirung des Baches, Flusses u. s. w. mit der Verpflichtung das Normalprofil zu erhalten und Einrichtung einer geeigneten Aufsicht, sowie regelmässige sog. Schauungen (d. h. Besichtigungen der Aufsichtsbehörde mit gleichzeitiger Anordnung der nothwendigen Verbesserungen) bringen den Grundbesitzern grosse Vortheile.

Die Unterhaltung eines Wasserzuges besteht in dem Abstechen der an wachsenden, meistens convexen Ufer, der Sicherung der abbrechenden Ufer durch Ausfüllen mit Erde und Besoden, durch Anlage von Grundbetten oder durch Pfahlreihen, sowie in dem Auswerfen der sich bildenden Sandhäger. Bäume und Gebüsch, mit Ausnahme niedriger Weiden sollten am Ufer nicht geduldet werden, die Wurzeln zerstören das Ufer und die überhängenden Büsche verunreinigen das Bett.

Das Kraut an den Böschungen muss rechtzeitig abgemäht werden, auch müssen die Wasserpflanzen im Flussbette von Zeit zu Zeit ausgemäht werden, dichtes Kraut erschwert den Abfluss des Wassers in hohem Grade und kann die Wasserführung bis auf die Hälfte erniedrigen oder bei gleicher Wassermenge den Wasserspiegel erheblich erhöhen.

Treten vor der Heuernte häufig Hochwasser ein oder doch höhere Wasserstände, welche hei ungenügender Beschaffenheit des Flussbetts Ausuferungen bewirken können, so ist die Räumung ohne Rücksicht auf den entstehenden Schaden gegen Ende Mai auszuführen, dieses System ist z. B. mit günstigem Erfolge an der Schunter eingeführt, welche in den ersten Tagen des Monat Juni geschaut wird. In anderen Fällen kann es zweckmässig sein, die Arbeiten bis nach der Grummeternte zu verschieben und im Sommer nur nach Bedürfniss die Krautungen auszuführen.

Kann das Wasser abgeleitet oder zeitweise zurückgehalten werden oder tritt im Herbst ein niedriger Wasserstand ein, so können die Räumungen in gewöhnlicher Weise ausgeführt werden, anderenfalls muss man zu Baggerungen seine Zuflucht nehmen. In der Regel wird die Verwendung gewöhnlicher Handbagger, mit welchen je nach der Breite des Wasserzuges vom Ufer oder vom Schiff oder Floss aus gearbeitet wird, genügen. Bei grösseren Arbeiten wendet man Eimer-Bagger an; Debauve¹) beschreibt eine einfache Vorrichtung, welche durch zwei Arbeiter bewegt wird, der Bagger ist auf dem Flusse Essonne in der Nähe von Corbeil in Thätigkeit und lieferte 50 bis 70 kbm an einem Arbeitstage. Das Baggergut wurde durch geneigte Leitungen von Holz oder Blech an das Ufer geführt. Die Kosten der Vorrichtung belaufen sich auf 1440 Mark. Die Angaben der Leistung erscheinen sehr hoch.

Ein in Frankreich auf kleinen Flüssen oder Canälen verwendeter Bagger²) wird durch eine Locomobile von 4 Pferdekräften getrieben und liefert täglich 40 bis 70 kbm. Zur Bedienung werden 12 Mann verwendet und 2 Transportfahrzeuge. Die Kosten beliefen sich auf:

Schiff nebst Zubehör Locomobile .    .    .

Bagger.....

Transmission .    .    .

800 Mark

3360

2240

480

zusammen 6880 Mark.

Lagrene⁵) beschreibt eine ähnliche Vorrichtung mit einer Locomobile von 4 bis 5 Pferdekräften, berechnet die theoretische Leistung auf 216 kbm, fügt indess hinzu, dass bei ungünstigen Bodenarten die Leistung bis auf 80 kbm herabsinkt.

Ist der Wasserstand während der Ausführung der Krautungen so hoch, dass die Arbeiter nicht in den Bach u. s. w. steigen können, so wird die Beseitigung des Krautes nur unvollkommen geschehen, man hat daher eine Vorrichtung ersonnen, um vom Ufer aus die Krautung zu bewirken. Der Apparat⁶) besteht aus einer Kette von Sensenklingen, deren Länge der Breite des zu reinigenden Wasserlaufes entspricht und von Arbeitern, welche an beiden Ufern langsam stromaufwärts schreiten, fortgezogen wird. Durch angehängte Gewichte wird erreicht, dass die Sensen sich genau an den Boden anlegen. Der Apparat ist nur bei regelmässigen Wasserläufen, welche namentlich keine Erhöhungen und Vertiefungen in der Sohle zeigen, anwendbar; bei Gräben von 4 bis 5ra Breite wird derselbe durch 2 bis 3 Menschen fortbewegt und die Kosten belaufen sich für den laufenden Meter auf etwa 6 Pfennige. Die Kosten des Apparates betragen etwa 80 Mark.

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§ 3. Die Entwässerung einzelner Grundstücke durch offene Gräben.

Bei einem durchlassenden Boden oder bei geneigter Lage der Grundstücke bedarf es künstlicher Anlagen zur Entwässerung nicht, das Regenwasser versinkt entweder oder gelangt auf der Oberfläche oder in den Furchen zum Abfluss. Der undurchlassende ebene Boden erfordert indess Vorrichtungen zur raschen Abführung des Tagewassers und werden zu diesem Zwecke Furchen und Gräben angelegt. Die Furchen werden in der Weise hergestellt, dass man zweimal mit dem Pfluge in der Linie des Wasserabzugs entlang zieht und das erste Mal links, das andere Mal rechts die Schollen aufwirft; bei sehr langen Ackerstücken oder bei dem Vorhandensein von Niederungen legt man Querfurchen an, welche das Wasser in die Zuggräben führen. Eine aufmerksame Betrachtung des Ackers im Frühjahr lässt ohne Weiteres die Linien erkennen, in welchen diese Furchen am zweckmässigsten anzulegen sind.

Zur Aufnahme des Wassers aus den Furchen werden Zuggräben angelegt, welche das Wasser in die Hauptgräben führen. In den Niederungen wird jedes Ackerstück von 10 bis 14m Breite von Gräben begrenzt, welche theils zur Sammlung und raschen Abführung des Wassers dienen, theils das Material zur Erhöhung der Ackerstücke liefern. Nach Tliaer⁷) soll die Erhöhung der Stücke durch das Auf-pflügen nicht über 0m,2 betragen. Ist das Terrain sehr niedrig, so legt man die Gräben in geringerer Entfernung und mit bedeutender Breite an, um das Material zur Erhöhung zu gewinnen; in den Niederungen an der Elbmündung findet man Gräben von 4 bis 6m Breite.

Von muldenförmigen Einsenkungen des Terrains leitet man zweckmässig das Wasser durch Fanggräben an der oberen Seite ab.

Von dem Engländer Elkington wurde die Entwässerung von Grundstücken durch Bohrlöcher in die unterhalb liegenden durchlassenden Schichten mit Erfolg bewirkt, es erfordert diese Methode indess eine genaue geognostisehe Untersuchung des Terrains, damit man nicht etwa statt der Saugschächte sich neue Quellen erschliesst und das Uebel verschlimmert.

In Deutschland ist diese Methode häufig mit Erfolg zur Anwendung gebracht⁸), auch in Frankreich hat man in ähnlicher Weise brunnenförmige Löcher mit Steinen ausgefüllt und mit leichter Erde bedeckt.⁹)

a. Die Entwässerung einzelner Grundstücke durch Drains.

§ 4. Definition der Drainage und historische Einleitung. Unter Drainage versteht man die Trockenlegung nasser Grundstücke durch unterirdische Abzüge.

Schon im Alterthum war diese Melioration- der Ländereien bekannt, wenn man auch nicht annehmen darf, dass grössere Flächen in systematischer Weise drainirt wurden, Palladius giebt eine Beschreibung von Arbeiten, welche zur Trockenlegung ausgeführt wurden und der Pfarrer Secchi fand in Alatri vollständige Drainage-Anlagen der alten Römer. Im Mittelalter ging die Kunst der Drainage verloren und erst in der Mitte des 17. Jahrhunderts finden sich die ersten Spuren systematischer Drainage in England. Dieses Land war durch die Boden- und klimatischen Verhältnisse vorwiegend auf die Drainage angewiesen. Fast 10 Millionen Hectare, deren Cultur durch Nässe verhindert wurde, harrten dort einer Verbesserung. In dem

18. Jahrhundert fand in England die Drainage zwar schon eine grössere Verbreitung, die unvollkommenen Methoden wurden aber beibehalten und erst 1830, als die ersten Versuche mit gebrannten Röhren gemacht wurden, erfolgte ein grösserer Aufschwung, der um 1840 nach Einführung der jetzigen vollkommenen Methode mit cylindrischen Röhren die lebhafteste Unterstützung der Regierung hervorrief. Es wurden den Grundbesitzern aus der Staatskasse Vorschüsse geleistet, welche bis zum Jahre 1850 bereits die Höhe von etwa 165 Millionen Mark erreichten und in jährlichen Raten zurückgezahlt wurden. Bis zum Jahre 1860 waren bereits 600000 Hectare drainirt.

Auf dem Continent folgte in der Mitte dieses Jahrhunderts zunächst Belgien, welches durch seine Lage auf bessere Entwässerung angewiesen war, dem Beispiele Englands. Die Regierung unterstützte durch die Gesetzgebung und durch Anstellung von Ingenieuren, sowie durch Vorschüsse die Grundbesitzer und fand die Melioration rasch Anerkennung in der ganzen Ausdehnung des Königreichs. Fast zu derselben Zeit begann auch Frankreich die Drainage einzuführen, im Jahre 1867 waren bereits 200000 Hectare drainirt mit einem Kostenaufwande von durchschnittlich 208 Mark und eine Ertragssteigerung von 46 Mark auf das Hectar. Die Fläche der Grundstücke mit undurehlassendem Boden beträgt in Frankreich 21 Millionen Hectare, von denen etwa 14 Millionen Hectare durch Drainage verbessert werden können. Von Belgien aus verbreitete sich die Drainage nach Deutschland und Oesterreich und wird jetzt allgemein als ein bedeutendes Culturmittel in den Gegenden mit schwerem Boden anerkannt. — Die Kosten der Drainage belaufen sich in Preussen auf 100 bis 200 Mark für das Hectar.

§. 5. Naclitlieile der zu grossen Nässe im Boden und Bezeichnung der für die Drainage geeigneten Bodenarten. Die anhaltende Nässe im Boden, welche sich namentlich im Frühjahr fühlbar macht, erschwert die Bestellung der Grundstücke in hohem Grade, Pferde und Menschen arbeiten sich nur mühsam durch den aufgeweichten Boden, nachdem derselbe durch die günstigere Witterung des Frühjahres endlich so weit abgetrocknet, dass eine Bearbeitung möglich geworden ist. Das nahe unter der Oberfläche stehende Wasser, sei es nun Grundwasser, welches durch tiefere undurchlassende Schichten angestaut ist, oder sei es Wasser, welches durch die tho-nige Beschaffenheit des Bodens von den atmosphärischen Niederschlägen zurückgehalten wurde, verdunstet und erzeugt dadurch Kälte, welche den Vegetationsprocess verzögert. Die Wurzeln der Pflanzen können nur bis zu dem Grundwasserstande sich ausdehnen, ein hoher Wasserstand beschränkt daher das Gebiet, aus welchem die Pflanze naturgemäss ihre Nahrung zu entnehmen hat, und hindert dadurch eine üppige Entfaltung. Durch die grosse Nässe wird ferner die wolilthätige Einwirkung der Luft auf die Pflanzenwurzeln ausgeschlossen, die Luft und auch die warmen Regen mit ihren befruchtenden Gasheimengungen können nicht ihre Wirkung auf die Pflanzenwurzeln ausühen. Die schweren, nicht entwässerten Bodenarten werden nach dem Abgänge des Wassers hart, so dass eine Bearbeitung kaum mehr stattfinden kann, der Landwirth muss seine Arbeitskräfte bedeutend vermehren, um in der kurzen Zeit zwischen der breiigen und steinharten Beschaffenheit des Bodens die Bestellung zu bewirken. Die Pflanzenwurzeln können in dem erhärteten Boden sich nicht entfalten und verkümmern namentlich hei länger andauernder Dürre. Die Ver-werthung des Düngers kann nur bei Zutritt der Luft geschehen, daher der geringe Nutzen des Düngers, sobald das Grundwasser nahe unter der Oberfläche steht.

Aus dem Vorstehenden lässt sich bereits auf diejenigen Bodenarten schliessen,

welche hauptsächlich für die Drainage geeignet sind, es sind die sogenannten schweren und kalten Bodenarten, also lehmiger und thoniger Boden, und die durchlassenden Bodenarten, welche auf undurclilassendem Untergründe ruhen und daher einen hohen Grundwasserstand haben. Auszuführen ist die Drainage nur in dem Falle, dass ein genügendes Gefälle vorhanden ist, wo dasselbe fehlt, wie z. B. in den Flussniederungen, muss man die Entwässerung mit dem geringsten Gefälle d. h. durch offene Gräben schaffen oder durch andere Mittel die bindige Beschaffenheit der Ackerkrume lockern, wie solches z. B. an der unteren Elbe durch das sog. Kuhlen, das Ausgraben des im Untergründe befindlichen klai- und kalkhaltigen Sandes und Aufbringen desselben auf die Ackerflächen, seit langen Jahren mit grossem Erfolg geschieht.

Ein durchlassender Boden, in welchem das Regenwasser rasch versinkt und aus welchem das Grundwasser mit genügendem Gefälle nach dem Recipienten ab-ziehen kann oder in welchem das Grundwasser einen so tiefen Stand hat, dass ein zeitweises Ansteigen unschädlich bleibt, bedarf der Drainage nicht. Von der zeitweise aufgetauchten Idee, derartige Grundstücke durch Luftdrains zu verbessern, ist man zurückgekommen.

In der Praxis wird es nicht schwer sein die der Drainage bedürftigen Grundstücke aufzufinden, die Vegetation giebt auch im trockenen Sommer genügende Kennzeichen, es finden sich auf zu nassen Grundstücken die Carex-Arten, der Halmenfuss, Binsen, Schachtelhalm und dergleichen Pflanzen, auf Ackerländereien weist die verspätete und kümmerliche Vegetation auf zu grosse Nässe hin; im Frühjahr bleibt die Ackerkrume dieser Grundstücke breiartig, während andere der Entwässerung nicht bedürftige Grundstücke bereits abgetrocknet sind; auch sind derartige Flächen durch die dunkle Farbe erkennbar.

Eine sichere Methode der Untersuchung ist das Graben von Löchern und Beobachtung des Wasserstandes längere Zeit hindurch; verbindet man die Einzelbeobachtungen durch Nivellements mit einander, so erhält man werthvolle Daten über das Gefälle und die Richtung des abziehenden Grundwassers. Es lässt sich durch derartige Beobachtungen ermitteln, ob die Nässe durch die atmosphärischen Niederschläge oder durch Quellen im Untergründe entsteht; ist das zurückgehaltene Regenwasser die Ursache, so wird nach eingetretener günstiger Witterung der Wasserstand baldigst sich senken, .während bei einer Bildung der Nässe durch Quellen der Wasserstand noch längere Zeit in einem Beharrungszustande bleiben wird.

§ 6. Die Vortheile der Drainage und die Naclitlieile derselben. Die Vorth eile der vollständigen Entwässerung der Grundstücke durch Drains werden allgemein anerkannt und ist die fortschreitend grössere Ausbreitung dieser Melioration der sicherste Beweis für die Rentabilität.

Die Bearbeitung der drainirten Grundstücke kann im Frühjahr 8 bis 14 Tage früher erfolgen, ist wegen der lockeren Beschaffenheit der Ackerkrume, welche durch das Eindringen der Luft befördert wird, wirksamer und kann bis zu einer grösseren Tiefe durcbgeführt werden. Die Wurzeln der Pflanzen dringen tiefer in den Boden ein und werden dadurch in den Stand gesetzt Nahrungsstoffe in reichem Maasse aufzunehmen. Durch den Zutritt der Luft in die oberen Schichten der Ackerkrume wird die Vegetation und die Reife der Pflanzen befördert, das Stroh wird kräftiger und länger, die Körner werden in grosser Anzahl und stärker ausgebildet. Die Unkräuter vermindern sich. Bei anhaltender Trockniss sind die tief in den gelockerten Boden eindringenden Wurzeln im Stande die erforderliche Feuchtigkeit aufzunehmen;

die Befürchtungen, dass drainirte Grundstücke zu trocken gelegt würden, haben sich als grundlos erwiesen. Der Dünger kommt auf drainirten Grundstücken zur besten Wirksamkeit.

Die Bearbeitung der drainirten Aecker wird durch ebene, von Gräben nicht durchschnittene Flächen in hohem Grade erleichtert, namentlich wird die Anwendung von Maschinen möglich und dadurch die Zeit der Bearbeitung wesentlich abgekürzt und die Kosten verringert. Die Drainage wirkt ferner vortheilhaft auf den Gesundheitszustand, wie jede andere Art der Entwässerung, da die durch Verdunstung entstehende Feuchtigkeit der Luft sich vermindert.

Als Nachtheil der Drainage wird angeführt, dass die düngenden Bestandtheile vom Wasser in die Drains geführt würden und für die Vegetation verloren seien. Die Versuche über diesen Gegenstand können noch nicht als abgeschlossen angesehen werden, jedoch dürfte schon so viel feststehen, dass bei tiefer Drainage diese Nachtheile unbedeutend sind gegen die Vortheile.

Nach den Untersuchungen von Boussingault enthält das Drainwasser geringere Quantitäten von Ammoniak als der Regen, nach den Versuchen von Barral enthalten die Drainwasser das Zwölffache der Salpetersäure, welche im Regenwasser enthalten ist.

Die gründlichen Untersuchungen des Professors Völker¹⁰) ergeben, ebenfalls nur Spuren von Ammoniak in den Drainwassern, auch die werthvollen Diingstoffe, Kali und Phosphorsäure, finden sich in den Drainwassern nur in verschwindend geringer Menge, dagegen finden sich die weiter verbreiteten Stoffe, als Kalk, Magnesia, Schwefelsäure, Chlor und lösliche Kieselsäure, namentlich aber Salpetersäure. Die stickstoffhaltigen organischen Stoffe, welche im Stalldünger enthalten sind, werden allmählich zersetzt, zunächst in Ammoniakverbindungen, welche längere Zeit im Boden bleiben und schliesslich in Salpetersäureverbindungen übergehen, jede stärkere Düngung hat daher auch einen grösseren Verlust von Nährstoffen zur Folge und zwar ist dieser Verlust am grössten in den Herbst- und Wintermonaten, während in der Vegetationszeit die Pflanzen durch Aufsaugung der Nährstoffe dem Verlust Vorbeugen.

Für die Praxis ist daraus zu entnehmen, dass Ammoniaksalze zweckmässig im Frühjahr auf das Land zu bringen sind und zwar Ende Februar oder Anfang-März; der Natronsalpeter, welcher sehr rasch durch den Regen aus dem Boden fortgeführt wird, weil derselbe weder für Salpetersäure noch für Natron eine Absorptionskraft besitzt, darf nicht vor Mitte März zur Düngung verwendet werden.

Nach dem Vorstehenden lässt sich zwar annehmen, dass nährende Bestandtheile durch die Drains entführt werden, dieselben sind aber nicht sämmtlich dem aufgebrachten Dünger entnommen, sondern auch theilweise dem Oberboden, welcher durch die Drainage der Luft zugänglich geworden ist. Bei tiefer Drainage und Vorsicht in der Düngung ist der Verlust an Nährstoffen nicht für erheblich zu halten und vermindert jedenfalls nur zu einem geringen Procentsatz den Gewinn, welcher durch die Drainage erreicht wird.

Ein anderer Nachtheil der Drainage kann darin gefunden werden, dass, wie bei allen Entwässerungsanlagen, die Vertheilung des abfliessenden Wassers alterirt wird; bei starkem Regen wird das Wasser nach ausgeführter Drainage rascher ab-fliessen und nach eingetretener Trockniss wird der Abzug des Wassers früher aufhören, als solches vor Ausführung- der Drainage geschah. Es wird sich daher, wie hei der Ausführung ausgedehnter Entwässerungsanlagen mit offenen Gräben, das Hochwasser der Recipienten erhöhen und das Niedrigwasser erniedrigen. So wenig man indess bei der Trockenlegung ausgedehnter Niederungen durch Gräben und Canäle auf diese für die allgemeine Wasserwirthsclmft nicht günstigen Aenderungen Rücksicht nehmen kann, ebensowenig wird man dieselben bei der Ausführung der Drainage berücksichtigen können.

§ 7. Die älteren Methoden der Drainage. Die Drainröhren und die Fabrikation derselben. Die älteren Methoden der Drainage finden zwar jetzt nur ausnahmsweise noch Anwendung, es erscheint indess zweckmässig, dieselben kurz anzugeben, um den Gang der Entwicklung der Drainage darzulegen.

Die einfachste Methode der Drainage bestand in dem Ausheben eines Grabens, dem Einlegen von Faschinen oder Steinen je nach dem vorhandenen Material und Bedeckung mit der ausgehobenen Erde. Diese Anlagen Hessen jedoch das Wasser nur langsam abfliessen, da dasselbe erhebliche Widerstände fand, es war zum Gelingen ein bedeutendes Gefälle erforderlich, ausserdem verstopfte die nachsinkende oder von Regenwasser in die Tiefe geführte Erde die geringen Zwischenräume und machten die Drainage bald gänzlich unwirksam. Man suchte daher einen freien Abzug an der Sohle des Grabens zu erreichen, indem man den abgehobenen Rasen mit der Narbe nach unten in den Graben so einlegte, dass ein freier Raum blieb oder man stellte auch an den Seiten kleine Absätze her, auf welchen der Rasen aufliegen konnte. Auf eine lange Dauer ist bei dieser einfachen Construction nicht zu rechnen, am Besten hat dieselbe sich bei Verwendung- von Torf bewährt und ist in Lancashire vielfach zur Anwendung gekommen. Der Herzog von Richmond Hess in der Nähe des Parks von Gordon Castle Torf in der nachstehenden Form, Fig. 1 a, stechen und scharf trocknen, nach 10 Jahren waren die Torfziegel noch wohl erhalten und die Abzüge rein. Mit einem geeigneten Spaten soll ein Mann etwa halb so viel Torfziegel wie Brenntorf stechen können. In Jrland hat man¹¹) den Torf gemahlen und mit Maschinen zu Röhren gepresst, welche die doppelte Wandstärke der thönernen Röhren erhielten. Die Versuche Hessen eine lange Dauer erwarten.

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Bei der Drainirung von Torflagern wurde auch die Form Fig. 1 b. verwendet, um ein vollständiges Rohr zu bilden.

Zur Verbesserung der aus kleinen Steinen hergestellten Drains wandte man platte Steine an, welche man in der Form wie Fig. 1 c, d und e angiebt, zusammenstellte und mit kleinen Steinen beschüttete. Die Kosten dieser Construction sind ver hältnissmässig hoch, da die flachen Steine in der Regel aus grösserer Entfernung herangebracht werden müssen. Um das nachtheilige Eindringen der Erde zwischen

die Steine zu verhindern ist der Vorschlag gemacht, die Steinschüttungen mit einem Ueberzug von hydraulischem Mörtel zu versehen, die erheblichen Kosten haben eine weitere Verbreitung dieser Methode verhindert. Einen Uebergang zu dem neueren System bilden die Drains aus Hohlziegeln, Fig. 1 /, welche auf Solilplatten von 0m,35 Länge und 0m,Ol7 Dicke gelegt würden; dies System war in England sehr verbreitet.

Die jetzt fast allgemein zur Drainage verwendeten thönernen Röhren wurden anfänglich mit Muffen hergestellt, jetzt ist es allgemein üblich die einzelnen Röhren ohne weitere Verbindung stumpf an einander zu legen¹²), da die Muffen nicht allein die Kosten erhöhen, die Legung erschweren, sondern auch vollständig überflüssig sind, da der Spielraum zwischen Rohr und Muffe mindestens eben so gross bleiben wird, wie die Fuge zwischen zwei an einander stossenden Röhren; auch die zur grösseren Dichtung in einander geschobenen Röhren finden keine Verwendung.

Die Stärke der cylindrischen Röhren muss mit zunehmender Weite grösser angenommen werden. Vincent¹³) gieht folgende Wandstärke der Röhren als angemessen an:

Lichte Weite der Röhren Wandstärke.....

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Von anderen Schriftstellern z. B. Lobe¹⁴) wird die Wandstärke geringer angegeben, die Beschaffenheit des Materials und die Methode der Drainage — ob flach oder tief — ist in Betracht zu ziehen.

Bei der Bestimmung der Röhrendurchmesser für die ungebrannten Röhren ist auch auf das Schwinden Rücksicht zu nehmen und daher bei Weiten der gebrannten Röhren von 0m,026 bis 0m,0157 der lichten Weite der ungebrannten Röhren 0,003 bis 0m,016 zuzusetzen.

Auf die vollständige Mischung und Reinigung der Thonmasse ist die grösste Sorgfalt zu verwenden und wird es für zweckmässig gehalten den Thon im Spätherbst zu graben und im Winter der Witterung auszusetzen. Die Reinigung geschieht dann im Frühjahr mit den Händen und Füssen oder durch Maschinen, welche Siebe mit feinen Löchern enthalten, durch welche die Thonmasse gepresst wird, bei reinem Thon kann man auch eine Thonschneidemaschine verwenden. Die vorbereitete Masse

wird dann vermittelst einer Presse in die Röhrenform gebracht.

Die Drainröhrenpressen sind nach verschiedenen Systemen construirt, doch lassen sich dieselben in zwei Hauptgruppen bringen, in die Maschinen mit continuirlicher und nicht continuirlicher Bewegung.

Der Repräsentant des ersteren Systems ist die Ainslie-Maschine ¹⁵). Die Masse geht auf einem geneigten Tuch ohne Ende zugeleitet zwischen zwei eisernen horizontalen Walzen, welche einen geringen Zwischenraum zwischen sich lassen, hindurch und wird in die Röhrenform gepresst. Die Walzen bewegen sich gegen einander und ziehen die Masse zwischen sich. Die austretenden Röhren werden auf einer horizontalen Tafel, von Walzen getragen, abgeschnitten und hei Seite gelegt.

Die Drainröhrenpresse nach dem Systeme Rand eil und Sounders enthält an der Stelle der Walzen eine Schraube, welche den Thon an der einen Seite aufnimmt und an der anderen Seite in die Form presst. Die Lage der Schraube ist vertikal oder horizontal.

Die Maschinen mit unterbrochener Arbeit bestehen im Wesentlichen aus einem gusseisernen Kasten, welcher mit Thon gefüllt wird, ein vermittelst einer Zahnstange getriebener Stempel drückt die Masse vorwärts und in die Form, welche das Endstück des Kastens bildet. Die Zahnstange wird

durch eine Kurhel, Zahnrad und Getriebe in Bewegung gesetzt. — Ueber die Einzelheiten der Fabri-* kation giebt das Werk: Die Ziegel- und Röhrenfabrikation von Ed. Heu sing er von Wald egg (dritte Auflage 1876) Aufschluss.

Gute Drainageröhren müssen folgende Eigenschaften besitzen:

Die Röhren müssen vollständig gerade sein und die cylindrische Form haben, die Innenseite muss glatt sein, Unreinigkeiten als Sternchen u. s. w., welche die Haltbarkeit verringern, dürfen nicht Vorkommen. Die Endflächen der Röhren müssen gerade und glait sein, die Länge derselben muss Om,23 bis Om,26 betragen. Die Röhren müssen gut gebrannt sein; Röhren, die einige Tage im Wasser gelegen haben, müssen beim Anschlägen denselben hellen Klang geben, wie vor dem Einlegen in das Wasser.

§ 8. Das Project (1er Drainage. Die Vorarbeiten. Die Tiefenlage, Entfernung und Gefälle. Die lichte Weite der Drains lind die Lage derselben.

Die Vorarbeiten für eine Drainage werden in ähnlicher Weise, wie bei grösseren Entwässerungsanlagen ausgeführt, indessen erfordert die Ausführung eine sehr spe-cielle Klarlegung der Verhältnisse.

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Ist eine Karte in grossem Maasstabe, je nach den Verhältnissen in - ¹ nicht vorhanden, so ist die Aufmessung des zu drainirenden Terrains geboten, alsdann findet eine sorgfältige Untersuchung durch Aufgraben oder Bohren statt und die Ausführung eines genauen Nivellements des ganzen Complexes. Die Localverhältnisse müssen entscheiden, ob das Nivellement in einzelnen Linien, als Flächennivellement oder in Höhencurven aufzunehmen ist, das Einträgen der letzteren in die Karte und zwar je nach den Umständen in 0m,25 bis lm Höhendifferenz ergiebt ein sehr gutes Bild der Oberfläche und erleichtert die Bearbeitung des Projects in hohem Grade; im Flachlande ist indess diese Methode kaum anwendbar.

Mit der grössten Sorgfalt sind die ordinären, hohen und höchsten Wasserstände des Recipienten, welcher das Drainwasser aufnehmen muss, zu ermitteln. Sollte das Nivellement ergeben, dass die Vorflutli für etwa 1¹/2m tief unter Terrain liegende Röhren nicht zu allen Zeiten, abgesehen von ganz aussergewöhnlichen und kurze Zeit andauernden Hochfluthen, gesichert ist, so müssen die Untersuchungen sich über das Object hinaus erstrecken; es sind Ermittelungen erforderlich, ob der Reci-pient durch Begradigung und Vertiefung verbessert werden kann, ob eventuell die Einleitung an einer tiefer belegenen Stelle thunlich oder ob etwa durch Anlage eines Entwässerungsgrabens der Abfluss in einen günstiger gelegenen Recipienten — z. B. bei dem Vorhandensein eines Mühlenstaues in das Unterwasser der Mühle — zu erreichen steht. Bei der Ausarbeitung des Projects sind diese Verhältnisse eingehend zu erörtern.

Die Tiefenlage und die Entfernung der Diains bedingen sich gegenseitig, je tiefer die Drains gelegt werden, je weiter darf man dieselben von einander legen, wenn man eine bestimmte Tiefe des Grundwassers unter dem Terrain erreichen will.

In England wurde Uber die Frage der flachen oder tiefen Drainage ein heftiger Kampf geführt, Smith von Deanstone hielt eine Tiefe von Om,9 für genügend, während Parkes und seine Anhänger lm,4 als Minimaltiefe angesehen wissen wollten. Die seither gesammelten Erfahrungen lassen eine tiefe Drainage als durchaus zweckmässig erscheinen. Die Vortheile der tiefen Drainage ergeben sich bereits aus dem Vorstehenden, der Boden wird in einer grösseren Tiefe den Pflanzenwurzeln zugänglich, das mit Dungtheilen geschwängerte Wasser setzt die Nahrungsstoffe bei der

Filtration durch eine mächtigere Erdschicht ah und werden diese Stoffe demnächst von den Wurzeln wieder aufgesogen, die Drains können in grösserer Entfernung von einander angelegt werden und sind durch die tiefe Lage gegen Frost geschützt. Die tiefere Lage der Drains sichert den Effect der Drainage, da man auch die in tiefer Lage durchstreichenden Wasseradern fasst und durch die Drains ableitet.

Bei der Bestimmung der Tiefenlage der Drains ist zu berücksichtigen, dass der Drain-Strang die tiefste Lage des Grundwassers bestimmt, dagegen muss dasselbe in der Mitte zwischen zwei Strängen erheblich höher stehen entsprechend der Druckhöhe, welche genügt, um das Wasser durch den Erdboden in die Drains zu treiben. Diese Druckhöhe muss nun verschieden sein, je nach der Beschaffenheit des Bodens und nach der Wassermenge, welche abzuleiten ist, es ist bereits im Cap. I, § 13 die Bewegung des Grundwassers im Allgemeinen behandelt, bei der Drainage handelt es sich um einen speciellen Fall, schwerer Boden und geringe Wassermassen. Specielle Versuche über diesen Gegenstand sind sehr selten und haben auch nur

Fig. 2.

relativen Werth, da die Curve des Grundwassers stets von der Beschaffenheit des Bodens abhängen wird, als Beispiel dienen die nebenstehenden von Ingenieur Delacroix in der So-logne aufgenommenen Profile¹⁴) (s.Fig.2). Der Boden bestand auf lm aus vegetabilischen Boden und Sand mit Thon vermischt, dann folgte auf 0m,25 gelber tlioni-ger Sand und unter denselben Thon, die Drains lagen lm,84 unter der Oberfläche. Die Profile ergeben auf 35m Länge im April ein Gefälle von 0m,538, welches im Mai sich bereits auf 0m,459 und im Juli auf 0m,176 crmässigte. Wie bei den auf Taf. I, Fig. 10 bis 12 dargestellten Profilen ergiebt sich auch hier ein erheblicher Abfall des Grundwassers in unmittelbarer Nähe des Recipienten, welcher auf 5ra Entfernung im April 0m,338 und im Juli bei geringem Wasserabfluss 0m,12 betrug.

Bei grösseren Drainage-Anlagen erscheint es dringend erforderlich das für die betreffende Bodenart erforderliche Gefälle des Grundwassers zu ermitteln; man legt in der Tiefe von 1¹jim zwei parallele Köhrenstränge ein in eine Entfernung, welche je nach den localen Verhältnissen bemessen ist, in den Monaten März bis Mai beobachtet man in einer Reihe Löcher, welche etwa in der Mitte der Stränge von dem einen bis zu dem anderen in Entfernungen von 5 zu 5m gebohrt sind, das Grundwasser an Pegeln, welche durch Nivellement verbunden sind. Man erhält dadurch das Gefälle in der nassen Jahreszeit und kann ermessen, ob bei der angenommenen

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¹⁴) Manuel de l’ingenieur par A. Debauve, Paris 1876.

Entfernung der Grundwasserstand in der Mitte zwischen den Drains eine genügende Tiefe hat, oder ob man die Drains näher zusammenzulegen hat, um einen tieferen Stand zu erreichen. Bei diesen Feststellungen ist zu berücksichtigen, dass der Boden nach Ausführung der Drainage lockerer wird und daher dem Durchziehen des Wassers weniger Hindernisse in den Weg legt und dass der höchste Wasserstand in der Mitte zwischen zwei Drains nicht über Ora,75 unter die Oberfläche treten darf. Sind Drainagen in der Nähe der projectirten Anlagen auf ähnlichem Boden bereits ausgeführt, so wird es sich empfehlen die Vegetation zu untersuchen, zeigt sich in der Mitte zwischen zwei Drain-Zügen ein weniger freudiges Wachsthum, als in der Nähe der Drains, so ist bei der Tiefenlage der Drains die Entfernung zu gross angenommen.

Bei schwammigem versumpften Terrain ist zu berücksichtigen, dass nach der Trockenlegung der Boden zusammensinkt, es müssen also die Drains verhältniss-mässig tiefer angelegt werden, auch ist die Kapillarkraft des Bodens zu berücksichtigen, da einzelne Bodenarten das Wasser in erheblicher Höhe über den Grundwasserstand aufsteigen lassen.

Es geht aus dem Vorstehenden hervor, dass sich allgemein zutreffende Hegeln für die Tiefe der Drains nicht gehen lassen, sondern dass in jedem einzelnen Falle nur die genaueste Untersuchung der Verhältnisse zu einer richtigen Lösung dieser wichtigen Frage führen kann; als Regel kann man nur aussprechen, dass die tiefe Drainage der flachen Drainage vorzuziehen ist.

Ledere hält folgende Tiefenlage der Drains in den verschiedenen Bodenarten für erforderlich:

lm,21 bis lm,46 unter Terrain lm,26 bis lm,56    „    „

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Sandboden ......

Thonboden ......

Torf und schwammiger Boden

Die Entfernung der Drains von einander hängt, wie bereits oben bemerkt, von der Tiefenlage der Drains und von der Beschaffenheit des Bodens ab. Ledere nimmt bei einer Tiefe von lm,21 die Zwischenräume bei verschiedenen Bodenarten folgendermaassen an:

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Erdartiger, feinkörniger Sand    .    10    „    12m    Sandiger Thon .    .    11

Thoniger Sand......12    „    14m    Torf haltige Erde    .    11 „ 14m.

Vincent giebt die Entfernung grösser an, indem derselbe das zwölffache der Tiefe der Drains nimmt bei gewöhnlichem schweren Boden und das vier und zwanzig-fache bei leichterem Boden, also bei lra,25 Tiefe der Drains unter Terrain 15m bei schwerem und 30m bei leichtem Boden. Eine Abweichung soll nur da erforderlich sein, wo das Grundwasser das Hinabgehen bis auf die wasserführende Schicht verhindert, in sehr strengen Thonboden und in Bodenarten, die vermöge der Kapillarität das Wasser hoch aufsaugen.

Bei den ausgedehnten Drainagen im Herzogtlmm Braunschweig schliesst man sich sehr nahe an die Angaben von Ledere an, in der Provinz Hannover nimmt man ebenfalls geringere Entfernungen, welche von 7 bis 14m je nach den Bodenverhältnissen und Tiefenlage der Drains schwanken.¹⁵) Die dort gebräuchliche Tiefen-

lo) Journal für Landwirtschaft, Landwirtschaftliches Centralblatt für das Königreich Hannover. Neue Folge, 3. Band, S. 429.

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läge der Drains ist zum Tlieil ungenügend, nur Om,73, und gellt bis 1m, 17. — Unter gewöhnlichen Verhältnissen d. h. bei Bodenarten, welche weder sehr leicht noch sehr schwer sind, ist je nach den Bodenverhältnissen und bei einer Tiefenlage der Drains von lm,25 die Entfernung der Drains von einander zu 8 bis 16m für angemessen zu halten.

Das System einer Drainage zerfällt in Saug- und Sammeldrains, die ersteren nehmen das Wasser unmittelbar aus dem Boden auf und werden in der Richtung des stärksten Gefälles angelegt, die letzteren dienen zur Weiterführung des aus den Saugdrains zugeleiteten Wassers und führen das Wasser entweder direct in den Recipienten oder münden in einen Hauptdrain, welcher das Wasser dem Recipienten zuführt. Die Aufgabe des Drain-Technikers ist es die einzelnen Systeme der Drains zweckmässig nach den Höhen und Bodenverhältnissen zu gruppiren und sind diejenigen Flächen, welche im Zusammenhänge gleiche Höhen und Neigungsverhältnisse zeigen, thunlichst zu einem System zu vereinigen. Die Länge der Drains würde in sehr weiten Grenzen variiren können, wenn man mit der Menge des zufliessenden Wassers das Gefälle bezw. die Weite der Röhren vergrösserte, in der Praxis hat es sich aber zweckmässig erwiesen die Röhrenstränge mit begrenzter Länge und mit demselben Minimal-Durclnnesser (0m,03 bis 0m,035) anzulegen, auch das Gefälle von dem Beginne des Drains bis zum Sammeldrain, wenn irgend thunlieh beizubehalten. Die nicht zu überschreitende Länge der Drains ist unter gewöhnlichen Verhältnissen

Fig. 3.

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zu 200 bis 300m anzunehmen; weiter unten wird eine Tabelle über diese Längen mit Bezug auf die Entfernung der Drains von einander und auf das Gefälle mitgetheilt werden. Das einzelne System einer Drainage ergiebt der nebenstehende Holzschnitt Fig. 3; tritt das Wasser aus den angrenzenden Geländen in das Object der Drainage, so ist ein Umfang-Drain anzulegen.

Bei Bestimmung der Wassermenge, welche durch die Drains abzuführen ist, ist nicht allein die Grösse der atmosphärischen Niederschläge zu berücksichtigen, sondern auch die Bodenbeschaffenheit und die Tiefe der Drains unter dem Terrain. Je tiefer die Drainage ausgeführt ist, um so weniger nachtheilig wird eine zeitweise Anstauung des durchsickernden Regenwassers im Untergründe. Die im Sommer vorkommenden heftigen Gewitterregen dürfen nicht vollständig in Rechnung gebracht werden, da der trockene Boden den grössten Tlieil des Niederschlages festhält.

Mit Ausschluss der drei Sommermonate Juni, Juli und August schwankt in Mittel-Europa der Maximal-Niederschlag in der Zeit eines Monats von 0;u,06 bis 0m,08 und rechnet man, dass etwa die Hälfte dieses Niederschlages innerhalb einer Zeit von 14 Tagen durch die Drains abgeführt werden muss. Vincent nimmt an, dass die ganze Quantität in 14 Tagen durch die Drains abgeleitet werden muss, die Versuche auf dem Gute Hinxworth¹⁶) bestätigen die Annahme, dass die Hälfte des Niederschlags nicht genügt, bei durchlassendem Boden war das Verhältniss des Niederschlags zu dem Drainwasser im Monat Januar wie 1702 zu 1337 und im undurch-

lassenden Boden wie 1702 zu 1026. Die Messungen von Schober in Tharand ergaben bei stark tbonhaltigem Boden das Verbältniss des durchschnittlichen Abflusses durch die Drains gegen den Niederschlag im ganzen Jahre zu 43:100; dabei zeigten sich aber erhebliche Verschiedenheiten z. B. im Monat März wurden bei Schnee-sclnnelzen auf 100 Theile Niederschlag 177 Theile durch die Drains abgeführt.

Die grössere Anzahl der Fachschriftsteller nimmt einen kürzeren Zeitraum zur Ermittelung des Niederschlags an. Le eiere legt seinen Berechnungen der Röhrenweiten einen Niederschlag von 0m,01 in 24 Stunden zu Grunde und rechnet, dass 7472°/o zum Abfluss gelangen, die Abführung der gesammten Wassermasse soll in 36 Stunden geschehen. Herve Mangon legt seinen Berechnungen dieselben Annahmen zu Grunde, jedoch mit der Abweichung, dass die abzuführende Wassermenge zur Hälfte des Niederschlags berechnet wird; Debauve nimmt an, dass der Niederschlag von 0m,01 in 24 Stunden innerhalb dreier Tage abgeleitet werden muss.

Von grossem Nutzen für die Drainage würde die Ausführung genauer Untersuchungen über den Abfluss der Drainwasser im Vergleich zu den atmosphärischen Niederschlägen sein und zwar bei verschiedenen Bodenarten in Verbindung mit Beobachtungen über das Ansteigen bezw. Abfallen des Grundwassers während der Regenperiode.

Das Gefälle der Saugdrains ist so gross anzunehmen wie es die Verhältnisse gestatten, Wechsel im Gefälle sind thunlichst zu vermeiden; ist das Terrain vollständig eben, so legt man die Röhren am oberen Ende etwas höher und unten etwas tiefer. Wenn irgend möglich nimmt man das Gefälle nicht unter ~ bis

Der lichte Durchmesser der Röhren lässt sich (nach dem Gefälle und nach der abzuführenden Wassermenge) berechnen nach den Formeln:

r i = 0,002 v-

Q — 7c r² v

und

in welchen r der Halbmesser der Röhre im Lichten, i das Gefälle auf lm Länge, Q die Consumtion in der Secunde, v die mittlere Geschwindigkeit und 0,002 der Widerstandscoefficient für Röhren, welche längere Zeit als Drains gedient haben.

Die vorstehende Formel kann indess genaue Resultate nicht liefern, da die Widerstände um so geringer werden, je grösser der Röhrendurchmesser ist. Es ist daher zweckmässig, die von Möllendorf angegebene Formel durch einen Coeffi-cienten -£- zu rectificiren, welche je nach dem Röhrendurchmesser variabel ist.

Wenn l die Länge, h die Druckhöhe bezeichnet, so ist

V = 3,59 ~

50 d li l-\- 50 d

50 dli l+50d ‘

Q = 2,818 d² -f

Nach Vincent ist -7 anzunehmen:

b

für Drainröhren von 0m,03    0m,05    0in,10    Om,15 Durchmesser

7» •

Wie bereits oben bemerkt, ist es nicht zweckmässig Röhren unter 0m,03 bis 0ni,035 Durchmesser im Lichten zu verwenden.

Leclerc theilt in seinem Handbuch der Drainage, S. 168 folgende Tabelle mit, welche den Zusammenhang zwischen der Entfernung der Drains, der Länge und dem Gefälle ergiebt:

ZU

7a

74

75

Entfernung der Drains von einander in Meter

Länge der Drains in Meter für ein Gefälle von

0m,002

0m,005

0m,010

0m,015

0m,020

130

225

332

416

485

114

197

292

364

425

101

175

259

324

378

O H (M CO ^ O CO vH t—1 vH t—l vH tH vH

91

83

76

71

65

61

57

158

143

132

122

112

105

99

234

212

195

181

166

156

146

292

265

243

226

208

194

183

340

264

242

227

213

Von Vincent und von Jolm, Wäge und von Möllendorf¹⁷) sind ausführliche Tabellen über die Consumtion der Drains mitgetheilt.

Die Weite der Sannneldrains richtet sich nach der Wassermenge, welche die Saugdrains zuführen und nach dem disponibeln Gefälle; in der Regel genügen Durchmesser von 0m,05 am oberen und 0m,l am unteren Ende. Da die Verbindung der Saug- und Sammeldrains am zweckmässigsten in der Weise bewirkt wird, dass man den Saugdrain über den Sammeldrain legt und Oeffnungen in beide Röhren haut, auch das Ende des Saugdrains verstopft, so muss der Sammeldrain fast um die Röhrenstärke des Saugdrains tiefer gelegt werden.

§ 9. Die Ausführung der Drainage. Die Grabenlinien werden nach dem vorliegenden Plane auf dem Felde durch Pfähle markirt, welche mit den Nummern der Drains auf dem Plane bezeichnet werden, am zweckmässigsten sind zwei Reihen Pfähle den Grabenborden entsprechend, doch kann man auch bei geübten Arbeitern mit einer Reihe sich begnügen, bei kleineren Anlagen auch mit einer Furche in der Mitte des Grabens. Die Köpfe der Pfähle sind tlmnlichst parallel mit der Grabensohle anzunehmen und werden entweder durch Nivellement bestimmt oder es werden nur einzelne Pfähle in dieser Weise festgelegt, die übrigen durch Anwendung von Tafeln bestimmt. Es werden alsdann die Materialien am Grabenbord entlang vertheilt.

Die Ausführung der Gräben geschieht von unten nach oben, so dass mit den Gräben für die Sammeldrains begonnen wird. Mit dem gewöhnlichen Handwerkszeug erhalten die Gräben oben eine Breite von etwa lm, unten in der Sohle eine Breite von 0m,3. Die bedeutenden Kosten der Erdaushebung und die unsichere Lage, welche der Röhrenstrang bei der breiten Sohle erhält, haben die Anfertigung von Werkzeugen speciell für die Drainage veranlasst; ein Drainbesteck besteht aus 4 Spaten, von denen der erste, mit welchem die Arbeit begonnen, fast quadratisch, der letzte, mit welchem die Aushebung vollendet, sehr schmal und dessen Schneide nur etwa die Breite des Röhrendurchmessers hat, ausserdem gehören dazu Sohlenhacken oder Kellen fast halbkreisförmig, etwa mit 45 Grad gegen den Stiel gestellt, 0m,4 lang und dem Durchmesser der zu legenden Röhren , entsprechend, zur Beseitigung des beim Graben abgebröckelten Bodens und zur Herstellung des Lagers für die Röhren; endlich noch der Legehaken, derselbe besteht aus einem 0m,2G langen runden Eisen, welches rechtwinklig gegen den Stiel gestellt und an demselben vermittelst einer Tülle befestigt wird. Ein derartiges Besteck mit einer Kelle wird in Hohenheim für 35 Mark geliefert.¹⁸)

In Frankreich hat man Formen angewendet, um das Lager für die Röhren in die Sohle zu pressen, auch hat man einen Metall-Cylinder in dem Lager für die Röhren entlang fortbewegt, um jede Unregelmässigkeit zu beseitigen¹⁹), es erscheinen indess derartige Arbeiten überflüssig, wenn die Arbeiten mit der Kelle sorgfältig ausgeführt werden.

Der Drainarbeiter vermag mit dem geeigneten Handwerkszeug die obere Breite der Gräben bei den gewöhnlichen Tiefen auf Om,33 bis 0m,5 zu beschränken. Die Versuche, Maschinen zur Herstellung der Gräben zu verwenden, haben bislang zu keinem günstigen Resultat geführt.

Das Legen der Röhren, welches in der Regel von oben beginnt, muss mit der grössten Sorgfalt geschehen und muss vor dem Zuwerfen der Gräben eine genaue Revision stattfinden. Die auf den Legehaken geschobene Röhre wird von dem auf dem Grabenland stehenden Arbeiter vorsichtig hinuntergelassen und genau vor die letzte gelegte Röhre gelegt, Krümmungen der Röhren sind nach der Seite zu legen. Eip geübter Arbeiter kann in einem Tage 300m Röhren verlegen.

Nachdem die etwa vorhandenen grösseren Fugen durch Thon oder Lehm gedichtet sind, wird der Graben mit der ausgehobenen Erde wieder ausgefüllt; die Deckung der Röhren geschieht vorher durch krümelige Erde entweder von der ausgehobenen Erde oder aus den steilen Grabenböschungen.

§ 10. Verstopfungen der Drains. Der grössere Tlicil der vorkommenden Verstopfungen der Drains rührt von dem nicht sorgfältigen Legen der Röhren oder von schlechter Beschaffenheit der Röhren her. Ausserdem sind Ursachen der Verstopfung:

1.    Die Wurzeln der Pflanzen, sowohl der Wasserpflanzen (equisetum) als auch anderer Pflanzen, als z. B. des Raps, und der Bäume. Die Fäserchen der Wurzeln dringen in die Fugen der Röhren ein und wachsen der Strömung entgegen zu einer bedeutenden Länge fort und füllen endlich den Drain vollständig aus. Ein interessantes Beispiel findet sich auf dem landwirtschaftlichen Museum in Berlin: die Wurzel einer Weide, welche 9 Monate nach Legung der Drains eine Länge von 2m,6 erreicht hatte und das 0m,08 weite Drainrohr vollständig ausfüllte.

Es ist daher notwendig die Drains mindestens 8m von den Bäumen entfernt zu legen oder besondere Vorkehrungen zur Sicherung zu treffen durch Anlegung von Doppelröhren oder durch Herstellung von gemauerten Canälen in der Nähe der Bäume oder durch Sicherung der Fugen durch Cementringe. Je tiefer die Drains liegen, desto besser sind sie gegen das Eindringen von Pflanzenwurzeln gesichert, zur Bedeckung der Drains ist Erde zu vermeiden, welche Pflanzenwurzeln enthalten kann. Die Anwendung von Zinkasche oder Vermischung der Fitllerde mit Steinkolilentheer soll das Eindringen der Pflanzenwurzeln verhindern.

2.    Mineralische Niederschläge. Es kommen hauptsächlich Niederschläge von Kalk und Eisen vor, welche dadurch gebildet werden, dass das kohlensäurehaltige Wasser, welches diese Stoffe im Boden gelöst hat, nach dem Eintritt des Wassers

in die Drains und nach dem Entweichen der Kohlensäure in die atmosphärische Luft dieselben als kohlensaurer Kalk oder Eisenoxydhydrat fallen lässt. Es giebt nur zwei Mittel, welche angeblich diesem Uebel abhelfen, indem man die -Röhren auf den geringsten Durchmesser beschränkt und indem man sie unter Wasser ausmünden lässt. Vincent hat von dem letzteren Mittel einen günstigen Erfolg nicht gehabt, dahingegen haben derartige Anlagen am Teiche von Chevrier²⁰) bei stark inkru-stirendem Wasser jeden Niederschlag verhindert5 im Uebrigen wird auch in England der Erfolg bezweifelt.²¹)

3. Thiere. Es kommt vor, dass Frösche, Ratten u. s. w. in die Röhren kriechen, in denselben sterben und die Röhren verstopfen. Durch Vergitterung der Ausfalllöcher kann man diesem Uebelstande begegnen.

b. Die Entwässerung ausgedehnter Flächen.

§ 11. Einleitung. Schon in den ältesten Zeiten erkannte man die hohe Bedeutung der Entwässerungen für den Wohlstand der Bewadmer und somit für den gesammten Staatshaushalt, es ergiebt dies die Mythe, welche die Austrocknung des Tempe-Thaies als eine der Arbeiten des Hercules bezeichnet, sowie die Trockenlegung von Memphis, wrelche von Menes ausgeführt wurde. Die Uneinigkeit der Grundbesitzer erschwerte schon im Alterthum die Ausführung der Meliorationen, so wird z. B. berichtet²²), dass die Bewohner des Thaies Thisbe in Griechenland sich nicht über die Anlage eines Canals einigen konnten und daher in der Mitte des Thaies einen Damm zogen; mit jedem Jahre wechselnd wurde das Wasser an die linksseitige und rechtsseitige Thalhälfte geleitet, so dass die Grundbesitzer nur immer im zweiten Jahre mit Sicherheit auf eine Ernte rechnen konnten.

In Italien begann schon Appius Claudius 312 v. Chr. Geburt mit der Trockenlegung der pontinischen Sümpfe²³), auch die Trockenlegung der Maremmen wurde eingeleitet. In den eroberten Provinzen wurden von den Römern ebenfalls Entwässerungsanlagen ausgeführt, namentlich in England und Spanien; in Holland hielten die Eroberer die Bataver und Friesen zu den Deichbauten an und legten dadurch den Grund zu dem grossartigen Entwässerungssystem dieses Landes. Es bestehen dort jetzt 436 Polder mit einer Gesammtfläche von 194000Ha.

In Deutschland sind in den letzten Jahrhunderten verschiedene grössere Entwässerungen ausgeführt, in Ostpreussen zählte man im zwölften Jahrhundert 2037 Seen, jetzt nur noch 300, von Bedeutung sind die Meliorationen im Warthe- und Oderbruche und an der Netze, die Entwässerungen der Havel-Niederung mit dem Rhyn-Lucli, die Regulirung der Aller und Ohre in den Provinzen Sachsen und Hannover und Herzogthum Braunschweig, die Einwässerung des Landes Hadeln, des Blocklandes bei Bremen, die Moorcultur in der Provinz Hannover, die Entwässerung des Donau Mooses bei Ingolstadt in Baiern, die Elb-Umfluth bei Magdeburg u. s. w.

In Oesterreicli-Ungarn hat bereits die Kaiserin Maria Theresia die Alibunari-sclien Sümpfe bei Versecz zwischen Temesvar und Bazias durch Anlage des Maria-Theresia-Canals entwässert, auch unter Kaiser Joseph sind Entwässerungsanlagen aus-

geführt, in neuerer Zeit ist die Theisregulirung begonnen, aber noeh nicht vollendet, auch die Regulirung der Traun ist in der Ausführung begriffen, andere im Landes-eulturinteresse dringende Regulirungen, z. B. der Etsch, sind auch in dem Stadium der Vorbereitung.

Die Niederungen auf der belgisch-französischen Grenze in der Nähe von Dünkirchen sind durch Anlage von ausgedehnten Canalnetzen urbar gemacht, auch an der Küste des mittelländischen Meeres haben die Franzosen bedeutende Entwässerungsanlagen zur Ausführung gebracht, welche zum Theil durch Colmation unterstützt werden.

§ 12. Naclitheile der mangelhaften Entwässerung und unzeitiger Ueber-seliweinmung und Schutzmittel. Im Allgemeinen kann hier auf die Bemerkungen Bezug genommen werden, welche bereits bei Gelegenheit der Drainage mitgetheilt sind. Es ist nur hervorzuheben, dass bei ausgedehnten Flächen mit hohem Grundwasserstande oder mit einem Wasserstande, welcher das Terrain erreicht oder übersteigt, die Nachtheile der Erkältung des Bodens in hohem Grade eintreten und dass durch die Verdunstung der Wassermassen auf den inundirten Flächen und nach Trockenlegung derselben Miasmen erzeugt werden, welche für Menschen und Thiere gleich schädlich sind.

Die Winterüberscliwemmungen in den Fluss- und Bachthälern wird der Land-wirth in der Regel gern sehen, wenn nicht etwa das Wasser der Vegetation schädliche Beimengungen enthält, wie z. B. bei der aus dem Bergwerksdistrikte des Harzes kommenden und zahlreiche Pochwerke treibenden Innerste, welche namentlich Arsenik führt. Die Sommerüberschwemmungen sind stets von grossem Nachtheil, die Gewässer treten in das hohe Gras und können selbst nach der Erniedrigung des Wassers im Flusse nicht wieder zum Abfluss gelangen, es tritt Fäulniss ein, Miasmen und Pilzbildung entwickeln sich und das Gras, wenn es nicht vollständig verloren, wird zum Verfüttern ungeeignet. Nach den Versuchen von v. Lengerke²⁴) wird durch Ueber-schwemmungen die Brut des Leberegels (Distomci hepaticum) aus den Sümpfen und Gewässern herausgeschwemmt, haftet beim Durelifliessen des Wassers an den Grashalmen, gelangt mit denselben in den Magen der Thiere und erzeugt die sog. Egelkrankheit.

Durch die fortschreitende Cultur wird das Wasser den Recipienten rascher zugeleitet und wird der Schutz gegen Sommerhochwasser immer dringender von den Grundbesitzern gewünscht. Die wirksamsten Schutzmittel sind²⁵):

1.    Beförderung der Bewaldung, namentlich in den oberen Theilen der Flussgebiete,

2.    Beseitigung der vorhandenen Abflusshindernisse als: zu enge oder zu niedrig belegene Brücken, Schleusen, Wehre u. s. w.,

3.    Ausführung von Durchstichen in sehr starken Flusskrümmungen,

4.    Vollständige Flusscorrection oder Anlage eines Parallelcanals,

5.    Vorrichtung einer genügenden Binnenentwässerung,

6.    Regelung der Unterhaltung der Flüsse, Bäche und künstlicher Wasserzüge durch regelmässige Schauungen und Erlass flusspolizeilicher Vorschriften über die Handhabung der vorhandenen Stauwerke.

§ 13. Das Entwässerungsproject. Die Vorarbeiten sind im Allgemeinen bereits in § 1 und § 8 dieses Capitels erörtert, es muss hier nur darauf hingewiesen werden, dass mit Sorgfalt die Ursachen der Versumpfung der Grundstücke zu ermitteln sind, so wie die Dauer der hohen Wasserstände und die Art der Grundstücke, welche von denselben betroffen werden. Die Stauverhältnisse an den im Objecte oder unterhalb desselben belegenen Mühlen sind genau zu untersuchen und die rechtlichen Verhältnisse betreifend die Stauziele und Stauzeiten zu ermitteln. Bei der Projectirung des Hauptentwässerungszuges hat man von dem Wasserspiegel des Recipienten auszugehen, alsdann die Tiefenlage des Wasserspiegels im Entwässerungsobject zu bestimmen (bei Wiesen während des Graswuchses 0ra,3 bis 0m,5, bei Ackerland 0,6 bis lm,0 unter Terrain, bei kurz andauernden Anschwellungen 0,2 bis 0,3 höher) und erhält dadurch das disponibele Gefälle. Die Sohlentiefe ist bei vorwiegender Wiesenfläche dadurch zu bestimmen, dass der Sommerwasserspiegel nicht zu stark gesenkt wird, eine Rücksicht, die indess bei gleichzeitiger Bewässerung wegfällt. Die Böschungen sind je nach der Tiefe des Einschnitts und der Bodenbeschaffenheit anzunehmen, bei Torfboden genügt */2 malige Böschung, für festen Klai einmalige, für Sand 2 bis 3 malige Böschung. Nach diesen Daten, Gefälle, Wassertiefe, abzuführende Wassermenge und Böschung berechnet man die Sohlenbreite. Ergiebt die Berechnung für das vorhandene Material eine zu grosse Geschwindigkeit oder will man ein gleich-mässiges Gefälle erzielen, um Versandungen zu vermeiden, so bricht man das Gefälle durch Kaskaden. — Die Zuleitungsgräben werden in der Weise projectirt, dass dieselben das Wasser mit dem grössten Gefälle dem Hauptzuleitungsgraben zuführen, in dieselben münden die Nebengräben.

§ 14. Entwässerung durch Ableitung des fremden Wassers. Sind ausgedehnte Niederungen unterhalb höherer Landstriche belegen, so gelangt das Wasser aus den Bächen u. s. w. mit starkem Gefälle in die Niederung, verliert hier sein Gefälle und stagnirt in Verbindung mit dem Tagewasser, welches wegen des geringen Gefälles nur mangelhaft zum Abfluss gelangt. Bei stärkerer Anschwellung der Bäche, wie z. B. im Frühjahr oder nach starkem Gewitterregen, füllt das von den Höhen zufliessende Wasser vollständig die Wasserzüge, das Wasser der Niederung findet keinen Abzug und die Trockenlegung der Grundstücke erfolgt erst in später Jahreszeit, nachdem die Oberwasser verlaufen sind.

In derartigen Fällen ist die Ableitung des sich von aussen in die Niederung ergiessenden oder sog. fremden Wassers direct in den Recipienten erforderlich, nach der Localität hat man einen oder, zwei Umfangscanäle anzulegen oder bei sehr lang gestreckten Niederungen mit einem bedeichten Canal die Niederung zu durchschneiden. Die directe Messung der in die Niederung abfliessenden Wassermassen zu verschiedenen Jahreszeiten und namentlich während der hohen Frühjahrsfluthen und während heftiger Gewitterregen giebt eine sichere ^Grundlage für die dem Canal zu gebenden Dimensionen und Gefälle.

Derartige Meliorationen sind mit Erfolg ausgeftilirt im Lande Iladeln (Provinz Hannover²“), woselbst das in das niedrige Land (Sietland) abfliessende Wasser aus dem oberhalb belegenen Höhenterrain durch einen im oberen Laufe 8m,2, im unteren Laufe 23m,4 Sohlenbreite haltenden Canal direct in die Elbe geführt wird, während

²⁶) Lahmeyer. Ueber die Abwässerung des Landes Hadeln in dem Notizblatt des Architecten- und Ingenieur-Vereins für das Königreich Hannover. 1 S⁵³/s4.

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III,

die Binnenentwässerung durch einen älteren Wasserlauf (die Medern) beschafft wird. In ähnlicher Weise ist bei Neubans a. d. Oste das Zuleitungsgebiet des Balk Sees direct durch einen Canal mit der Oste in Verbindung gesetzt, während die Binnenentwässerung durch die Aue bewirkt wird.

Diese Anlagen werden stets einen vollständigen Erfolg herbeiführen, doch ist dabei die Verbesserung der Binnenentwässerung nicht ausser Acht zu lassen.

Kann das Wasser aus der Niederung nur durch künstliche Hebung beseitigt werden, so ist es von der grössten Wichtigkeit den Zutritt des fremden Wassers in die Niederung zu verhindern, so wird z. B. im Zehdener Bruche am rechten Oderufer das fremde Wasser vor dem Eintritt in das Bruch abgefangen und durch einen Randcanal in die Oder geleitet.

§ 15. Entwässerung durch Verbesserung der Flussläufe oder durch Anlage eines Parallelcanals. Die Frage, ob es zweckmässig sei den Fluss oder Bach, welcher die Entwässerung einer Gegend in nicht genügendem Maasse bewirkt, durch Ausführung von Durchstichen, Profilerweiterungen u. s. w. zu verbessern, oder einen Parallelcanal anzulegen, welcher entweder direct in einen grösseren Recipienten geführt wird oder bis zu einem Punkt des Baches oder Flusses, von welchem abwärts derselbe die gehörige Capacität besitzt, kann allgemein nicht beantwortet werden. Ein genaues Studium der Localverhältnisse ist erforderlich, welches nicht allein die Frage der Entwässerung umfassen, sondern auch die Bewässerung der Grundstücke im Flusstliale in das Auge fassen muss.

Gestatten die Localverhältnisse die Vorrichtung einer Bewässerung und sind namentlich die Wassermassen sowohl zur Sommeranfeuchtung als zur düngenden Winterbewässerung genügend, so werden in der Regel die Flussdurchstiche vorzuziehen sein. Haben die Sommer- und Winterhochwasser nahezu eine gleiche Höhe, würden also die zur unschädlichen Abführung des Sommerhochwassers erforderlichen Profile u. s. w. auch häufig das befruchtende Winterwasser abführen und die befruchtenden Ueberschwemmungen auf einzelne seltene Fälle beschränken und ist die Ausführung einer ausgedehnten Bewässerungsanlage nicht thunlich, so erscheint die Anlage eines Parallelcanals erforderlich. Nur bei hohen Sommerwasserständen, welche dem Flussthale nachtheilig werden können, wird die an der Ausmündung des Parallelcanals zu erbauende Schleuse geöffnet, unter Umständen auch während ganz ausser-gewöhnlicher Winterwasserstände, welche den Ackerländereien nachtheilig werden können; im Uebrigen bleibt die Schleuse geschlossen, so dass den Wiesengrundstücken im Flussthale sowohl die zum Wachsthum der Gräser erforderliche Bodenfeuchtigkeit als auch im Winter die düngende Bewässerung erhalten bleibt.

¹

) Vergl. auch die Mittheilung über den Deichdurchbruch an der Jade von Wagner in der Zeitschr.

f. Bauw. 1864.

²

) Vortrag des Verfassers in der Zeitsch. des Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1878, S. 276.

³

)    Für die preussische Monarchie sind das Gesetz über das Deichwesen vom 28. Januar 1848 und die allgemeinen Bestimmungen für künftig zu erlassende Deichstatute vom 14. November 1853 maassgebend. Vergl auch Nieberding. Wasserrecht und Wasserpolizei im preussischen Staate. Breslau 1866. Kletke Rechtsverhältnisse der Landescultur-Genossenschaften in Preussen. Berlin 1870.

⁴

)    Sammlung der Wasserbaugesetze für Hannover. Celle 1859.

⁵

Manuel de l’ingenieur, S. 5.

²) Annales industrielles, 30. Januar 187G.

⁸) Lagrene. Cours de navigation intericure, Band II, S. 170.

⁶

) Ann. des ponts et chaussees. 1852, S. 244.

Handbuch d. Ingf.-Wissenscli. III.

⁷

)    Rationelle Laudwirtlischaft, Band 3.

⁸

)    Allgemeine Landwirthsch, Zeitung, 1862, No. 27.

⁹

)    Bull, de la soc. d’encourag. 1847.

¹⁰

) Journal of the Royal agricultural Society of England, 1874, S. 132,

¹¹

) Moniteur industriel. 1850, No. 150.

¹²

) Vincent. Die Drainage, S. 118.

¹³

u) Vincent. Die Drainage, S. 140.

¹⁴

)    Lobe. Urbarmachungen und Verbesserungen des Landes. Hamburg 1867.

¹⁵

)    Polytechnisches Journal, Band CXX, Heft 1. und Barral, Traite du drainage.

¹⁶

) Minutes of Proceedings of tlie Institution of Civil Engineers, vol. XXI, 18⁰¹/62.

¹⁷

) Polytechnisches Journal. 138, BanJ. Jahrgang 1855, S. 257: auch Polytechn. Centralbl. 1856.

¹⁸

) Wochenblatt, für Land- und Forstwirthscliaft. Stuttgart 1874.

¹⁹

¹⁰) Bull, de la soc. d’encourag , Nov. 1858.

²⁰

)    Nouv. ann. de la constr. März 1857.

²¹

)    Journal of agriculture; 1867, S. 226.

²²

)    Recherches sur les arrosages chez les peuples aneiens par Jaubert de Passa. Paris 1847.

²³

2S) Heseription hydrographique et historique des marais Pontins par de Prony. Paris 1822.

²⁴

)    Ueberschwemmungen und deren nachtheilige Folgen für den Viehzüchter. Hildesheim, 1871.

²⁵

)    Protokoll der Sitzung des Central-Ausschusses der Königl. Landwirthschaft-Gesellschaft zu Celle. Protokoll vom 17. Nov. 1871 und Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover. 1872, S. 14.

Ein Beispiel derartiger Meliorationen gewährt die Correction der Oberaller und Ohre in der Provinz Sachsen, dem Herzogthum Braunschweig und der Provinz Hannover, in den erstgenannten Landestheilen ist die Melioration durch Canalisirung der Aller und Ohre erfolgt, in der Provinz Hannover durch Anlage eines Parallelcanals von 23Km Länge in Verbindung mit der Correction der Aller unterhalb der Einmündung des Parallelcanals.¹) In ähnlicher Weise ist die Unstrut regulirt; die schwarze Elster im Regierungsbezirk Merseburg ist lediglich durch Ausführung von Durchstichen corrigirt und wurde der Flusslauf von 120Km Länge um 30Km verkürzt²) u. ³).

§ 16. Entwässerung durch Senkung des Wasserspiegels im Recipienten.

Mündet der Fluss oder Bach, welcher die Entwässerung einer Gegend bewirkt, in einen grösseren Fluss oder Strom ein, so wird man selten Gelegenheit haben den Wasserspiegel im Recipienten zu senken, die Kosten und in der Regel die Gefälls-verhältnisse werden einer derartigen Melioration entgegenstehen, wenn nicht etwa wie hei den Correctionen des Oberrheins zwischen dem Grossherzogthum Baden und dem Eisass und hei der Traun ausgedehnte Niederungen durch die Correction nutzbar gemacht werden. Anders verhält es sich, wenn die Entwässerung in einem See stattfindet, dessen Abfluss durch künstliche oder natürliche Hindernisse in unzureichendem Maasse erfolgt, wie z. B. bei den Seen am nördlichen Fusse der Alpen und bei den Seen Ost- und Westpreussens der Fall ist. Bei der Bestimmung des künftigen Wasserspiegels ist das Zusammensinken des entwässerten Seegrunds zu berücksichtigen. Auf die Ausführung der Seesenkungen kann hier nicht weiter eingegangen werden und ist auf die Mittheilungen des Kreisculturingenieurs Statzner und des Ingenieurs Legier zu verweisen³⁰) u. ³¹).

§ 17. Die Binneneiitwässerung. Die Regulirung des Hauptentwässerungszuges einer Gegend kann nur dann von vollständiger Wirksamkeit sein, wenn auch die Haupt- und Nebengräben zweckmässig angelegt und in gutem Stande erhalten werden. Die Hauptentwässerungsgräben sind in der Richtung des grössten Gefälles anzulegen, doch vermeidet man muldenf örmige Senkungen des Terrains zu durchschneiden und führt die Entwässerungsgräben derartiger partiellen Niederungen weiter abwärts in den Hauptentwässerungsgraben ein.

Die Einführung des Hauptentwässerungsgrabens geschieht entweder frei in den Fluss oder Bach, oder durch Schleusen, je nachdem die Hochwasser des Flusses u. s. w. dem Binnenlande nachtheilig werden können; ist das Ufer des Flusses oder Baches höher als das hinterliegende Terrain, ein Fall, der durch die Ablagerung der Sinkstoffe in der Nähe des Flusses häufig eintritt, so wird die Anlage langgestreckter sog. Hintergräben erforderlich, welche parallel mit dem Flusse in der Niederung entlang geführt und an einem tiefer belegenen Punkte in den Fluss einmünden. Ausnahmsweise kann es auch erforderlich werden, die Hintergräben zu bedeichen, wie z. B. bei der Linth-Correction, und die Nebengräben parallel mit denselben zu führen und an tiefer belegenen Punkten einmtinden zu lassen.

Den Entwässerungsgräben giebt man in der Regel nur ein einfaches Profil mit 1 bis 2 maligen Böschungen je nach den Bodenverhältnissen und der Tiefe der Gräben und normirt die Uferhöhe der Art, dass an keiner Stelle ein Austreten des Wassers stattfinden kann. Haben die Hauptgräben zeitweise grössere Wassermassen abzuführen, oder lassen die Localverhältnisse eine thunlichste Beschränkung der Senkung des Wasserspiegels als zweckmässig erscheinen, so wendet man ein Fluthprofil an (vergl. Cap. X, S. 558, Fig. 16). Bei einer Tiefe der Sohle von über 2 bis 2¹/2m unter Terrain sind Bankets anzuordnen. Bei der Berechnung der Profile der Nebengräben ist zu berücksichtigen, dass dieselben selten vollständig rein sind.

§ 18. Die natürliche Entwässerung bedeichter Küstenmarschen. Die Abwässerung der bedeicliten Küstenmarschen wird zeitweise durch das Ansteigen der Flutli gehindert, das Wasser wird nach dem Verschluss der Schleusenthtiren aufge-

³⁰)    Cultur-Ingenieur. Bd. 1, S. 208 und 434.

³¹)    Hydrotechnische Mittheilungen über Linth-Correction, Runsenbauten, Züricher See -Regulirung.

Glarus. 18G8.

41*

staut und gelangt in der Regel nur 1 J/s bis 4¹/2 Stunden, je nach der Höhenlage des Terrains, in jeder Tide von durchschnittlich 12¹/2 Stunden zum Abfluss; noch ungünstiger gestaltet sich das Verhältniss, wenn ein hohes Oberwasser mit höheren Flutlien zusammentrifft, alsdann bleiben die Thore oft mehrere Tiden hindurch vollständig geschlossen. Da das Binnenwasser bei längerem Verschluss der Schleusen zurückstaut, so werden die niedrigen Grundstücke des Verbandes zunächst von der Erhöhung des Wasserstandes betroffen, daher die Neigung der Marschbewohner die Entwässerung verschieden hoch belegener Flächen möglichst getrennt durch Siele oder Schleusen zu bewirken; ist solche nach den Localverhältnissen nicht thunlich, so versieht man die Ausmündungen der Entwässerungszüge der niedrigen Ländereien in das „Hauptfleth“ mit einfachen Stauwerken, sog. Schiittels, welche das Rückläufen des Wassers aus dem Fleth in die Niederungen verhindern und zu diesem Zweck mit leichten Thüren versehen sind, welche sich bei sehr geringem Druck öffnen und bei rückläufiger Strömung sofort schliessen, vergl. Cap. XIII.

Der Hauptentwässerungscanal oder Graben (Binnentiefe, Binnenfleth) muss nicht allein die Breite und Tiefe haben, um die grössten Wassermassen abzuführen, sondern muss auch während des Verschlusses der Schleuse das zufliessende Wasser aufnehmen; die Höhe, um welche der Wasserspiegel des Fleths angestaut werden darf, muss nach den Localverhältnissen bemessen werden, es kommt die Fläche und Höhenlage der Grundstücke, das Gefälle, die Länge des Fleths, die durchschnittliche Dauer des Abflusses bei geöffneter Schleuse in Betracht, sowie der Umstand, ob das Fleth mit Gräben frei in Verbindung steht, oder ob die Einführung der Gräben vermittelst Sielen mit Klappen, welche sich während der Anstauung schliessen, bewirkt wird. In Betreff der Bestimmungen der Dimensionen der Siele kann auf die Erörterungen im Cap. XIII Bezug genommen werden.

§ 19. Verhältniss des Niederschlags zum Abfluss. Die Niederschläge und die Verdunstung sind bereits in Capitel I behandelt, es ist daher hier nur das Verhältniss derselben zum Abfluss zu erwähnen.

Der Regen durchfeuchtet den Boden und dringt bei durchlassenden Schichten sowie starken Niederschlägen bis auf das Grundwasser und dient zur nachhaltigen Speisung der Gewässer, bei undurclüassendem Boden gelangt das Wasser rasch zum Abfluss, namentlich in den Gebirgen, wo das starke Gefälle den Ablauf erleichtert. Die von dem oberen Boden aufgenommene Feuchtigkeit verdunstet allmählich und dient zur Nahrung der Pflanzen.

Es ist daher die Quantität des zum Abfluss gelangenden Wassers abhängig von der Höhe des Niederschlags, von der Formation des Bodens, ob eben oder hügelig und gebirgig, und von der Beschaffenheit des Oberbodens, ob undurchlassend oder durchlassend. Die Form und die Grösse der Niederschlagsgebiete hat ebenfalls einen bedeutenden Einfluss namentlich auf die Hochwasser, es ist klar, dass ein schmales langgestrecktes Flussgebiet, welches erhebliche Seitenzuflüsse nicht erhält, in der Zeiteinheit geringere Quantitäten Wasser abführt, als ein beckenartiges Gebiet, in welches von allen Seiten etwa gleich lange Seitenflüsse einmünden oder ein Fluss, welcher bedeutende Nebenflüsse aufnimmt, deren Hochwasser etwa gleichzeitig mit dem Hochwasser des Hauptflusses eintreten.

Die Saone führt bei Trevoux 0,53 und bei Lyon 0,50 des jährlichen Niederschlags ab, die Seine 0,286, die Eure 0,155. Je nachdem das Terrain sehr durchlassend oder völlig undurchlassend und je nach der Grösse schwankt der Abfluss von 0,15 bis 0,75 des jährlichen Niederschlags.³²) Nach Humphreys und Abbot geben die kleinen Nebenflüsse 0,90 des Niederschlags³³), der Ohio und Mississippi 0,24, der Missouri 0,15, der Schuylkill 0,40.

Lahmeyer³⁴) hat eine Zusammenstellung der Hoch- und Niedrigwassermengen im Verhältniss zum Niederschlagsgebiet mitgetheilt, danach kommen in hügeligem Terrain auf 1 DKm 0,18 kbm, in flachem Lande 0,1 kbm bei höchstem Wasser und bei niedrigstem Wasser in ebenen Gegenden 0,0018 kbra auf 1 HF"¹ in der Secunde, in sandigem Boden noch weniger.

Nach den Erfahrungen des Verfassers kann man für ebene Gegenden und kleinere Flüsse, wenn man Winterhochwasser und ganz aussergewöhnliche Sommerhochwasser ausschliesst, die abzuführende Wassermenge im Maximum zu 0,027 kbm in der Secunde auf das DKm annehmen. — Weitere Angaben von Franzius im Deutschen Bauhandbuch. II. Wasserbau. S. 104 u. 105.

c, Die künstliche Entwässerung der Niederungen.

§ 20. Einleitung. Die Niederungen an dem unteren Lauf der Ströme oder in der Nähe des Meeres haben häufig eine so tiefe Lage, dass durch lang andauernde Hochwasser der Flüsse oder durch die bei ungünstigen Winden stark auflaufenden Fluthen und zurtickgehaltene Ebben die Entwässerung auf längere Zeit gänzlich verhindert wird, so dass eine Inundation der Binnenländereien eintritt; in einzelnen Ländern wie z. B. Holland haben ausgedehnte Flächen sogar eine so tiefe Lage, dass selbst unter günstigen Verhältnissen das Binnenwasser nicht zum Abfluss gelangen kann. — In derartigen Fällen erfordert die Cultur die Eindeichung und künstliche Hebung des Binnenwassers, welches durch das Kuver- oder Drängwasser oft in hohem Grade vermehrt wird.

Die Schöpfmaschine wird an der niedrigsten Stelle des zu entwässernden Gebiets aufgestellt und sind die Binnen-Canäle und -Gräben mit besonderer Sorgfalt anzulegen und zu unterhalten, damit der Gefällverlust im Gebiete thunlichst verringert wird; jeder Gefällverlust hat eine entsprechende Vergrösserung der Hubhöhe zur Folge und daher eine dauernde Erhöhung der Betriebskosten. Die Breite und Tiefe des Hauptzuleitungscanales muss der Art bemessen werden, dass bei dem vollen Betriebe der Schöpfmaschine eine erhebliche Senkung des Wasserspiegels vor der Maschine nicht eintritt.

Die Schöpfmaschinen heben das Binnenwasser entweder direct in den Fluss oder das Meer, an welchen die Niederung belegen ist, oder zunächst nur auf den sog. Busen d. h. eine innerhalb des Hauptdeichs liegende, von den Binnengräben durch einen Binnendeich getrennte Wasserfläche, welche bei Ebbezeit durch das Siel nach aussen entleert wird. Auf den Busen entwässern zuweilen höhere Ländereien auf natürlichem Wege; bei sehr niedrigen Ländereien muss man dagegen noch einen Vorbusen anlegen, in welchen die unteren Schöpfmaschinen das Wasser aus der unteren Niederung heben und aus welchem die oberen Maschinen das Wasser in den Hauptbusen schöpfen. Zeichnungen von Busenanlagen siehe Taf. XXXVIII, Fig. 1 u. 2.³⁵)

³‘²) LagrenA Cours de navigation interieure.

³³)    The Journal of the Franklin Institute. März 1876.

³⁴)    Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover. 1859, S. 229.

³⁵)    Die Zeichnungen stellen die Busen und die Situation der Wasserschöpfwerke des Zuidplas-Polders dar, dessen Trockenlegung hauptsächlich durch Windmühlen unter Zuhülfenahme einzelner Dampfmaschinen

Die Grösse der Busen ist von grosser Bedeutung, docli wird dieselbe in der Eegel durch die Localverhältnisse in gewisse Grenzen eingeschlossen; die Ausdehnung des Busens sollte der Art sein, dass während des Schlusses der Schleusen die Schöpfmaschinen ununterbrochen arbeiten können und während der Ebben das geschöpfte Wasser vollständig abgeführt werden kann. Zur Sicherung derjenigen Ländereien, welche auf natürlichem Wege auf den Busen entwässern, ist der höchste zulässige Wasserstand (holländisch Mahlpeil) festzustellen, wenn diese Höhe erreicht ist, dürfen die Schöpfmaschinen nicht mehr arbeiten; diese Beschränkung der Entwässerung ist häufig mit bedeutendem Nachtheil für die Niederungen verbunden. Wird der Busen durch grössere Wasserflächen gebildet, so ist bei jener Feststellung auch auf das Aufwehen des Wassers durch die herrschenden Winde Rücksicht zu nehmen.

§ 21. Bestimmung der zu hebenden Wassermengen. Die Bestimmung der zu hebenden Wassermenge ist mit Schwierigkeiten verknüpft, da man nicht allein das Regenwasser, sondern auch das Kuverwasser zu beseitigen hat. Wird die Niederung als Grünland benutzt, so empfiehlt es sich die Wassermasse zu ermitteln, welche bei den höchsten Wasserständen im Anfang des Monats März in der Niederung sich ansammelt, es kann dies entweder durch directe Messungen geschehen oder durch Ausführung eines Netznivellements und Eintragung des höchsten Wasserstandes; zu dieser ermittelten Wassermasse ist dann noch der Niederschlag für die Monate März und April hinzuzufügen, um das in derselben Zeit zu hebende Quantum Wasser festzustellen. Die Verdunstung würde in Absatz zu bringen sein, dagegen die Menge des Kuverwassers während der Schöpfzeit in den Monaten März und April hinzuzu-fügen. Das Kuverwasser wird namentlich von Bedeutung sein, wenn das Aussen-wasser längere Zeit das Terrain überfluthet und unmittelbar an den Deichen steht, es ist auch zu berücksichtigen, dass das Durchkuveren sich vermehrt, sobald der Wasserstand im Binnenlande künstlich erniedrigt wird. Bei hohen Aussenwasser-ständen'und trockener Witterung lassen sich directe Messungen über das Ansteigen des Wassers im Binnenlande durch den Zufluss des Kuverwassers anstellen und danach die Quantität berechnen.

Von den holländischen Ingenieuren wird vielfach angenommen, dass in dem ersten Jahre nach der Trockenlegung die abzuführende Wassermenge wegen der grösseren Durchlässigkeit des Bodens doppelt so gross ist als in der Folgezeit und allmählich abnimmt bis im siebenten Jahre das Normalinaass erreicht wird. Diese Annahme ist nicht unter allen Verhältnissen richtig und hat sich namentlich bei der Entwässerung des Bremer Blocklandes nicht bewährt, es hat sich bei dieser Anlage überall keine Abnahme der Wassermenge gezeigt und musste im Jahre 1867, drei Jahre nach vollendeter Anlage, eine Wassermenge von 100 Millionen kbm gehoben werden, welche zu ¹ls aus Niederschlags-, zu ²/3 aus Kuverwasser gebildet ward. Bei der Bearbeitung des Projects war die Quantität des Kuverwassers auf 10,5 Millionen kbm geschätzt. Das Zuwässerungsgebiet des Bremer Blocklands beträgt 9 800Ha, die gesammte in den Monaten März und April auszuhebende Wassermenge wurde zu beschafft worden ist Dieselbe wurde im Jahre 1840 vollendet. Der Zuidplas-Polder ist bei einer Lage des Terrains von etwa 5m unter A. P. einer der am tiefsten liegenden Polder in den Niederlanden. Näheres über die betreffenden Arbeiten und über andere „droogmakerijen“ s. Storni Buysing. Waterbouwkunde II. Th., S. 862.

durchschnittlich rund 40 Millionen kbm und im Maximum zu 69 Millionen kbm berechnet, es wurden aber effectiv gehoben:

1865    1866    1867    1868    1869

49,0 56,2, 0,615    0,564.

05 O

Millionen kbm .... 22,8    33,7

Niederschlag in Meter . —    —

Durchschnittlich dauerte jede Betriebsperiode 183'/a Tag und wurden in der Secunde 5,4 kbm gehoben. In den Jahren 1867 bis 1871 wurden durchschnittlich jährlich gehoben 59,5 Millionen kbm.

In der Rampitz-Aurither Niederung an der Oder wurde bei einem Fläclien-gehalt von 3900Ha die auszuhebende Wassermenge zu 0,9 kbm in der Secunde ermittelt. Für die künstlich zu entwässernde Niederung bei Ferrara, welche eine Ausdehnung von 9 Quadratmeilen hat, wurde die zu fördernde Wassermenge auf 33 Vs kbm in der Secunde berechnet, für den 560IIa haltenden Zuilichen Polder in Holland zu 0,458 kbm in der Secunde.

Bei Gelegenheit der Ausschöpfung des Haarlemer Meeres hat man die Beobachtung gemacht, dass von dem Beginn bis zur vollendeten Ausschöpfung durchschnittlich die Erhöhung des Wasserspiegels durch Kuverwasser 0n',025 betrug, welche nach vollendeter Trockenlegung sich noch erheblich höher stellen wird.³⁶) Werden die Grundstücke in der Niederung als Ackerländereien benutzt, so muss die Maschine den Wasserstand beständig niedrig erhalten, also längere Zeit in Thätigkeit sein, doch kommen auch von dieser allgemeinen Regel vielfach Ausnahmen vor, so z. B. werden die räumlich beschränkten Polder in der Weichsel-Niederung im Frühjahr in durchschnittlich 14 Tagen von Wasser befreit und ist dann höchst selten eine Wasserhebung im Sommer erforderlich.

§ 22. Die Betriebskraft. Die im Anfang des vierzehnten Jahrhunderts wahrscheinlich von den Italienern erfundenen Windmühlen (siehe namentlich Storni Buy sing) wurden zuerst in Holland zur Wasserförderung benutzt, in dem Jahr 1408, nach Anderen 1450, sollen die ersten durch Wind betriebenen Wasserschöpfmühlen bei Schoonhoven und Enkhuizen erbaut sein. Sehr umfassende Versuche zur Ermittelung der Leistung der Windmühlen wurden in dem Polder von Bleyswyk in den Jahren 1818 bis 1824 angestellt³⁷), es ergiebt sich aus denselben, dass der Effect einer Wind-Wassermühle zu 54,7 kbra auf lm hoch in der Minute zu rechnen ist; da die Versuche mit verschiedenen Schöpfmaschinen (stehende und geneigte Schöpfräder, Wasserschraube) und mit verschiedenen Mühlen und Geschwindigkeiten angestellt sind, so ergaben dieselben allerdings kein genaues Resultat, bei der grossen Anzahl der Versuche (945) lieferten dieselben indess eine in der Praxis brauchbare Durchschnittszahl. Die Länge der Flügel variirte von 22 bis 28,n. Woltmann⁴) giebt in der Voraussetzung einer Betriebszeit von 228 Tagen die geförderte Wassermenge zu 0,577 kbm in der Secunde lm hoch an, eine Angabe, die in Berücksichtigung der Ruhezeit von 137 Tagen fast genau mit den Versuchen im Polder zu Bleyswyk übereinstimmt. Reinhold giebt bei einer Betriebszeit von 200 bis 230 Tagen die durchschnittliche Förderung zu 0,679 kbm lm hoch an und rechnet, je nachdem der Boden sehr wasser-

3e) Storni Buysing. Handleiding tot de Kennis der Waterbouwkunde.

³⁷) Verhandeling over de Strombemaling van Polders en Droogmakerijen door Simons en Greve.

Rotterdam 1844.

haltig oder trocken eine grössere Mühle auf 350 bis 500Ha, während Storm Buy sing bei lm,25 bis lra,3 eine Mühle zur Trockenhaltung von 500Ha genügend hält. Simons und Greve haben mit grosser Sorgfalt eine Zusammenstellung der entwässerten Polder und der zur Trockenhaltung erforderlichen Mühlen in Holland gemacht, scheidet man die kleinen Polder, welche stets eine Mühle erhalten müssen aus und berücksichtigt nur die Polder über 400Ha, so ergiebt sich, dass bei Entwässerung auf freien Busen 650 bis 700Ha, bei Entwässerung auf geschlossenen Busen 550 bis 600Ha auf eine grosse Mühle zu rechnen sind.

Die kleineren Mühlen von 12 bis 20ra Kuthenlänge, wie solche in den deutschen Marschgegenden vielfach Verwendung gefunden haben und zum Theil noch finden, entwickeln eine Leistung von etwa 6 Pferdekräften und können je nach der Menge des Kuverwassers 60 bis 200Ha trocken halten.

Die Kosten der grossen Windmühlen in Holland werden zu 40 bis 50 000 Mark angegeben, in Ostfriesland baut man die grossen Mühlen zu etwa, 15 000 Mark, die kleinen Mühlen kosten 2000 bis 5000 Mark und die in West-Friesland verwendeten, sehr kleinen Mühlen baut man für 600 Mark.

Die Unsicherheit in dem Betriebe der Entwässerung durch die Kraft des Windes, welche namentlich im Frühjahre in der Weise hervortrat, dass die Ländereien nicht rechtzeitig bestellt werden konnten, führte Smeaton und Jesseps zu Vorschlägen die sichere Kraft des Dampfes zu substituiren. In Holland wurde schon im Jahre 1792 eine Dampfmaschine in dem Meydrechtschen Polder errichtet, später aber wegen des bedeutenden Consums an Steinkohlen wieder niedergerissen, auch die Dampfmaschine im Krimpenerwaard wurde 1813 ausser Thätigkeit gesetzt.

In England wurde 1825 das Deeping Fen 10100Ha gross in der Nähe von Spalding durch zwei Dampfmaschinen von 80 und bezw. 60 Pferdekraft entwässert, in Holland wurden 1826 drei Dampfmaschinen am Arkel’sclien Damm aufgestellt von je 30 Pferdekraft. Der Consum an Kohlen betrug auf die Pferdekraft und Stunde 10r4k.

Die Ausführung grösserer Entwässerungsanlagen und die Verbesserungen in der Construction der Dampfmaschinen führte zu grösserer Ausbreitung der Verwendung der Dampfkraft, selbst bei kleineren Entwässerungsanlagen wie in den Weichsel-Niederungen ersetzte die Dampfkraft die Windkraft vollständig.

Auf die Construction der zum Wasserschöpfen zu verwendenden Dampfmaschinen kann hier nicht weiter eingegangen werden, es mag nur bemerkt werden, dass bei kleinen Anlagen die liegende Maschine wegen der einfachen Construction und der geringen Kosten den Vorzug verdient, während bei grossen Anlagen die verticale Stellung der Cylinder und der Pumpen wegen der Verminderung der Reibung und Abnutzung zweckmässiger erscheint. Die Woolf'sehen Dampfmaschinen mit zwei Cylin- • dern sind zum Betriebe der Schöpfmaschinen zu empfehlen.

Für die Berechnung der Betriebskosten ist die Ermittelung der Quantität Kohlen, welche in der Stunde und auf eine effective Pferdekraft erforderlich ist, von Wichtigkeit. Die nachfolgende Tabelle ergiebt eine Zusammenstellung des Kohlenverbrauchs der in neuerer Zeit ausgeführten Entwässerungsmaschinen.

Es ist nach der nachstehenden Tabelle genügend, den Kohlenverbrauch bei Anlagen mittlerer Grösse zu 2k,6 und bei sehr grossen Anlagen zu lk,5 für die Stunde und effective Pferdekraft anzunehmen.

No.

Bezeichnung der Maschinen.

Jahr der Erbauung.

Verbrauch an Kohlen in einer Stunde auf eine effective Pferdekraft in Kilogr.

CO

Ci

CO

eo

tH    Ol

tH    tH

CO

y—i rH

Zwei Wasserschöpfmaschinen für die Nissum Fjord Gesellschaft in Jütland, jede 72 Pferdekraft, gekuppelt, Condensationsmaschine mit Expansion, der Cylinder 0m,533 Durchmesser, Centrifugalpumpe . Wasserschöpfmaschine zur Trockenlegung des Zehdener Bruches an der Oder; stehende Woolf'sehe Maschine mit Expansion und Con-densation, bei ¹l3 Füllung 60 Pferdekraft, bei ³/4 Füllung 90 Pferdekraft mit Kreiselpumpe, Hubhöhe 2™,3 bis 3m,8......

Dampfmaschine zur Entwässerung der Gemarkungen Oppenheim u.s. w.

von 50 Pferdekraft, Hubhöhe 2m, rotirende Maschine mit Kreisel . Dampfmaschine zur Entwässerung des Bremer Blocklandes, zwei horizontal liegende Cylinder, doppeltwirkend mit Expansion und Con-densation, Durchmesser des Cylinders 0m,79 mit Fijnje’schen Kastenpumpen, Hubhöhe 0m,95...............

Dampfmaschine im Zouteveenschen Polder in Holland, horizontale Maschine mit einem Cylinder mit Condensation und Expansion, Wurfrad mit gekrümmten Schaufeln, Hubhöhe 2n,,28; 39 Pferdekraft .....................

Die untere Schöpfmaschine im Polder zu Berkel in Holland, Hubhöhe 3m, horizontale Maschine mit einem Cylinder, Condensation und Expansion mit eisernem Wurfrade; 39 effective Pferdekraft . Schöpfmaschine im alten Polder zu Pynacker, Hubhöhe 2m, Construc-tion der Maschine wie No. 6 mit eisernem Wurfrade; 21 effective

Pferdekraft...................

Schöpfmaschine im Polder zu Stolwyk (Holland), grösste Hubhöhe lm,9, Maschine wie No. 6 mit eisernem Wurfrade, 32 effective

Pferdekraft...................

Die obere Schöpfmaschine im Polder zu Nootdorp (Holland); Hubhöhe lm,7, Maschine wie No. 6 mit Schnecke, 26 effective Pferdekraft ......................

Kleine feste vertikale Dampfmaschinen von 2 bis 4 Pferdekräften zur Wasserhebung in Frankreich ausgeführt, ohne Condensation und direct wirkend, mit Pumpen, im Mittel nach einer Reihe von Versuchen .....................

Maschine im Zuilichen Polder in Holland, direct wirkend, mit Centrifugalpumpe mit Condensation und Expansion, 20 Pferdekraft . . Maschinen zur Trockenlegung des Stadil Fjord, zwei horizontale Hochdruck-Dampfmaschinen mit Condensation, je 100 Pferdekraft, Hubhöhe lm,8....................

Pumpmaschine zur Trockenlegung des Haarlemer Meeres . . . . Dampfmaschine des Lammefjord Pumpwerks auf Seeland, 5 zwei cylin-drische horizontale Maschinen mit Condensation von je 90 Pferdekraft, Kohlenverbrauch für die indicirte Pferdekraft . . . .

1869

1856

1865

1868

1865

1862

1866

1864

1872

1872

1840

1875

1,36

1,7 bis 2,0

2,0

2,6

2,49

2,51

2,6

2,7

2,77

CO

GO

CP

w-1 rH

Die zu hebende Wassermenge muss, wie oben bereits erörtert, nach dem Niederschlage und nach der Menge des Kuverwassers berechnet werden, in der Regel nimmt man an, dass die Maschine in der Zeit von 30 Tagen das Regen- und Kuver-wasser ahftihren soll, welches in dieser Zeit fällt hezw. eindringt.

In Holland rechnet man zur Trockenhaltung von 100Ha 174 Pferdekraft als erforderlich, unter günstigen Verhältnissen auf 1000IIa 9,4 Pferdekraft; hei kleinen Anlagen und unter gewissen Verhältnissen ist die Anzahl der Pferdekräfte erheblich

höher anzunehmen, so z. B. rechnet man in der Weichsel-Niederung, woselbst es darauf ankommt, im Frühjahr die werthvollen Ackerländereien rasch trocken zu legen und woselbst die Polder nur von geringer Ausdehnung sind, auf die Trockenhaltung von 5Ha eine Pferdekraft.

Die Kosten derartiger Anlagen werden nach den Localverhältnissen verschieden sein, als Beispiele mögen folgende Angaben dienen:

488 400 M.

Zwei Dampfmaschinen im Bommcler Waard mit Fijnje’schen Kastenpumpen zu je 100 Pferdekraft incl. Gebäuden u. s. w.....

Entwässerungsmaschine für das Bremer Blockland von 250 Pferdekraft

750000 „

mit Kastenpumpen incl. Gebäude, Sielanlage u. s. w......

73500 „

Entwässerungsmaschine für die Rampitz-Aurither Niederung, 87 Pferdekraft einschliesslich Gebäude u. s. w...........

Entwässerungsmaschine für die Gemarkungen Oppenheim u. s. w. im

80000 „

Grossherzogthum Hessen 50 Pferdekraft.........

Die maschinellen Einrichtungen der Entwässerungsanlagen in der Weichsel-Niederung kosten bei 6 bis 12 pferdiger Maschine 600 M. für die Pferdekraft, bei grösseren Anlagen bis 20 Pferdekraft 480 bis 540 M.

Auf die Beschreibung der verschiedenen Schöpfmaschinen kann hier nicht weiter eingegangen werden und muss auf die betreffende Literatur, welche von Treu ding⁵) und Rühlmann⁶) ausführlich angegeben und indem diesem Capitel angefügten Verzeichniss noch ergänzt ist, Bezug genommen werden, sowie auf die Capitel 26 bis 28 Band IV in der Maschinenlehre von Rühlmann, in welchen die Maschinen zum Fördern des Wassers sehr eingehend behandelt sind.

Es mag noch bemerkt werden, dass in neuerer Zeit hauptsächlich eiserne Wurfräder, Centrifugalpumpen und die Wasserräder von Overmars bei Entwässerungsanlagen Verwendung gefunden haben, die Schnecken geben zwar einen guten Effect, sind aber bei wechselnden Wasserständen nicht zweckmässig zu verwenden, die Fijnje’schen Kastenpumpen sind durch die neuen Constructionen verdrängt.

Die Centrifugalpumpen erhalten die Zuführung des Wassers meistens von beiden Seiten, um den einseitigen Druck auf die Achse zu vermeiden, dieselben können vertikal oder horizontal angeordnet werden, die horizontale Lage der Achse hat den grossen Vortheil, dass alle Theile leicht zugänglich sind.

Die Pumpräder von Overmars sind mit Erfolg in Holland, Deutschland, Ungarn und Italien zur Ausführung gelangt, die Skizze eines derartigen Rades enthält Taf. XXXVII, Fig. 8.

§ 23. Beispiele grösserer Entwässerungsanlagen. 1. Die Entwässerung des Bremer Blocklandes.⁷) (Siehe Taf. XXXVII, Fig. 1 bis 3.) Das Zuwässerungsgebiet hat eine Fläche von 9800Ha, die eigentliche Niederung von 4500Ha, die Schöpfmaschinen sind Fijnje’sclie Kastenpumpen, 4 an Zahl mit lm,45 Hubhöhe.

Die Gebäude sind auf Pfahlrost gegründet und in Massivbau aufgeführt. Das Kesselbaus enthält drei Fairbairnsche Kessel von 9m,84 Länge und lm,88 Durchmesser, die beiden Heizrohren für die innere Feuerung haben einen Durchmesser von je 0m,699. Die Kessel sind für einen Dampfdruck von 4 Atmosphären Ueberdruck construirt.

Die Dampfmaschine besteht aus zwei horizontal liegenden Cylindern, die Maschine ist doppeltwirkend und arbeitet mit Expansion und Condensation. Der Durchmesser der Cylinder beträgt Om,796, die Länge des Kolbenhubes lm,447. Die Kolbenstangen wirken auf zwei auf einer Achse befestigten Schwungräder von je 3250k Gewicht und auf das Pumpengestänge. Die Anzahl der Umdrehungen war ursprünglich zu 10 in der Minute angenommen, man kam jedoch schon nach den ersten Versuchen auf 7 bis 9 und ist später bis auf etwa 6 herabgegangen. Die Cylinder der Pumpen sind aus Gusseisen und haben 2m,3 Durchmesser bei lm,64 Höhe. Die Ventilklappenrahmen enthalten je 12 Ventilklappen von 0m,868 Länge und 0m,121 Höhe.

Die Kosten der Hebung von 1000 kbm auf etwa lm Höhe betragen rund 1 Mark, die Kosten für Pferdekraft und Arbeitsstunde 15 Pfennig. Ueber Kohlenverbrauch, Kosten u. s. w. ist bereits oben das Erforderliche mitgetheilt. Das Maschinenwerk wurde zu dem Preise von 151164 Mark von der Kölner Maschinen-Actien-Gesellschaft geliefert.

2.    Die Entwässerung der Rampitz-Aurither Niederung an der Oder. (Siehe Taf. XXXVII, Eig. 10 bis 12). Die zu entwässernde Fläche beträgt 3900 Ha, von welcher indess ein Theil in der Regel auf natürlichem Wege entwässern kann.

Die Dampfmaschine ist nach dem Woo 1 f’sehen Systeme construirt, die liegenden Cylinder haben 0m,39 und 0m,78 Durchmesser, eine Hubhöhe von 0m,94, arbeiten mit Expansion und Condensation und entwickeln bei 4 Atmosphären Ueberdruck 87 Pferdekraft. Die Entwickelung des Dampfes geschieht in 2 Dampfkesseln mit Siederöhren von lm,25 und 0m,94 Durchmesser bei 6™,33 und bezw. 6m,l Länge. Die beiden Kolben der Dampfcylinder setzen eine gemeinschaftliche Welle in Bewegung, welche die Kraft in den Pumpenraum fortpflanzt und neben der Trennungswand mit einem 4m im Durchmesser haltenden Schwungrade versehen ist. An dem Ende der Wellen befindet sich ein grosses Kegelrad, welches ein kleines Kegelrad auf der vertikal stehenden Welle der Kreiselpumpen in Bewegung setzt. Die Maschine macht bei gewöhnlichem Betriebe 35 Umdrehungen in der Minute, die Kreiselpumpen 814/2 Umdrehungen.

Der Brunnen, in welchem die Kreiselpumpe aufgestellt ist, hat eine nicht völlig cylindrische Form, an der rechten Seite ist eine nach beiden Seiten abgerundete, Om,55 vorspringende Nase, durch welche eine regelmässige Bewegung des Wassers erreicht wird.

Die Kreiselpumpe hat einen Durchmesser von 2m,2 und kann vermittelst einer Schraubenvorrichtung leicht und sicher gehoben werden. Das Ablassrohr durch den Oderdeich hat einen Durchmesser von lm,25.

Die Maschinenanlage hat der Fabrikant Schichau in Elbing geliefert, die Kosten betrugen einschliesslich der Rohrleitung 41 850 Mark. Nach dem Contract soll die Maschine etwa 1 kbm auf 2m,8 in der Secunde heben.

3.    Entwässerungsanlage hei Ferrara, die grösste bis jetzt bestehende Anlage mit Centrifugalpumpen (siehe Taf. XXXVII, Fig. 4 bis 6).⁸) Die zu entwässernde Fläche beträgt 500 □Km, die zu hebende Wassermenge 34 kbm in der Secunde, die Hubhöhe beträgt durchschnittlich 2m,2, im Maximum 3m,66.

Die Centrifugalpumpen sind paarweise in eine Reihe geordnet, zwischen je zwei Pumpen liegt eine Woolf’sehe Dampfmaschine. Die Cylinder haben einen Durchmesser von 0m,7 und resp. lm,18, die Hubhöhe beträgt 0m,86. Die beiden Cylinder sind aus einem Gussstück hergestellt. Der Dampf aus den Niederdruck-Cylindern geht in je zwei Condensations-Apparate von 70 D™ Fläche. An den Enden des Maschinengebäudes sind die Kessel je 5 an jeder Seite, also 10 im Ganzen angelegt.

Die Firma J. und IL Gwynne in London hat die Maschinen geliefert.

4.    Die Schöpfmaschine von Gauda an der Yssel⁹) wurde 1860 erbaut und später die Wurfräder in Overmars Pumpräder umgeändert (siehe Taf. XXXVII, Fig. 7 bis 9).

Die Dampfmaschine hat 120 Pferdekraft, der Cylinder hat lm,12 Durchmesser und der Kolben 2ra,4 Hub. Die Anordnung ergiebt die Zeichnung, es sind an jeder Seite drei Pumpräder angelegt, welche losgekpppelt werden können, die Räder sind zum Theil aus Eisen, zum Theil mit hölzernen Schaufeln hergestellt.

5. Die Entwässerung des Haarlemmer Meer-Polders (s. Taf. XXXVIII, Fig. 3 bis 5), woselbst das Querprofil des Gürtelcanals, die Situation der Schöpf-maschine Leeghwater und ein Theil des Polders dargestellt sind.

Schliesslich ist noch die von dem Verfasser in Vorschlag gebrachte Entwässerung bedeichter Küstenmarschen durch die Fluth zu erwähnen.¹⁰)

B. Die Colmation.

§ 24. Einleitung. Werden die mit Sinkstoffen stark beladenen Hochgewässer der Flüsse und Bäche oder die Gerolle und Kies führenden Wildbäche auf niedrig belegene Grundstücke geleitet, um durch die Niederschläge eine Erhöhung zu bewirken oder leitet man die Wasser, welche die fruchtbaren Niederschläge liefern, auf unfruchtbare Gelände, um eine für die Cultur brauchbare Decke zu erlangen, so nennt man das Verfahren Colmation. Die Benutzung der Hochwasser im unteren Laufe der Flussthäler zur düngenden Bewässerung führt ebenfalls eine Erhöhung durch die Niederschläge herbei, man rechnet indess diese Operation zu den Bewässerungen und werden dieselben in dem betreffenden Abschnitte weiter behandelt werden.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass die Colmation nur unter ganz bestimmten Verhältnissen Anwendung finden kann, es ist ein Fluss oder Bach erforderlich, welcher mit bedeutendem Gefälle Sand, Kies, Gerolle oder fruchtbare Sinkstoffe herbeiführt und eine Ebene, in welche dieser Fluss u. s. w. entweder unmittelbar geleitet werden kann oder nach welcher die Zuleitung vermittelst eines Canals mit starkem Gefälle möglich ist. Die erste Anwendung fand diese Melioration in Italien, in neuerer Zeit ist dieselbe mit günstigem Erfolg im südlichen Frankreich ausgeführt, die Niederungen in der Nähe des mittelländischen Meeres boten ausgezeichnete Lagerplätze für die Sinkstoffe der Flüsse.

Gelehrte, Landwirthe und Techniker haben seit Jahrhunderten auf den Verlust aufmerksam gemacht, welcher durch die Fortführung der fruchtbaren Sinkstoffe in das Meer entsteht, schon Toricelli erklärte in der Mitte des siebenzehnten Jahrhunderts die Sinkstoffe der Flüsse für kostbarer als Goldsand. In neuerer Zeit haben in Verbindung mit den Consumtionsmessungen der Flüsse chemische Untersuchungen der abgelagerten Schlammmassen und Ermittelung des Kubikmaasses vielfach stattgefunden und lässt sich aus diesen Daten und aus der Dauer der Hochwasser annähernd berechnen wie gross die zugeleiteten Wassermassen sein müssen, um eine bestimmte Kubikmasse zur Erhöhung der Gelände herbeizuschaffen.

§ 25. Gehalt der Flüsse an Sinkstoffen und chemische Zusammensetzung der aufgelösten und suspendirten Stoffe. Im Nachstehenden wird für verschiedene Flüsse der Gehalt an Schlamm und die Analyse des Schlammes mitgetheilt und sollen des besseren Zusammenhangs wegen auch diejenigen Flüsse mit aufgenommen werden, welche wegen des geringeren Gehalts an Sinkstoffen sich mehr zur düngenden Bewässerung, als zur Colmation eignen. Der Gehalt des Wassers an Schlamm ist verschieden je nach der Höhe der Wasserstände, selbst bei gleichen Wasserständen pflegt der Gehalt bei steigendem Wasser grösser zu sein, als bei fallendem Wasser; auch die chemische Zusammensetzung des Schlammes wechselt, je nachdem das eine oder andere Thal vorwiegend die Wassermassen liefert und je nach den Umständen, unter welchen die Niederschläge den Boden treffen.

Die ausführlichsten Beobachtungen sind von dem Oberingenieur Her ve-Mangon ausgeführt und giebt die nachstehende Tabelle einen Auszug aus den Beobachtungen für die Flüsse Var, Marne und Seine.¹¹)

Var- Fluss 18ß4/₆₃

Die Marne 18⁶³/'g4

Die Seine 18⁶³/g4

Monat.

Mittleres Gewicht Totalgewicht Mittleres Gewicht Totalgewicht Mittleres Gewicht Totalgewicht des Schlammes    abgeführten (}es Schlammes ^es abgeführten ,jeg Schlammes f*es abgeführten

Schlammes.    ..    Schlammes.

Millionen Kilogramm

in 1 kbm. Gramm

Schlammes.

Millionen

Kilogramm

in 1 kbm. Gramm

Millionen

Kilogramm

in 1 kbm. Gramm

September . October. . . November . December . Januar . . . Februar . . März . . . . April . . . .

Mai.....

Juni . . . .

Juli.....

August . . . September . October . .

740,295

8499,763

545,851

270,524

52,201

53,228

375,215

392,697

521,412

11157,037

1672,908

2229,914

M- CO

CO to    CO    K    h-L    -<I    o

■d    O    K    «J    CC    C5    CO Ü'

JLO    cs    j-t    J^a    JX)    JJi    j<]

'oa To    Tf*»    'bo    To    'o 'bi Tja T-*-    "o    "cs 'ct>

05

69,568

152,357

61,057

100,245

106,717

27,798

20,197

12,512

8,487

7,466

6,643

4,590

23,9

46,2

15,1

32,8

39,2

5,6

1,7

1,5

0,6

0,4

0,5

0,3

Total . .

17722.8

168,7

®Hmsio)ioocoooHio

, I ONrtMCO^I>ffiCOCQC»M , I ^    «5^    «1_ CO OO, lO ©, CI,

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Am Flusse Var fand sich der geringste Gelialt an Schlamm am 9. Januar 1865 zu 9,15"; der grösste Gehalt am 30. Juni 1865 mit 36 617,14", im Durchschnitt 3577g auf den Kubikmeter. Der Var hat 5inm Gefälle auf lm Länge und übertrifft das Hochwasser 140 mal das Niedrigwasser an Quantität. Der Schlamm enthält fast ¹/a Kalk. Im Jahr 1864/65 wurden nach der vorstehenden Tabelle rund 18 Millionen Tonnen = 11 Millionen Kubikmeter in das Meer geführt, ausserdem an löslichen Stoffen 792000 Tonnen.

Das Marne-Wasser wurde bei dem Souterrain von St. Maur geschöpft, der niedrigste Gehalt an Schlamm fand sich am 6. October 1864 mit 2" auf den Kubikmeter, der grösste Gehalt am 4. December 1863 mit 515,75g; das Mittel war 74g auf den Kubikmeter. Das Totalgewicht der abgeführten festen Stoffe war im Jahre 1863/64 168700 Tonnen = 105500 kbm. Der Schlamm ist sehr reich an fruchtbaren Stoffen, die Zusammensetzung ist sehr verschieden je nach den Bassins, welche vorzugsweise das Hochwasser liefern, so schwankt z. B. der Gehalt an Kalk von 7,42 bis 38,13 Procent; Stickstoff findet sich in grosser Menge. Die aufgelösten Stoffe beliefen sich in dem Beobachtungsjahr auf 552 500 Tonnen, also auf das Dreifache der suspendirten Stoffe. Das Seine-Wasser wurde an der Port ä 1’Anglais geschöpft und sind die Beobachtungen und Untersuchungen vom 1. November 1863 bis zum 31; October 1866 ausgeführt. Der mittlere Gehalt an suspendirten Stoffen betrug 39,663g auf den Kubikmeter, der geringste l,35g am 28. Juli 1864, der grösste 2738,20g am 24. September 1866. Im Mittel wurden jährlich 207 500 Tonnen = 129 600 kbm suspendirter Stoffe von der Seine fortgeführt, an aufgelösten Stoffen 1110700 Tonnen, also im Ganzen 1318200 Tonnen. Im Ganzen ist die chemische Zusammensetzung weniger veränderlich, als hei der Marne, doch schwankt der Kalkgehalt von 12,55 bis 33,45 Procent.

Boussingault legte im März der Akademie der Wissenschaften seine Analyse des Seine-Wassers, geschöpft während des höchsten Standes am 18. März 1876, vor.¹²) Die Consumtion betrug 1661 kbra in der Secunde, es wurden in 24 Stunden 47 358k Ammoniak und 182222k Salpetersäure in das Meer geführt und während der vom 16. Februar bis 10. April dauernden Hochwasser 761659k Ammoniak und 22229131k Salpetersäure. Die Untersuchungungen des Wassers der Durance ergab das Resultat, dass die suspendirten Stoffe von 199 bis 3633s auf den Kubikmeter schwankten und dass im Mittel 1454er auf den Kubikmeter abgeführt wurden. Für eine Consumtion von 12 Milliarden kbm ergiebt dies ein Gewicht von jährlich 17,7 Millionen Tonnen oder 11 Millionen kbm.

Die chemische Untersuchung ergab auf 100 Theile Rückstand:

Kieselhaltiger Thon.....

Thon und Eisenoxydhydrat .    .

Kohlensaurer Kalk.....

40 bis 51 Th.

Stickstoff . Kohlenstoff Verschiedenes

Die Loire führte bei Tours auf 1 kbm Wasser 60 bis 467 % suspendirte Stoffe. Der Schlamm, den die Loire im Jahre 1866 im Thale bei Orleans zurückliess¹³), enthielt 5k Stickstoff und 3k Phosphorsäure auf 1 kbm, also einen Werth von etwa 10 Mark; bei einer Lage von 0ra,005 würde der Erdboden auf das Hectar um 480 Mark verbessert sein.

Die Ablagerungen des Nils wurden von Professor Knop untersucht¹⁴), die aus einem Weizenfelde des Nilthaies ausgehobene Probe ergab in 100 Gewiclitstheilen lufttrockener Masse:

5,70 hygroscopisclies Wasser,

7,63 chemisch gebundenes Wasser, 1.17 Humus

14.5    °/o Glühverlust,

85.5    °/o Feinboden

100.0 .

Es enthielten 100 Gewichtstlieile Feinboden:

1.    Chloride..........

2.    Gips...........

₀ fKalkerde..........

'Talkerde..........

0,00

1,30

4,00

0,28

Kieselsäure 57,00 4. Silicate Sesquioxyd 35,20 Monoxyde

Der Nilschlamm hat von allen bis jetzt geprüften Erden die höchste Absorption (135) und das grösste Quantum der aufgeschlossenen Silicatbasen (13,42). Ein

94,42

2,20

100.00 .

zusammen

Kubikmeter Nilwasser enthält l'%58 suspendirte Stoffe und werden täglich 377 000 kbm mit dem Nilwasser fortgeschwemmt.

Volkers Analysen des Nilwassers finden sich in englischen Zeitschriften¹⁵). Boussingault fand im Liter Nilwasser 4 Milligramm Ammoniak und eine noch grössere Quantität Salpetersäure.¹⁶)

Der Ganges führt nach neueren Untersuchungen in der Regenzeit auf 1 kbm Wasser 1943= Sinkstoffe; bei einer Consumtion von 14120 kbm in der Secunde ergiebt sich das Gewicht der in einem Monat fortgeführten Stoffe zu 7132000 Tonnen. Von James Rennel wurde im Jahre 1781 das Verhältniss des Schlammes zur Wassermasse wie 1:4 angegeben, jedenfalls zu hoch, von Everest zu

Von dem Dr. Breitenlohner ist der österreichischen geologischen Reichsanstalt eine Abhandlung über Quantität und Zusammensetzung der bei Lobositz durch die Elbe aus Böhmen entführten suspendirten und gelösten Stoffe nach Beobachtungen im Jahre 1866 vorgelegt. Legt man dabei die von Professor Harlacher berechnete Consumtion der Elbe von 4750 kbm oder rund 5 Milliarden kbm zu Grunde, so fand Dr. Breitenlohner, dass in 5 Milliarden kbm Elbwasser enthalten sind:

Stoffe.

Suspendirt Gelöst .

Mineralisch

98,13

•¹⁷)

Organisch Millionen Kilogramm

Total

413,10    42,85    455,95

401,65    117,25    518,90

zusammen .    814,75

In 5 Milliarden kbm Elbwasser sind nach der Analyse enthalten:

Total

160,10    974,85

Körper.

■ Gelöst

Suspendirt

Millionen Kilogramm

Kalkerde . Bittererde . Kali . . . Natron .    .

Chlornatrium Schwefelsäure Phosphorsäure

2.48

1.44

20.28

4.55

0.23

1.25

114.55    116.98

22,00

25,15

28,45

21,10

37,85

23.44

45,43

33.00

21,10

38.08

1.25

30,23    249,10    279,28 .

Aus dieser Analyse geht hervor, dass die gelösten Stoffe eine sehr bedeutende Rolle spielen und dass daher das Auffangen dieser Stoffe, welches allerdings weniger bei der Colmation, als bei der düngenden Bewässerung geschieht, von der grössten Wichtigkeit ist. Das Hochwasser im Frühjahr 1876 führte bei Dresden täglich eine Schlammasse von 15000 kbm vorbei. Ein Beispiel der bedeutenden Fähigkeit des Wassers Stoffe, namentlich Kalk, aufzunehmen giebt die Pader, welche nach Bischofs Untersuchungen —des Gewichts an kohlensaurem Kalk enthält, so dass in der Secunde etwa 2k Kalk abgeführt werden.

Die älteren Untersuchungen des Weser-Wassers bei Bremen haben das auffallende Resultat ergeben, dass je höher der Wasserstand, je geringer die Rückstände sich zeigten; von 0 bis 4m am Pegel der Weserbriicke verminderten sich die Riick-stände von auf

. Bei der Anlage der Bremer Wasserleitung wurde das

5120

l'Jby

Weserwasser bei lm,8 am Pegel untersucht, es fand sich in 1 kbm Wasser 32- Lehm. Das durch Filtration geklärte Wasser enthielt in einem Liter:

40,163

Chlornatrium .    .    .

9,470m^ 61,862 62,812 11,722 3,500m8' 13,000m*

Schwefelsaures Natron Schwefelsäuren Kalk .

Kohlensäuren Kalk .

Kohlensäure Magnesia Kieselsäure ....

Organische Substanz .

zusammen . . 202,529 m8\

Der Inn soll jährlich 3,1 Millionen Kubikmeter Schlamm durch die Kosenheimer Brücke abftihren.

Die Niederschläge an den Flussmündungen sind sehr bedeutend, man rechnet z. B. an der Humber, dass in 3 Jahren das eingelassene Fluthwasser eine Erhöhung des Terrains um 0m,91 bewirkt, es kann indess hier nicht weiter auf diese Untersuchungen eingegangen werden und ist auf die Abhandlung des Bauratlis Bio hm „Ueber die im fliessenden Wasser suspendirt enthaltenen Sinkstoffe“¹⁸) zu verweisen.

§ 26. Die Projectirung der Colmation. Die Verhältnisse sind so ausserordentlich verschieden, dass es nicht möglich ist, allgemein gültige Regeln für die Bearbeitung des Projects zu geben und mögen die folgenden Andeutungen genügen.

Kann das Einlassen des trüben Wassers nicht direct aus dem Flusse in die zu erhöhenden Niederungen geschehen, muss also ein Zuführungscanal angelegt werden, so ist mit Sorgfalt das zur Disposition stehende Gefälle zu ermitteln und darnach die Geschwindigkeit, welche das Wasser im Canal annehmen wird; es ist dabei zu berücksichtigen, dass triihes Wasser ein grösseres Gefälle erfordert und ist daher je nach den Verhältnissen n = 0,030 oder n = 0,035 in den Kutter-Ganguillet’schen Formeln zu rechnen. (Siehe Cap. V, S. 263.) Nach dem Material, welches der Canal transportiren soll, Schotter, Sand, Lehm und Thontheile, ist dann zu ermessen, ob die Geschwindigkeit zur sicheren Fortführung der Sinkstoffe genügend ist, indem man auf die Abnahme der Geschwindigkeit am Boden Rücksicht nimmt; zur Controle der Berechnungen sind Geschwindigkeits-Messungen in dem Flusse anzustellen für den Transport des Schotters und Sandes beim Eintritt der Bewegung und an der Sohle des Flusses. Das Profil des Canales ist im Uebrigen nach den bekannten Regeln zu bestimmen, die Consumtion muss nach der Grösse der zu erhöhenden Flächen, nach der Dauer der Hochwasser und nach dem Gehalt des Hochwassers an Sinkstoffen bestimmt werden.

Aus dem Hauptcanal zweigen sich die Nebencanäle ab, welche das trübe Wasser den einzelnen Revieren zuführen, die Geschwindigkeit des Wassers darf sich in den kleineren Canälen resp. Gräben nicht vermindern und muss daher das Gefälle vergrössert werden, eine Ausnahme tritt ein, wenn einzelne Flächen einer erheblichen Aufhöhung nicht mehr bedürfen, sondern nur einer Uebersclilickung, so wie solche auf den mit gröberem Material erhöhten Flächen vor der Vollendung der Colmation auch eintreten muss; es genügt dann ein Gefälle, welches nur die fein vertheilten Thontheilchen nicht zur Ablagerung gelangen lässt.

Das zu erhöhende Object wird durch Dämme, welche je nach dem Gefälle in grösserer oder geringerer Entfernung von einander angelegt werden, in Becken mit nahezu horizontalem Wasserspiegel getlieilt; das trübe Wasser fliesst durch eine Reihe von Revieren und gelangt am unteren Ende in den Fluss zurück oder in einen zur Ableitung angelegten Canal; zweckmässig ist es die Einrichtung so zu treffen, dass auch den unteren Revieren trübes Wasser direct zugeleitet werden kann.

Bei grobem Material muss das Wasser bei dem Einfluss in das Revier durch hölzerne Gerinne oder durch Dämmchen so geleitet werden, dass die Niederschläge ziemlich gleichmässig erfolgen, auch wird unter Umständen die Mündung für den Einfluss von Zeit zu Zeit verlegt werden müssen.

Der Zuleitungscanal muss wegen der bedeutenden Geschwindigkeit des Wassers mit Sorgfalt hergestellt werden, namentlich sind die Böschungen solid abzupflastern, bei geringerer Geschwindigkeit aber mindestens zu besoden. Einzelne Ueberfälle sind anzulegen, welche eine Ueberschreitung des Normalwasserspiegels verhindern.

Die Colmätion wird in einer sehr einfachen Weise ausgeführt, wenn das Terrain zwischen einem bedeichten Fluss und dem hinterliegenden höheren Terrain erhöht werden soll. Das trübe Wasser wird durch Einlasschleusen direct aus dem Fluss entnommen, geht durch mehrere Reviere und fliesst aus dem Ableitungscanal in den Fluss zurück. Die Umfangsdämme erhalten eine Kronenbreite von lm bis lm,5 und die Zwischendämme von 0’",75 bis lm, als Material kann man nur den vorhandenen Erdboden benutzen, das gute Material verwendet man vorzugsweise an den Böschungen. Die Localverhältnisse und die disponibelen Geldmittel müssen entscheiden, ob die Dämme bei der ersten Anlage auf die Höhe von 0m,3 bis 0m,75 über den höchsten bei Vollendung der Colmätion stattfindenden Wasserstand zu bringen sind, oder ob man allmählich mit der fortschreitenden Colmätion die Dämme erhöht. Die Ueberfälle in den Dämmen müssen allmählich erhöht werden, die Herstellung derselben ist wegen der grossen Anzahl derselben von Wichtigkeit. An der Jsere wurde von den Pie-montesisclien Ingenieuren die Construction Taf. XXXVII, Fig. 13 angewendet, die Pfähle hatten eine Länge von lm,5 bis 3m und einen Durchmesser von 0m,07 bis 0m,l; oberhalb jeder Pfahlreihe war eine Bohle von 0ra,3 Höhe und 0m,10 Stärke angebracht, welche auf einer Unterlage von Faschinen ruhte. Die Zwischenräume wurden mit Kiesel ausgefüllt. In neuerer Zeit ist von den französischen Ingenieuren die in Taf. XXXVII, Fig. 14 dargestellte Construction mit Erfolg bis auf 0m,4 Höhe des überströmenden Wassers angewendet, die Pfähle haben 1 bis lm,5 Länge bei 0m,07 bis Om,l Durchmesser und sind durch Faschinenreihen mit einander verbunden, der Fuss der Böschung ist ebenfalls durch eine Faschinenbettung gesichert, die Zwischenräume werden mit Steinen ausgefüllt. Die Böschungen, welche die Verbindung des Ueberfalls in dem Mitteldamm bilden, werden abgepflastert.

In soliderer Weise werden die Ueberfälle angelegt, welche das Wasser aus dem Zuleitungscanal in die Reviere führen, an dem Var-Flusse sind 2 bis 3 Reihen Pfähle von 3 bis 4m Länge eingeschlagen und verliolmt. Die Pfähle stehen 1 bis 1V2111 über dem Kies hervor und werden die Zwischenräume mit Schichten von Bruchsteinen ausgefüllt, welche mit dem Fortschreiten der Colmätion erhöht werden können.

Die Einlasschleusen, welche das Wasser aus dem Fluss in den Zuleitungscanal, direct in die Reviere oder den Vertheilungsgraben führen, sind solide zu con-struiren. Die Fig. 15 und 16, Taf. XXXVII, ergeben den Typus der Einlasschleusen,

Handbuch, der Ingen.-Wissenscb. III.

welche in clem Parallelcleiclie des Var-Flusses erbaut wurden.¹⁹) Bei der Bestimmung der Tiefenlage der Schwelle ist die durch Correction des Flusses zu erwartende Senkung des Wasserstandes zu berücksichtigen, so wie auch die Tiefe der Fundirung von der zu erwartenden Senkung der Flussolile abhängt.

Die Zurückleitung des abgeklärten Wassers in den Fluss muss so weit unterhalb geschehen, dass bei gewöhnlichen Hochwassern die Vorfluth gesichert bleibt und darf man, um diesen Zweck zu erreichen, eine Verlegung des Ableitungscanals nicht scheuen; erstreckt sich die Flusscorrection bis unterhalb des Ablasses, so ist dieser Umstand bei der Feststellung der Tiefenlage der Schwelle der Ablasschleuse in Betracht zu ziehen.

In der am Schlüsse des Capitels angegebenen Literatur finden sich specielle Beschreibungen ausgeführter Colmationen im Chiana-Thale, in den Maremmen, im Isere- und Var-Thale u. s. w.

§ 27. Die Kosten und Erfolge der Colmation. Die Kosten und Erfolge der Colmation sind verschieden, je nachdem die zu überwindenden Schwierigkeiten grösser oder geringer sind; Nadault de Buffon²⁰) giebt die Kosten zu durchschnittlich 400 bis 480 Mark auf das Hectar an und den durch die Melioration zu erreichenden Gewinn auf 240 bis 2400 Mark. Der grösste Vortheil liegt aber in der Umwandlung ungesunder, Fieber erzeugender Flächen in lachende, auch für intensive Cultur geeignete Fluren.

Das Val di Chiana hatte im Jahre 1840 noch eine Einwohnerzahl von 3628, im Jahre 1866 6700 Einwohner. Die meliorirte Fläche beträgt 10550IIa, der jetzige Reinertrag auf das Hectar beläuft sich auf 72 M., also der Kapitalwerth auf 2400 M.

Die Maremmen in Toscana, deren Melioration die Bewegung und Ablagerung von 120 Millionen kbm erforderte, wurden mit einem Kostenaufwande von 8160000 M. in den jetzigen Zustand versetzt. Die Fläche beträgt 12 000IIa, der durchschnittliche Ertrag beläuft sich auf das Hectar 64 M., also Kapitalwerth .    .    2000 M.

120 M.

800 „

680 „

Der Werth vor der Colmation Die Kosten desgl.....

bleibt Reingewinn auf das Hectar . .    1200 M.

oder für die ganze Fläche 14400000 M.

Die Colmation der Ebene von Cran vermittelst des Canals Craponne aus der Duranee ist auf einer Fläche von 13000IIa durchgeführt, der Mehrwerth der Grundstücke nach der Melioration beläuft sich auf 26400000 M., ausserdem sind 6000Ha in Wiesen verwandelt, so dass die gesammtc Vergrösserung des Nationalvermögens auf 40 Millionen M. zu schätzen ist.

C. Die Bewässerung der Ländereien.

§ 28. Einleitung. Das Bedürfniss der Bewässerung der Ländereien musste zuerst in den südlichen Ländern hervortreten, wo die tropische Sonne den Boden so ausdörrt, dass nur bei einer gesicherten Anfrischung auf eine Ernte zu hoffen ist. Der Nil gab wahrscheinlich das älteste Beispiel der düngenden Bewässerung. Schon

2 bis 3000 Jahre v. Chr. fanden sich in Mesopotamien und Egypten Techniker, welche sich mit Bewässerungsanlagen beschäftigten, zur Zeit der Pharaonen war Egypten in ausgedehntem Maasse bewässert, der See Möris wurde als Reservoir für das Nilwasser angelegt und genügte zur Bewässerung von 3000 □Km; im Sabäerreiche wurde der See Mareb in ähnlicher Weise benutzt. In der Zendavesta erhält die Bewässerung als ein Gott gefälliges Werk einen religiösen Stempel.

In Indien wurden unter den Mongolen bedeutende Bewässerungsanlagen ausgeführt, im zwölften Jahrhundert soll ein König in Orissa eine Million Teiche angelegt haben, die ersten grösseren Canäle aus dem Jumna wurden von König Feroze Toghlak in der Mitte des vierzehnten Jahrhunderts ausgeführt, die Werke verfielen und erst in der Mitte des sechszehnten Jahrhunderts stellte Akbar dieselben wieder her und erweiterte sie, später führte Schah Jehan das Wasser bis Delhi, 1000 Polizeimänner zu Fuss und 500 zu Pferde führten die Aufsicht. Während der

unaufhörlichen Kriege verfielen die Anlagen abermals und erst seit dem Jahre 1810 hat die britische Regierung die alten Anlagen nochmals hergestellt, verbessert und ergänzt.

In Ober-Italien lassen sich die Spuren der Bewässerung bis in das neunte Jahrhundert verfolgen, im Anfänge des zwölften Jahrhunderts begannen die Restaurationsarbeiten in der Lombardei, in Sicilien wurde die Bewässerung durch die Mauren eingeführt, welche von der Mitte des neunten bis zur Mitte des eilften Jahrhunderts die Insel occupirt hatten. Im 13. und 14. Jahrhundert begannen die Bewässerungen in Piemont.

Die Araber verbreiteten die Kunst der Bewässerung im nördlichen Afrika, die Anlagen verfielen jedoch, als die Türken sich der Länder bemächtigten. Von Afrika brachten die Mauren diese Kunst nach Spanien und es fand sich eine grosse Anzahl Canäle, Reservoire u. s. w. als die Mauren im Jahre 1238 vertrieben wurden.

In Peru wurden unter den Incas grosse Bewässerungsanlagen ausgeführt, in Australien finden sich Spuren von Bewässerungsanlagen, welche zeigen, dass die Cultur in den ältesten Zeiten auf einer hohen Stufe gestanden hat.

In Mitteleuropa ist erst im Laufe dieses Jahrhunderts die Bewässerung in grösserer Ausdehnung in Aufnahme gekommen, in Frankreich und Belgien ist vorwiegend die Anfeuchtung des Bodens bewirkt, in Norddeutschland ist die wilde Bewässerung schon seit einer Reihe von Jahrhunderten angewendet, schon 1559 wurde an einen Herrn von der Meitze eine Bewässerungsschleuse verkauft. Die Abstauungen der kleinen Flüsse und Bäche bei Suderburg, Provinz Hannover, finden sich bereits in den dreissiger Jahren des vorigen Jahrhunderts²¹), gegen Ende des vorigen Jahrhunderts wurde mit der Anlage der Schwemmwiesen begonnen und 1819 wurde von Helmrich der erste Rückenbau ausgeführt.

Die Bestrebungen der Neuzeit gehen in den nördlich belegenen Ländern vorwiegend darauf hinaus die fruchtbaren Hochwasser der grösseren Flüsse zur düngenden Bewässerung nutzbar zu machen; in den südlichen Ländern sucht man durch zweckmässige Gesetze die schon vorhandenen Bewässerungsanlagen zu sichern und neue Anlagen hervorzurufen, so ist z. B. durch Decret vom 29. April 1860 in Spanien bestimmt, dass mit Ausnahme von Trinkwasscr und des für Eisenbahnzwecke erforderlichen Wassers die Benutzung des Wassers zu Bewässerungszwecken allen

anderen Nutzungen vorangeht; die von Unternehmern angelegten Bewässerungsanlagen gehen nach einer bestimmten Reihe von Jahren in den Besitz der Grundeigen-thiimer über. Das unterirdische Wasser gehört dem Finder.

§ 29. Der Nutzen der Bewässerung und die Wirkung des Wassers. Die in dem vorhergehenden Paragraphen in kurzen Zügen dargelegte Geschichte der Bewässerung ergiebt bereits, dass die Erfolge derartiger Anlagen für die Landescultur von grosser Bedeutung sein müssen, andernfalls würde man nicht Jahrtausende hindurch so bedeutende Opfer für die Bewässerung gebracht haben. Dem unbefangenen Beobachter muss der Nutzen der Bewässerung für hoch belegene Flusswiesen, deren Boden nach dem ersten Schnitt vollständig austrocknet und welche kaum im Stande sind eine geringe Grummet-Ernte zu liefern, unzweifelhaft sein, sowie auch der Vortheil einer Ueberfluthung in den Flussthälern durch die hohen Erträge der im Winter und Frühjahr inundirten Flächen constatirt wird. In der Lombardei ist es sehr schwierig auf Grundstücke, welche nicht bewässerungsfähig sind, Kapitalien leihweise zu erhalten.

Die in neuerer Zeit ausgeführten wissenschaftlichen Untersuchungen von Helriegel⁵⁸), Haberlandt⁵⁷), Marie-Davy5S) und Anderen, welche als noch nicht abgeschlossen anzusehen sind, ergeben die bedeutende Quantität Wasser, welche durch den Vegetationsprocess consumirt wird. Von Risler wird die Consumtion der Wiesen in Deutschland zu einer Wasser Schicht von 3,4 bis 7nim täglich angegeben, von Marie-Davy für Frankreich der Wasserbedarf einer Ernte von 30 Hectoliter Getreide auf 1 Hectar entsprechend einer Wasser Schicht von 0m,432. Die Verdunstung von Rasen wird zu 0m,006 täglich angegeben. Vergleicht man mit diesen Zahlen die in Cap. I,

S. 16 angegebenen Niederschlagshöhen, so erscheinen die ermittelten Consiuntionen sehr hoch und dürften die Ermittelungen von Helriegel und Haberlandt, welche geringere Wasserschichten ergeben, für Deutschland als der Wahrheit näher stehend anzusehen sein. Gleichwohl lassen diese Zahlen das Bedürfniss einer Wasserzuführung erkennen und möchte auch für die Länder Mitteleuropas die Anfeuchtung der Ackerländereien in vielen Fällen nützlich erscheinen. Interessant ist das Factum, dass ein gut gedüngter Erdboden nur ²/3 der Wassermenge zur Anfeuchtung bedarf, welche ein ungedüngter Boden erfordert.⁵⁹)

Die Wirkung des Wassers im Sommer besteht vorwiegend in dem Ersatz der durch die Vegetation und durch die Verdunstung entzogenen Feuchtigkeit, es liegt • daher in der Natur der Sache, dass in den südlich belegenen Ländern eine wiederholte Anfeuchtung erforderlich wird, während in den nördlich belegenen Ländern in der Regel eine Anfeuchtung nach dem ersten Schnitt genügt. Es soll das Bewässerungswasser lediglich den mangelnden Regen ersetzen. Die Bewässerung im Winter und Frühjahr, welche vorwiegend nur in den nördlich belegenen Ländern vorkonnnt, soll nicht allein zur Anfeuchtung dienen, sondern zur Lösung der in dem Boden enthaltenen Nährstoffe und zur Zuführung von Nahrungsstoffen, welche entweder suspendirt oder aufgelöst im Wasser enthalten von dem Oberboden und den Pflanzenwurzeln absorbirt werden. In § 25 dieses Capitels sind Beispiele des Gehalts an düngenden Bestandteilen angeführt.

⁶⁶) Jahresbericht über die Fortschritte auf dem Gesammtgebiet der Agrikulturchemie (Berlin. 1872) S. 164.

⁵⁷)    Landwirthschaftliche Jahrbücher, 187C, S. 63.

⁵⁸)    Annuaire nieteorologique. 1875.

5S) Journal d’agriculture pratique. 1876, TI. 459 und 534.

Nach den Untersuchungen von Herve-Mangon²²) ist der Gehalt des Wassers an Stickstoff von grosser Bedeutung, es scheint jedoch, als wenn der Boden nicht mehr als 30 Procent dem Wasser entziehen kann, die Entnahme ist in der warmen Jahreszeit kräftiger als im Winter und hei Nacht schwächer als bei Tage. Das von den Bewässerungsflächen abfliessende Wasser hat an Gehalt von Sauerstoff abgenommen, dagegen an Gehalt von Kohlensäure zugenommen, es findet daher in dem Boden ein langsamer Verbrennungsprocess während der Bewässerung statt.

§ 30. Kennzeichen eines guten Bewässerungswassers und der Boden. Das beste Wasser zur Bewässerung einer bestimmten Bodenart ist dasjenige, welches die zur Vegetation der Gräser erforderlichen Nährstoffe, welche dem Boden durch die Ernten entzogen werden, ersetzt und zwar namentlich diejenigen, welche in der betreffenden Bodenart nicht oder nicht in genügender Menge oder in schwer löslicher Verbindung enthalten sind. Die Analyse verschiedener Pflanzenaschen, welche Liebig²³) zusammengestellt hat, ergiebt, dass bessere Wiesengräser Kali, Kalk, Phosphorsäure, Schwefelsäure und Chlorkalium zu ihrem Wachsthum bedürfen. Die chemische Analyse ist indess zur Beurtheilung der Güte des Wassers nicht unbedingt erforderlich, der Praktiker schliesst aus der Beschaffenheit des Zuwässerungsgebiets (Ackerländereien, Wald u. s. w.) auf die Qualität des Wassers. Sind Ackerländereien vorherrschend, so ist das Wasser stets gut; ferner gewähren die Niederschläge nach den Hochwassern und die Beschaffenheit der regelmässig bei hohen Wasserständen überströmten Flächen, so wie der oberen Schichten des Bodens und die Vegetation am Ufer des Baches oder Flusses sichere Merkmale zur Beurtheilung der Güte des Wassers. Thonhaltige Gewässer wirken auf Sandboden sehr vorteilhaft; der Gehalt an Gyps wirkt sehr günstig auf Kleeproduction. Der Mangel an Sinkstoffen führt keineswegs die Unbrauchbarkeit des Wassers mit sich, Wasser, welches vollständig klar ist, dient vielfach wegen seiner aufgelösten Stoffe mit günstigem Erfolg zur Bewässerung.

Zur Bewässerung unbrauchbar ist nur das aus den Mooren abfliessende, mit Humussäure geschwängerte Wasser und das durch giftige Fabrikabgänge verdorbene Wasser. Am günstigsten für die Bewässerung ist der durchlassende Sandboden.

§ 31. Die wiederholte Benutzung des Wassers. Für die Landescultur ist es von der grössten Wichtigkeit das Bewässerungswasser wiederholt zu benutzen, nur dadurch wird eine grössere Ausdehnung der Meliorationen möglich. In den süd-* liehen Ländern, wo die Bewässerung mit geringen Wassermassen ausgeführt wird und hauptsächlich nur zur Anfeuchtung dient, hält man die Qualität des Abfallwassers für besser, als die Qualität des frischen Wassers. Bei der düngenden Bewässerung werden die Sinkstoffe grösstentheils durch den Boden und die Gräser festgehalten, während die aufgelösten Stoffe nur zum Theil zurückgehalten werden. Die Untersuchungen des Bewässerungswassers in der Boker Heide in Westphalen²⁴) ergaben, dass nach sechsmaliger Benutzung nahezu der gesammte Schlick auf den Bewässerungsflächen zurückgehalten war, während von den aufgelösten Stoffen nur 8,88 Procent zurückgehalten wurden. Die nachfolgende Zusammenstellung ergiebt den Gesammt-betrag der Sinkstoffe im Liter Wasser in Grammen bei 100 Grad Celsius getrocknet

in reinem Lippe-Wasser, nach der ersten Bewässerung u. s. w. so wie die Abnahme des aufgelösten Kalkes im Liter Wasser in Gramm.

II

III

IV

VI

VII

Sinkstoffe    .    0,1286    0,1064    0,0235    0,0004    0,0062    0,0144    0,0148

Kalk . .    .    0,1076    0,0996    0,0932    0,0925    0,0924    0,0926    0,0925.

Im Ltineburg’schen werden die kleinen Heidbäche 10 bis 20 mal zur Bewässerung benutzt ohne dass ein erheblicher Nachtheil für die unteren Anlagen zu bemerken ist.

Dr. Albert Play⁶³) hat Wasser, welches von Ackerländereien abfliessend zur Bewässerung von Wiesen benutzt wurde, nach Ueberlauf von 50ra Länge ana-lysirt, es ergab sich eine Abnahme von 271 Gramm fester Stoffe auf 240 Gramm, also wurden 31 Gramm zurückgehalten; die vom Boden zurückgehaltene Masse bestand hauptsächlich aus Kieselsäure (13,20), eisenhaltigem Thon (4,20), Magnesia (3,20), organischen Stoffen (8,40).

§ 32. Mittel, um das Wasser für Bewässeruugszweeke zu erlangen.

a. Wehre und Stauwerke. In der Regel wird es erforderlich zur Erlangung eines gesicherten Zuflusses nach dem Bewässerungsobject durch ein Wehr oder eine Schleuse den Bach oder Fluss, aus welchem das Wasser entnommen werden soll, unterhalb der Einlasschleuse aufzustauen, so dass der Wasserstand stets auf einer bestimmten Höhe (Stauziel) erhalten werden kann. Wird das Wasser aus Flüssen, auf welchen Flösserei oder Schiffahrt betrieben wird, entnommen, so wird der Abschluss nur bei sehr grossen Meliorationsanlagen statthaft sein, da die Kosten der Schiffahrtsschleusen und eines beweglichen Wehres sehr bedeutend sind, bei kleinen Anlagen wird man bei hoher Lage der Grundstücke die künstliche Wasserhebung an wenden müssen, bei grossen Anlagen wird man die Entnahme thunlichst aus dem freien Flusse durch Anwendung eines Zuleitungscanals von grossen Dimensionen und kleinem Gefälle erfolgen lassen, dabei aber gezwungen sein, die zu hoch belegenen Grundstücke auszuscheiden. In einzelnen Fällen lässt sich auch durch Anlage eines Separations Werks, welches das Profil des Flusses einengt, der Zufluss für den Zuleitungscanal sichern. In Betreff der Construction der Stauwerke muss im Allgemeinen auf Cap. VII, § 6 bis 15 Bezug genommen werden, es mögen hier nur einige Constructioncn, welche speciell für Bewässerungen Anwendung gefunden haben, mitgetheilt werden.

1. Ein Beispiel der freien Ausmündung bietet der Naviglio Grande, welcher aus dem Ticino vermittelst eines Separationsdamms von 280m Länge abgeleitet ist (siehe Taf. XXXVIII, Fig. 9 und 10). Der Separationsdamm, Fig. 9, hat eine Breite von 9m,5 bis 18m, an der Spitze von 2m,4 und ist aus Mauerwerk, Lehm und Steinschüttungen hergestellt, an der Separationsspitze ist die Breite des Ticino auf nur 65m beschränkt. Bei hohen Wasserständen ist es daher unvermeidlich, dass die Capa-cität des Canals nicht ausreicht, um die einströmenden Wassermassen fortzuführen, es sind daher 6 massive Wehre und 12 Entlastungsschleusen mit im Ganzen 185 Schützen erbaut, um das überflüssige Wasser dem Ticino wieder zuzuführen und die Stauziele einzuhalten.

2. Die Situation der Ableitung des Canals Martesana aus dem Adda Flusse ergiebt die Fig. 8, Taf. XXXVIII. Der Zufluss in dem Canal ist durch ein massives Wehr hergestellt, welches sich schräg durch den Adda Fluss zieht, an dasselbe ²⁵ schliesst sich das grosse Entlastungswehr von 268m Länge und hieran ein kleiner Ueherfall und Entlastungsschleusen.

Auf Taf. XXXVIII, Fig. 11 bis 14 ist das in neuerer Zeit in der Dora Baltea erbaute massive Wehr im Durchschnitt dargestellt, dasselbe sichert die Speisung des Zuleitungscanals von der Dora Baltea nach dem Cavour-Canale und wurde nachträglich erbaut, nachdem sich herausstellte, dass die aus dem Po abzuleitende Wassermenge nicht genügte. Die aus Werkstücken hergestellte Krone des Wehrs hat eine Breite von lm,2, der Abfall beträgt lm,5, die Fundirung ist auf Beton ausgeführt. Die Kosten haben sich für den laufenden Meter auf 900 Mark belaufen. Die Beschreibungen der Bauwerke 1 bis 3 sind von dem Verfasser gegeben.⁶¹)

4.    Den Uebergang von den festen zu den beweglichen Wehren bilden die von den Mauren angelegten Wehre für die Bewässerungscanäle Spaniens, dieselben haben neben dem festen Wehre eine durch Schützen geschlossene Schleuse von etwa 3m,5 bis 4m, welche zum Ablassen des Wassers bei Hochwasser und zum Flössen des Holzes dient. — Fig. 15, Taf. XXXVIII stellt ein Wehr im Turia Flusse bei Valencia dar²⁶ 27), welches schon von den Mauren angelegt bis jetzt Angriffe der Sohle nicht hervorgerufen hat. Die Fundirungen sollen im Mauerwerke 4 bis 5m unter Flussohle hinabreichen und auf Pfählen ruhen.

5.    Ferner sind auf Taf. XXXVIII einige im unteren Theile fest, im oberen Theile bewegliche Wehre dargestellt. Das Wehr in Massivbau und Eisen, Fig. 16 bis 18, ist in dem Acher Flusse im Grossherzogthum Baden ausgeführt. Das massive Wehr hat eine Höhe von Om,87, die beweglichen Schützen 0m,6 Höhe. Das Wehr hat eine lichte Weite von 7m,5, die Schützen werden vermittelst Zahnstangen und Getrieben gehoben.

Die Fig. 20 und 21 stellen ein Wehr dar, welches der Verfasser für die Langlinger Bewässerungsanlage in dem Ocker Flusse erbaute. Die Länge beträgt 19m,6. Die Localverhältnisse gestatten die Anlage einer festen Brücke nicht, die Om,51 hohen Staubohlen werden daher von einem Kahn aus eingesetzt. Die Kosten der Anlage haben sich auf etwa 7000 Mark belaufen.

Die Construction der gewöhnlichen Stauschleusen ist bekannt, die Schützen werden meistens aus der Hand mit Wuchtebäumen gehoben, bei stärkerem Druck oder wenn grössere Durchflussöffnungen erforderlich werden, mit mechanischen Vorrichtungen. Die Mitteldocken werden in der Kegel als Losständer zum Herausnehmen eingerichtet. Für die Osterhruchs Bewässerungsgenossenschaft bei Celle erbaute der Verfasser eine Schleuse in der Aller von 32m im Lichten, zur Erleichterung der Hebung der Schützen und Losständer wurde eine transportable Winde, welche auf einem Schienengleis fortbewegt wurde, verwendet. Die Kosten der Anlage beliefen sich auf etwa 20 000 Mark.

In der Magdeburger Elb-Umfluth wurden eiserne Buckelplatten als Schützen verwendet, die Schleuse hat 125m,5 im Lichten und 9 Oeffnungen zu je 12m,5 im Lichten. Die Schützen haben eine Höhe von 0m,8 und stehen drei Reihen über einander. Das Ausheben geschieht vermittelst einer Winde und einer Fangvorrichtung, deren Zangen hinter der vorspringenden Kante die Platten fassen.

In neuerer Zeit sind sehr interessante Wehrbauten in Indien ausgeführt, der Raum gestattet indess nicht auf dieselben näher einzugehen und muss auf die am Schlüsse des Capitels angegebene Literatur verwiesen werden.

b. Reservoire. Die Anlage von Reservoiren zur Verminderung der Ueber-scliwemmungen und zur Speisung von Bewässerungsanlagen ist in neuerer Zeit mehrfach empfohlen²⁸), eine allgemeine Anwendung der Reservoire wird aber nur in südlichen

Ländern stattfinden, woselbst die Anfeuchtung eine Lebensfrage für die Landwirtschaft ist. In Indien findet sich aus den ältesten Zeiten eine grosse Anzahl' von Reservoiren, in der Präsidentschaft Madras beispielsweise 53 OOO Teiche und Reservoire mit 48000Km Dämmen, ausserdem in Spanien aus der Zeit der Mauren; in neuerer Zeit werden auch in Algier Reservoire zur Speisung der Bewässerungscanäle angelegt.

In Betreff der Construction der Reservoire mus auf Cap. VII, § 16 Bezug genommen werden, es mögen hier nur noch einige Bemerkungen nachgetragen werden, welche sich auf Reservoire zu Bewässerungszwecken beziehen.

In Indien sind die Dämme häufig aus Erdwällen hergestellt, dieselben sind indess nur dann zu empfehlen, wenn der Boden fest und das Terrain eben ist und die Wassertiefe lm,2 nicht erheblich übersteigt, Die Böschung nach der Wasserseitc muss sehr flach sein und mit Rasen, Busch oder Abpflasterung gesichert werden. Die Nachtheile der Erddämme bestehen darin, dass die Reservoire nur in beschränkter Grösse ausgeführt werden können und daher die Dämme leicht zum Ueberlauf kommen können. Der Ueberlauf, sowie das Uebersclilagen der Wellen führt leicht eine Zerstörung des Dammes herbei, sowie auch der Angriff des Fusses der Abpflasterung und das Absacken derselben häufig zu Dammbrüchen führt. Eiii wesentlicher Nachtheil der Erddämme liegt in der unvermeidlichen Filtration, welche hauptsächlich zwischen dem gewachsenen Boden und dem Aufträge stattfindet, der Bruch des Dammes von Longpendu (Canal du Centre) und des Dammes von Tlelat (Oran) ist auf derartige Ursachen zurückzuführen.²⁹) Diese Nachtheile haben zu der Anwendung von Trockenmauerwerk oder Mörtelmauerwerk vor dem Erddamm an der Wasserseite geführt, in wichtigen Fällen auch zur Anwendung von Pfeilern an der Wasserseite um die Wellen zu brechen und die Mauer zu verstärken und der Anlage einer Mauer an der Binnenseite. Bei bedeutender Höhe ist auch eine zweite und dritte Mauer im Erdkörper parallel der Mauer an der Wasserseite ausgeführt.

In England hält man die Ausführung von Erddämmen nur dann für geratlien, wenn Bausteine nicht oder nur mit unverhältnissmässigen Kosten zu beschaffen; ist der gewachsene Felsen mit der Fundirung zu erreichen und sind Bausteine vorhanden, so wählt man den Massivbau.³⁰) Die Fortschaffung der Sinkstoffe, welche sich häufig in grosser Masse vor dem Damm des Reservoirs niederlegen, ist eine schwierige Arbeit. Der Reservoirdamm für die Bewässerungen von Elche in der Nähe von Alicante'³¹) (siehe Taf. XXXVIII, Fig. 19) hat eine verbesserte Einrichtung für die Oeffnung der Gallerie zur Reinigung. Das Schütz ist nicht wie bei dem bekannten Reservoire von Alicante³²) in Falzen angebracht, so dass eine Zerstückelung noth-wendig wird, sondern lehnt sich nur nach der Wasserseite gegen den vorspringenden Mauerrand, an der inneren Seite wird das Schütz durch drei Vorlegebalken gehalten. Soll die Reinigung ausgeführt werden, so werden die oberen und unteren Balken fortgenommen, der mittlere Balken durch Streben, deren Füsse in Vertiefungen der Quader eingesetzt werden, abgespreizt und dann in der Mitte durchsägt. Der Arbeiter begiebt sich dann in die auf der Zeichnung angegebene obere Gallerie und bewirkt von hier aus durch die vorhandene Oeffnung ohne Gefahr die Beseitigung der Streben.

Ein Schütz in der oberen Gallerie kann in die untere Gallerie hinabgelassen werden und soll anscheinend als Nothsicherung dienen.

c. Künstliche Wasserhebung. In Indien, Aegypten, China, Spanien und Assyrien wurde schon in den ältesten Zeiten das Wasser behufs Anfeuchtung der Ländereien durch Menschen oder Ochsen gehoben, auch fand die Wasserkraft Anwendung. Von Rühlmann³³) ist eine übersichtliche und ausführliche Beschreibung der angewendeten Methoden der Wasserschöpfung gegeben. In neuerer Zeit hat man auch durch Dampf kraft das Wasser gehoben, doch haben 'die Anlagen nur dann Erfolg gehabt, wenn man sich auf die Anfeuchtung beschränkt hat oder wenn das sehr dungreiche Abfallwasser aus Fabriken (Zuckerfabriken u. s. w.) benutzt werden konnte. In Masny (Departement du Nord) ist die Anfeuchtung und Düngung der Felder mit dem günstigsten Erfolge ausgeführt³⁴); in Gernsheim wird ebenfalls vermittelst Locomobile und Centrifugalpumpen das Wasser zur Anfeuchtung der Wiesen aus dem Winkelbach gehoben.³⁵) Die Anlagen des Freiherrn von Welk hei Riesa sind bekannt. Stehende Maschinen werden selten verwendet, in der Regel Locomobilen, welche ausser der Bewässerungszeit anderweitig in der Landwirtschaft zu verwenden sind. Die Verwendung der Windkraft behufs Anfeuchtung von hoch belegenen Wiesen und Aeckern hat noch nicht die Ausdehnung erfahren, welche diesem billigen Motor zukommt, es wird durch Anwendung dieser Kraft einem einzelnen Grundbesitzer möglich, unabhängig von den Nachbarn seine Grundstücke anzufeuchten. Die Mühlen müssen eine solche Einrichtung haben, dass eine Wartung nicht erforderlich ist, dieselben müssen sich gegen den Wind stellen und bei heftigem Wind die Flächen der Flügel verringern. Der Mechaniker Durand hat sich eingehend mit der Lösung dieser Aufgabe beschäftigt und ist der von demselben erfundene Mechanismus von der Akademie der Wissenschaften günstig beurteilt. Die Kosten eines derartigen Apparats belaufen sich nur auf 1200 Mark.³⁶)

Von Aubry war auf der Pariser Ausstellung d. J. 1868 eine Mühle ausgestellt, welche seitdem noch vervollkommnet ist. Die Mühle besteht aus 8 Flügeln aus Blech in schiefer Stellung für eine mittlere Windstärke passend, jeder Flügel ruht auf einem Ring, um welchen der Flügel sich drehen kann, wenn der Wind zu stark wird und einen Regulator in Bewegung setzt.³⁷)

Bekmann und Petersen in Wittkiel haben sich ein eisernes Windrad paten-tiren lassen.³⁸) Weitere Nachweisungen über diesen Gegenstand, auf welchen hier nicht weiter eingegangen werden kann, finden sich in den unten angegebenen Zeitschriften³⁹), es mag hier nur noch bemerkt werden, dass in neuerer Zeit die Windräder in Amerika namentlich durch Verringerung des Gewichts verbessert sind.⁴⁰)

§ 33. Der Zuleituugscanal und die Bauwerke. Der Zuleitungscanal wird in der Regel theils innerhalb des Bewässerungsobjects, theils zwischen dem

Objecte und dem Flusse, welcher das Wasser liefert, anzulegen sein. Die Canallinie folgt in den Thälern dem Hange, im Hügellande und in der Ebene den Höhen des Terrains, um mit der geringsten Erhebung des Wasserspiegels über dem Terrain eine möglichst grosse Fläche zur Bewässerung zu bringen. Bedeutende Erhebungen des Wasserspiegels über Terrain auf längeren Strecken sind namentlich im durchlassenden Boden zu vermeiden, lassen sich dieselben nicht umgehen, so wird bei trübem Wasser mit der Zeit eine Dichtung eintreten, bei klarem Wasser muss die Sohle und die Böschungen mit Thonschlag plattirt oder in den Dämmen ein Thonschlag angebracht werden. Bei durchlassendem Felsboden ist Dichtung durch Beton anzuwenden. Auf die Ableitung des Kuverwassers ist stets grosse Sorgfalt zu verwenden, die diesem Zwecke dienenden sog. Schweissgräben sind nicht zu nahe an den Canal zu legen, um das Durchkuvern thunliclist zu verringern. Das Längengefälle lässt sich allgemein nicht bestimmen, es darf nicht so bedeutend angenommen werden, dass ein Angriff der Sohle und der Böschungen stattfindet, bei Sandboden wird man nicht über 1"'- mittlere Geschwindigkeit gehen dürfen. Bei verschiedenen Querprofilen entspricht diese Geschwindigkeit verschiedenen Längengefällen. Bei der Bestimmung des Längengefälles ist der Vortheil, welcher bei schwachem Gefälle durch die' Vergrösserung der Bewässerungsfläche entsteht, zu vergleichen mit den Kosten des grösseren Querprofils und den etwaigen Nachtheilen der grösseren Erhebung des Wasserspiegels (vergl. Cap. III, S. 99). Die Sohlentiefe des Canals ist darnach zu bestimmen, ob derselbe lediglich zur düngenden Bewässerung oder auch zur Anfeuchtung benutzt werden soll, im letzteren Falle kann es unter Umständen zweckmässig sein, in der Sohle des Canals eine Clinette für das Wasser zum Anfeuchten anzubringen und einen Theil der Einlassschleuse tiefer zu legen. Das Querprofil (vergl. Cap. III, S. 85) ist nach der Wassermenge zu berechnen, welche der Canal führen soll, unter Berücksichtigung des zweckmässigen Längengefälles; ausserhalb des Bewässerungsobjects erhält bei gleichem Längengefälle der Canal ein und dasselbe Profil, im Objecte nimmt die Sohlenbreite und Wassertiefe mit der abnehmenden Consumtion ebenfalls ab. Die Böschungen sind in der Regel zweimalig anzunehmen, die Dammkronen 1 bis l'/a“. Bei Ausführung tieferer Einschnitte sind Bankets anzuordnen. Die Zuleitung des Wassers nach den Revieren, welche entfernt von dem Zuleitungscanal liegen, wird durch Hauptzuleitungsgräben bewirkt, welche den Charakter eines Canals annehmen, wenn eine Reihe Reviere aus diesem Zuleiter zu bewässern sind. Die wichtigen Bauwerke und solche Bauwerke, deren Reparatur mit Schwierigkeiten verknüpft ist, sind in Massivbau oder aus Eisen herzustellen, also namentlich die Einlasschleuse und die Unterleitungen, grössere Brücken in Hauptwegen u. s. w.; im Uebrigen wird es sich empfehlen, falls das Steinmaterial nicht etwa billig sein sollte, Holzbau zu verwenden, um die Kosten der ersten Anlage nicht übermässig in die Höhe zu treiben und später, nachdem die Genossenschaft durch die Meliorationen zu grösserem Wohlstand gelangt ist, bei Neubauten auf den Massivbau Uberzugehen.

Es kommen folgende Bauwerke vor:

a.    Brücken sind hier nicht weiter zu erörtern, da besondere Eigenthümlich-keiten nicht Vorkommen.

b.    Einlassclileusen. In Fig. 1 und 2, Taf. XXXIX, ist eine Einlasschleuse im Ostedeiche angegeben, dieselbe dient dazu das fruchtbare Fluthwasser, welches in die Oste eintritt, in das Klinter Binnenfeld einzulassen, ein Zuleitungscanal ist nicht vorhanden, die Schwelle liegt in Terrainhöhe und das Bewässerungsfeld ist mit einem Deich umgehen. Das Bauwerk ist in Holzconstruction ausgeführt, die Oeffnungen haben eine Lichtweite von lm,46 und sind abwechselnd durch Schützen und Thore geschlossen, so dass die Ausflussöffnung doppelt so gross ist, als die Einflussöffnung. Es wird durch diese Einrichtung die Erneuerung des Wassers bei jeder Fluth erreicht.

Auf Taf. XXXIX, Fig. 3 bis 5 ist die Einlasschleuse des Cavour Canals angegeben, dieselbe ist in Massivbau in 3 Etagen aufgeführt, es sind 21 Oeffnungen zu je lm,5 vorhanden, die lichte Höhe beträgt 2m,2. Es sind zwei Reihen Schützen angebracht, ausserdem Falze für Dammbalken. In der oberen Gallerie geschieht die Handhabung der hölzernen, mit Eisen armirten Schützen.

c.    Unterleitungen dienen in der Regel zur Wiederherstellung der durch den Zuleitungscanal unterbrochenen Entwässerung. Es sind diese Bauwerke massiv, aus Steinplatten, aus Eisenblech, Cement oder Gusseisen herzustellen, stets aber der Art zu construiren, dass die Wasserfaden nicht plötzlich von ihrer Richtung abgelenkt werden. Die Röhren sind mit Trichtereinläufen zu versehen. Von grösserer Bedeutung sind die Unterleitungen, wenn die Localverhältnisse die Unterführung des Bewässerungscanals erfordern, wie z. B. bei dem Cavour Canal, welcher die von den Alpen herabkommenden Gebirgsfliisse schneidet. Tafel XXXIX, Fig. 6 bis 8 ergiebt den Längendurchschnitt, das Querprofil und einen Theil der Ansicht der Unterleitung des Cavour Canals unter dem Sesia Flusse. Der Cavour Canal führt 100 kbm, die Sesia 4500 kbm in der Secunde während des Hochwassers. Die Länge der Unterleitung beträgt 264m und die Gesammtbreite 32ra,6.

Eine in Massivbau ausgeführte Unterleitung von 0m,8 Weite im Lichten ist auf Taf. XXXIX, Fig. 13 bis 15 angegeben, das Bauwerk ist unter dem Zuleitungscanal aus der Dora Baltea nach dem Cavour Canal hergestellt und ist als Muster einer derartigen Anlage zu empfehlen.

In Belgien hat man die Unterleitungen vielfach in Holz mit massiven Stirn-mauern ausgeführt⁴¹), die Leitung liegt unter der Sohle horizontal, steigt unter den Böschungen an und wird aus zwei Rahmen gebildet, gegen welche Bohlen genagelt sind, der Zwischenraum wird mit Thon ausgestampft. Die Oberfläche der äusseren Rahmen liegt 0m,5 unter Canalsohle. Taf. XXXIX, Fig. 11 und 12 ergeben den Querschnitt und das Haupt einer Unterleitung des Geleei unter dem Ableitungscanal der Lys von Schoubrouk.

Die Operation zum Einbringen eiserner Röhren ist in den untenstehenden Quellen angegeben.⁴²)

d.    Aquaducte. Durchschneidet der Bewässerungscanal Fluss- oder Bachthäler und genügt die Höhe des Wasserspiegels zur Ueberführung des Canals über den Wasserzug, so ist in der Regel die Anlage eines Aquaducts angezeigt. Es werden diese Bauwerke gewöhnlich in Massivbau ausgeführt, doch findet auch die Verwendung des Eisens statt, namentlich bei kleineren Anlagen oder wenn die Höhe der Construction beschränkt ist. Die im südlichen Frankreich ausgeführten bedeutenden Aquaducte sind bekannt, in neuerer Zeit sind die bedeutendsten Bauwerke dieser Art für den Cavour Canal erbaut. Taf. XXXIX, Fig. 9 und 10 ergeben den Aqua-duct über die Dora Baltea; das Bauwerk hat 9 Bogen von je 16m im Lichten, der Pfeil beträgt lm,6, die Gewölbstärke im Scheitel Om,77. Das Material zu den Gewölben ist Backstein. Ueber den Gewölben ist eine Cementschicht aufgebracht, um Durchsickerungen zu vermeiden. Der Canal hat 20m lichte Weite, die Brüstungen sind 3m,7 hoch und lm,75 breit und liegen mit der Oberkante 0m,3 über dem normalen Wasserstande des Canals.

Auf Taf. XXXIX, Fig. 16 bis 18 ist ein kleiner Aquaduct aus Eisenblech von 20m,4 lichter Tragweite dargestellt, welcher über der Eisenbahn St. Rambert-Grenoblc erbaut ist.⁴³) Die lichte Weite beträgt Om,58 und die Höhe Om,98. Die Stärke des Blechs ist 10m i. Die Totalkosten betragen bei einem Preise des Eisens von 80 Pfg. für das Kilogramm incl. der Auflager 6200 Mark.

e. Weh ranlagen kommen in den Hauptzuleitungscanälen selten vor, geringe Differenzen in den Höhen lassen sich durch die Stauschleusen im Canale ausgleichen. Liegt der Wasserspiegel der Nebenzuleitungscanäle oder Gräben erheblich tiefer, als der Wasserspiegel des Hauptcanals, so muss die Ablasschleuse mit einer Wehranlage verbunden werden.

Auf Taf. XXXVIII, Fig. 12 und 13 ist ein massives Wehr im Speisecanal aus der Dora Baltea dargestellt.

In den Haupt- und Nebenzuleitungsgräben sind kleinere Stauwerke zu erbauen, um den Normalwasserspiegel mit Sicherheit einhalten zu können, in Betreff“ der Con-struktion derselben ist auf die Werke über Wiesenbau namentlich von Dünkelberg, Vincent und Ke eihoff (siehe Literatur) zu verweisen. Daselbst finden sich auch Angaben über die Siele und Schleusen, welche zur Auflcitung des Wassers auf die einzelnen Grundstücke oder Reviere dienen. Von dem Verfasser finden sich im Cultur-Ingenieur⁴⁴) Mittheilungen über Einlasschleusen aus Steinplatten.

Das Längenprofil des Bewässerungscanals für die Boker Heide ergiebt Taf. XXXVIII, Fig. 6.⁴⁵) In Fig. 7 ist ein Theil der Bewässerungsanlage bei Eguisheim am Oberrhein dargestellt.

§ 34. Die Methoden der Bewässerung’ und die Anlagen im Bewässerungs-

Object. 1. Die Stauberieselung. Diese Methode der Bewässerung besteht im Wesentlichen in einer Eintheilung des Objects in mehr oder minder grosse Reviere, welche von Dämmen umgeben werden; an der oberen Seite wird das Wasser vermittelst Schleusen oder Sielen zugeleitet, an der unteren Seite in derselben Weise wieder abgelassen. Die Schützen in den Sielen und Schleusen im unteren Damm werden so lange geschlossen bis die normale Stauhöhe erreicht ist und dann so weit geöffnet, dass der Abfluss dem Zufluss entspricht. Das Wasser in den Revieren hat eine sehr langsame Bewegung und lässt daher die Sinkstoffe zur Befruchtung der Grundstücke fallen.

Diese Methode kann nur Anwendung finden wenn das Terrain eben ist, am günstigsten ist ein geringes Gefälle in der Richtnng des fiiessenden Wassers, es wird dadurch die Trockenlegung nach Vollendung der Bewässerung befördert. Da der Verbrauch an Wasser erheblich geringer ist, als bei den Berieselungsanlagen, so gewährt diese Methode die Möglichkeit ausgedehnte Flächen zu bewässern, welche theils der Kosten, thcils des Wassermangels wegen zur Berieselung nicht gebracht werden könnten. Diese Methode ist daher vorzugsweise geeignet, wenn das Wasser aus grossen Flüssen oder Strömen nur bei höheren Wasserständen entnommen werden kann und fruchtbare Sinkstoffe führt; ist es möglich Wasser zur Anfeuchtung nach dem ersten Schnitt zu erlangen, so wird der Erfolg der Anlage erheblich vergrössert. Ein nicht zu unterschätzender Vortheil der Stauberieselung liegt auch darin, dass die bewässerten Flächen ohne Nachtheil beweidet werden können.

Die Grösse der Reviere hängt von den Terrainverhältnissen ab, man kann unbedenklich bis auf 50 bis 60IIa gehen, wenn die Wassertiefe vor dem untern Damm 0m,5 bis 0m,7 nicht übersteigt, bei unebenem Terrain lassen sich die Anlagekosten durch Mitteldämme mit sehr flachen Böschungen verringern. Das Wasser kann durch eine Reihe von Revieren gelassen werden, um dasselbe zu Zeiten des Wassermangels thunlichst auszunutzen, es kommt dabei die Qualität des Wassers in Betracht. Zweckmässig ist es die Einrichtung der Art zu treffen, dass jedem Revier auch frisches Wasser zugeführt werden kann. Unterhalb des oberen Damms und parallel mit demselben wird eine Mulde angelegt, welche zur Vertheilung des Wassers dient und das Material für den Damm liefert; vor dem unteren Damm wird ein Entwässerungsgraben oder Mulde angelegt, in welchen die Entwässerungszüge des Reviers einmünden, siehe Fig. 4. Ausser den Sielen zum Ablassen des Wassers in das untere Revier wird eine Ablasschleuse hergestellt, um das zurückbleibende Wasser vollständig in den nächsten Entwässerungsgraben zu führen. Die rasche und vollständige Trockenlegung der einzelnen Reviere ist von der grössten Wichtigkeit.

Fig. 4.

3»

RH

Die Dämme erhalten eine Höhe von 0m,3 bis 0ra,4 über dem Normalwasserspiegel und nach der Binnenseite eine drei bis viermalige Böschung; die Kronenbreite ist zu lra anzunehmen. Die Böschungen sind sorgfältig zu besoden und bei grösserer Wassertiefe durch Weidenpflanzung gegen Wellenschlag zu sichern. Zur Erleichterung der Zu- und Ableitung des Wassers kann man in der Richtung des fliessenden Wassers einen Graben von dem obern bis zu dem untern Damm anlegen, wie solches in Belgien stets geschieht. Die Reviere werden daselbst von geringer Ausdehnung angenommen, die Breite zu 54m, das Wasser steht unterhalb des oberen Dammes 0m,02 bis 0m,04 und oberhalb des unteren Dammes etwa 0m,15 über dem Terrain.⁸⁴) Die Kosten der Stauberieselung sind sehr gering, da eine Umarbeitung der Flächen nicht stattfindet, und nur einzelne Höhen abzutragen und einzelne Niederungen allmählich auszufüllen sind; für grössere Reviere betragen die Kosten für die Anlage der Dämme, Schleusen und Siele auf das Hectar nur etwa 60 Mark.

¹

J Zeitschr. des Arch.- und Ing.-Vereins zu Hannover. Band XII, S. 107.

²

)    Zeitschr. f. Bauw. 1863.

³

)    Der Binnenflussbau im Grossherzogthum Baden. 1863.

⁴

) "Woltmann. Beiträge zur hydraulischen Architectur. 4. Band.

⁵

)    lieber Ent- und Bewässerung der Ländereien. Hannover 1865.

⁶

)    Allgemeine Maschinenlehre. Band IV, 1875.

⁷

)    Die Entwässerung des Bremer Blocklandes von Berg, Bremen 1864 und Zeitschrift des Arch.-und Ing.-Ver. zu Hannover, 1865.

⁸

)    Engineering. 1876. Jan. S. 9.

⁹

)    Tijdschrift van het koninklijk Instituut van Ing. 18⁷⁴/75, 3. Lief.

¹⁰

) Zeitschr. des Arch.- u. Ingen.-Vereins zu Hannover. Band XVII, S. 71.

¹¹

) Comptes rendus. 18G9, S. 1214.

¹²

)    Annales industrielles, 26. März 1876 und 21. Mai 1876.

¹³

)    Journal d’agriculture pratique, 18⁷⁰/7i. 1. Th.

¹⁴

)    Die landwirthschaftlichen Versuchsstationen. Band XVI, 1872.

¹⁵

) Mark Lane Express, 25. Dec. 1865.

¹⁶

B0) Annales industrielles, 26. März 1876.

¹⁷

) Gehler’s Physikalisches Wörterbuch. Band VIII.

¹⁸

) Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover. 1867, S. 241.

¹⁹

) Des submersions fertilisantes par Nadault de Buffon, S. 2G4 und Debauve, Manuel de l’ingänieur, S. 201.

²⁰

®⁴) Journal d’agricultnre pratique. 1869.

²¹

) Land- und forstwirthschaftliche Zeitung für das Fürstenthum Lüneburg, II. S. 87 und III S. 41.

42*

²²

)    Bulletin de la societe d’encouragement, 1863 und Experiences sur l’emploi des eaux dans les irrigations sous differents climats, 2. ed. 1869.

²³

)    Die Chemie in ihrer Anwendung auf Agrikultur und Physiologie. I. Theil, S. 342 u. f.

²⁴

)    Dünkelberg in Cultur-Ingenieur. Bd. 3, S, 34.

²⁵

) Journal (l’agriculture pratique, 1876. I. S. 839, II. S. 74, 105.

²⁶

)    Hess. Die Bewässerungsanlagen Ober-Italiens. 1874.

²⁷

)    Aymard. Irrigations du midi de l’Espagne. 1864, S. 20.

²⁸

)    S chlumberger in Journal d’agriculture pratique. 18⁷⁰/7i.

²⁹

) Annales des ponts et chaussees, April 1875.

³⁰

6S) Engineer. 1875. 13. August.

³¹

)    Aymard. Irrigations du midi de l’Espagne. 1864, S. 195.

³²

)    Cours de navigation interieure par Lagrene. 2. Band. 1871.

³³

)    Allgemeine Maschinenlehre. 4. Band, S. 544 — 564.

³⁴

)    Cultur-Ingenieur. 3. Band, S. 264 und Zeitschrift für die landwirtschaftlichen Vereine des Grossherzogthums Hessen. 1871, 18. April.

³⁵

)    Zeitschrift für die landwirtschaftlichen Vereine des Grossherzogthums Hessen. 1864, S. 501.

³⁶

)    Nadault de Buffon. Cours d’agriculture et d’hydraulique agricole. 3. Band, S. 214.

³⁷

)    Journal d’agriculture pratique. 1869, tome second. S. 556.

³⁸

)    Die Petersen’sche Wiesenbaumethode von Turretin, Schleswig 1869.

³⁹

)    Dingler’s Journ. Bd. 86. S. 410 u. Bd. 161, S. 161; Bulletin de la soc. d’enc. 1853, S. 695.

⁴⁰

)    Die landwirtschaftlichen Geräte und Maschinen der Weltausstellung zu Philadelphia von Per eis, Wien 1877, S. 34.

⁴¹

)    Annales des travaux publics de Belgique. 1860 — 61.

⁴²

)    Annales des ponts et cliaussees, 1869 und 1875, I)ec.

⁴³

)    Nouvelles Annales de la construction. 1857.

⁴⁴

)    Band 2, S. 298.

⁴⁵

)    Nachrichten über Landes-Meliorationen, insbesondere über die Melioration der Boker Haide von Wurffbain. Berlin 185G.

2. Die wilde Berieselung. Diese Methode besteht in der Leitung des Wassers nach den höchst belegenen Punkten des Objects, von welchen dasselbe in die Niederungen abfliesst. Es fehlt bei derartigen Anlagen in der Regel an einer genügenden Entwässerung und kann bei den lang gestreckten Hängen und bei der unebenen Beschaffenheit eine gleichmässige Wirkung der Rieselung nicht eintreten. Der Bedarf an Wasser ist gross und der Erfolg gering. Derartige Anlagen sind daher nur als Vorläufer einer rationellen Anlage anzusehen und sollten nur dann verstattet werden, wenn die Kräfte der Grundbesitzer auf grossen Flächen derart in Anspruch genommen sind, dass es unmöglich ist sofort auf allen Stellen mit der regelrechten Einrichtung der Wiesen zu beginnen. ¹

3. Der rationelle Wiesenbau. Es werden die Anlagen unter Berücksichtigung der Quantität und Qualität des zur Disposition stehenden Wassers und mit Rücksicht auf die Terrainverhältnisse ausgeführt, so dass die Erdarbeiten auf das geringste Maass beschränkt werden. Man unterscheidet den Hang- und den Rttckenbau.

Der Hangbau, siehe nachstehende Fig. 5, findet vorzugsweise in den Wiesen-thälern bei starkem Gefälle nach dem Bache Anwendung, der Zuleitungsgraben wird an der Thallehne entlang geführt und das Wasser vermittelst Parallelgräbchen auf die Bewässerungswiese gebracht, in Parallelgräben (Fanggräben) wird das Wasser aufgefangen und fliesst entweder direct auf das unterliegende Feld oder in den Entwässerungsgraben und frisches Wasser wird zugeführt. Die letztere Anordnung er-giebt die nachstehende Skizze Fig. 6, in welchen die Zuleitungsgräben mit doppelten, die Entwässerungsgräben mit einfachen Linien bezeichnet sind.

Fig. 5.

Fig. 6.

Fig. 7.

Der Rücken bau, siehe vorstehende Fig. 7, findet in ebenem Terrain Anwendung, wenn das Gefälle 2 Procent nicht übersteigt, die Grundrissanordung ergiebt die

Fig. 8.

nebenstehende Skizze Fig. 8, nach welcher das Wasser direct aus dem Entwässerungsgraben auf die folgende Abtheilung geleitet wird, bei mangelndem Gefälle empfiehlt es sich das Abfallwasser der ersten Abtheilung auf der dritten, fünften u. s. w. Abtheilung wieder zu benutzen, der Abtheilung II aber frisches Wasser zuzuführen und das Abfallwasser auf den Abtheilungen IV, VI u. s. w. zu benutzen.

Die Längen der Rücken sollten, um ein gleich-mässiges Ueberschlagen des Wassers zu erreichen, nicht über 20™ angenommen werden, doch findet man häufig Anlagen mit erheblich längeren Rücken. Die Breite der Rücken ist wegen der grösseren Kosten, der erschwerten Unterhaltung der Grippen und der Werbung des Heues bei schmalen Rücken nicht unter 7m,5 anzunehmen, bei gutem und knappen Wasser sind Breiten von llm,3 und 15m zulässig und findet man Rücken von noch grösserer Breite, welche gute Erträge geben. Bei grosser Breite empfiehlt es sich ein Regulirungsgräbchen etwa in der Mitte des Hanges entlang zu ziehen parallel zu der Zuleitungsgrippe. Das Gefälle der Rücken wechselt je nach der Breite derselben von 0m,15 bis 0m,25.

Geschieht die Herstellung der Wiesen nach der Schablone ohne Rücksicht auf die Terrain- und Wasserverhältnisse, so hat man den sog. Kunst Wiesenbau, welcher indess wegen der bedeutenden Kosten jetzt nur noch selten zur Ausführung gebracht wird.

4. Die Anfeuchtung der Wiesen und Felder. Die vorhin aufgeführten Anlagen können auch zur Anfeuchtung im Sommer benutzt werden, wenn man die

Grippen mit Wasser gefüllt hält oder nach dem ersten Schnitt massig überrieseln lässt. Dient die Bewässerung nur zur Anfeuchtung, so bringt man die Wiesenfläche in einzelne Abtheilungen von 200 bis 400 oder bezw. 300 bis G00m Länge, je nachdem der Boden schwerer oder leichter ist, das Gefälle beträgt 0'“, 15 bis 0m,20 auf 100m. Aus den Zuleitungsgräben wird das Wasser vermittelst Schleusen in 8 bis 10m Entfernung auf die Wiese geführt, der Ableitungsgraben an der unteren Seite nimmt das abfliessende Wasser auf; auf der Wiese selbst werden keine Gräben gezogen. Die Bewässerung der Aecker geschieht vermittelst Furchen, die mit dem Pfluge gezogen werden, das Wasser wird in dieselben geleitet und zieht durch die Capillar-kraft in dem Boden auf.

5. Es ist hier noch die Drain-Bewässerung nach dem System Petersen zu erwähnen. Der Sammeldrain wird in der Richtung des stärksten Gefälles gelegt, die Saugdrains normal gegen den Sammeldrain. Durch Ventile kann die Entwässerung während der Bewässerung unterbrochen werden. Die Grundstücke sind in Hangbau einzurichten. Für schweren Boden, welcher abgesehen von der Bewässerung der Drainage bedarf, bei starkem Gefälle, geringem Wasserzufluss und guter Beaufsichtigung wird sich dieses System der intensiven Cultur häufig mit Nutzen anwenden lassen.⁸⁵)

Die Einzelheiten der Cultur können hier nicht weiter erörtert werden, man vergleiche die unten angegebenen Quellen betreffend Bewässerung des Lein⁸⁶), der Luzerne, Rüben, Gärten u. s. w.⁸⁷), des Reis⁸⁸), sowie die am Schlüsse des Capitels angegebenen grösseren Werke, auf welche auch in Betreff der kleineren Bauwerke in den Bewässerungsobjecten Bezug genommen werden muss.

§ 35. Die Entwässerung. Es kann im Allgemeinen auf den Abschnitt über Entwässerungen Bezug genommen werden, es mag hier nur noch die Notli Wendigkeit der gründlichen Entwässerung für Bewässerungsanlagen hervorgehoben werden. Der Wasserspiegel in den Entwässerungsgräben darf nicht über 0m,l unter der Unterkante der Hänge ansteigen und muss die Anlage der Abzugsgräben die Möglichkeit gewähren rasch und sicher die einzelnen Abtheilungen trocken zu legen.

§ 36. Die zur Bewässerung erforderliche Wassermenge und die Wasserverluste. Die zur Bewässerung erforderliche Wassermenge ist hauptsächlich davon abhängig, ob die Bewässerung eine düngende oder lediglich eine anfeuchtende sein soll. Einen erheblichen Einfluss übt das Klima und die Bodenbeschaffenheit aus, ein Sandboden saugt das Wasser begierig auf, ein thoniger Boden nimmt nur wenig Wasser auf, ferner die Tiefe des Grundwassers unter dem Terrain, welche namentlich bei leichten Bodenarten von Einfluss ist, die Gefällsverhältnisse, welche entscheiden, ob sich das Wasser nur einmal oder wiederholt benutzen lässt, endlich die Art der Bewässerung (schmale oder breite Rücken u. s. w.) Für die anfeuchtende Bewässerung ist die Art der Cultur zu berücksichtigen, da die verschiedenen Pflanzen die Wiederholung der Anfeuchtung in grösseren oder kleineren Zwischenräumen erfordern.

In Piemont rechnet man für die anfeuchtende Bewässerung der Wiesen einen dauernden Zufluss von 1,4 Liter auf das Hectar, für Getreide, welches nur einmal

S5) Turretin, Der Wiesenbau nach der neuen Methode von Petersen, Schleswig 1864.

⁸⁶)    Enciclopedia agraria, vol. II. Part. 4.

⁸⁷)    Annales des ponts et chaussees, 1854 und 1870.

⁸⁸)    Annales des ponts et chaussßes, 1862. S. 217.— Annalen der Landwirtschaft. 1866, S. 161.— Annales des ponts et chaussees, 1853. — Enciclopedia agraria italiana, Bd. V, Th. 4. — Scientific American, 12. August 1871.

bewässert wird 0,35 Liter, für Klee 1 Liter bei 2 bis 3 maliger Bewässerung, für Reis 4 Liter auf das Hectar; im Durchschnitt werden 1 bis 1,2 Liter auf das Hectar in der Secunde berechnet, wenn das Abfallwasser wieder benutzt werden kann. Die Menge des Abfallwassers wird durchschnittlich zu 25 Procent des zugeleiteten Wassers angenommen. Der Wasserverlust durch Filtration und Verdunstung in Canälen beträgt je nach den Localverhältnissen 10 bis 17 Procent. Im Allgemeinen kann man den Bedarf an Bewässerungswasser zur Anfeuchtung in den südlichen Ländern zu 1 Liter auf das Hectar und in der Secunde annehmen, bei vorwiegender Garten- oder Reiscultur ist jedoch der Durchschnittssatz zu erhöhen. In Indien⁸⁹) rechnet man für Reis 1,75 bis 2,3 Liter in der Secunde, in der Lombardei nimmt man den Verbrauch zu 2 Liter in der Secunde und auf das Hectar an. In Algier hat man wegen des Wassermangels den Verbrauch an Wasser sehr beschränkt, auf Luzerne, Melonen, Mais, Orangerie, Baumwolle rechnet man etwa Vs Liter in der Secunde und auf das Hectar, für Rüben, Tabak V⁵ Liter. Für Deutschland würde man wegen des weniger warmen Klimas die obigen Angaben etwas vermindern können, es ist indess zu berücksichtigen, dass bei dem Wassermangel in den wärmeren Ländern der Verbrauch auf ein Minimum reducirt ist und kann man daher bei der in nördlichen Ländern überdies nicht so sorgfältigen Haushaltung des Wassers auch für Deutschland die obigen Angaben beibelialten, falls nicht etwa ein sehr durchlassender oder thoniger Boden eine Aenderung nothwendig erscheinen lässt.

Die düngende Bewässerung erfordert für Rücken- und Hangbau je nach den Localverhältnissen eine Wassermenge von 30 bis 80 Liter in der Secunde zur Berieselung eines Hectar, bei viermaliger Benutzung also 7,5 bis 10 Liter auf das Hectar Bewässerungsfläche. Für Stauberieselungen genügen 10 bis 20 Liter zur gleichzeitigen Bewässerung von 1 Hectar in der Secunde, ist das Wasser sehr fruchtbar und steht längere Zeit zur Disposition, so wird man auch noch unter dieses Maass hinabgehen können.

Die Wasserverluste bei der Berieselung und Ueberstauung sind je nach den Localverhältnissen sehr verschieden, Keelhoff⁹⁰) hat den Verlust zu V₅ bis ’/c des zugeleiteten Wassers gefunden, Vincent hält den Verlust für unbedeutend, der Verfasser⁹¹) fand Verluste von 9 bis 22 Procent.

§ 37. Die Vertheilung des Wassers. Für die düngende Bewässerung geschieht die Vertheilung des Wassers in der Regel durch Schleusen oder Siele mit Schützen, deren lichte Oeffnung nach der zu bewässernden Fläche und nach der Druckhöhe bestimmt wird; die Vertheilung des Wassers geschieht nicht nach Kubik-maass, sondern nach der Zeit.

In den südlichen Ländern findet die Vertheilung des Wassers nach Ivubikmaass Anwendung, in Italien verwendet man die Moduli, welche bei einer bestimmten Oeffnung unter bestimmter Druckhöhe eine gewisse Quantität Wasser geben. Der Mailänder Modul hat eine Oeffnung von 0m,1487 Breite und 0m,1983 Höhe im Lichten, die Stärke der Platten, in welchen sich die Oeffnung befindet, soll 0m,1487 und die Druckhöhe 0m,0991 sein. Da man die Abgabe von x Wasserzoll einfach dadurch bewirkt, dass man der Oeffnung die Breite x x 0,1487 giebt, so ist es klar, dass

⁸⁰) Lamairesse in den Annales des ponts et chaussees, 18G9.

⁹⁰)    Traite pratique de l’irrigation des prairies, 1856,

⁹¹)    Hess. Ermittelung der Wasserverluste bei Bewässerungsanlagen im Cultur-Ingenieur, Bd. III.

die grösseren Oeffnungen verhältnissmässig eine grössere Quantität Wasser geben, es schwanken daher die Angaben in Betreff der Consumtion eines Wasserzolls von 32 bis 46 Liter, je nachdem zu den Beobachtungen kleinere oder grössere Oeffnungen benutzt wurden. Nach den neueren Untersuchungen²) schwanken die Reductions-coefficienten von 1 bis 8 Wasserzoll von 0,576 bis 0,619. Der Verwirrung durch die Anwendung der verschiedenartigsten Moduli ist dadurch ein Ziel gesetzt, dass im Civil-Codex des Königreichs Italien (Artikel 622) der italienische Modul zu 100 Liter in der Secunde festgesetzt ist ohne Rücksicht auf die Form der Oeffnung und die Druckhöhe.

In den Bewässerungsanlagen, welche von dem Canal von Marseille gespeist werden, hat man für geringe Wassermengen schwimmende sog. Ueberfallwehre verwendet, deren Consumtion von der Druckhöhe unabhängig ist³). Von Chameroy ist ebenfalls ein Apparat (Jauge piezometrique) construirt, welcher unabhängig vom Drucke stets gleiche Quantitäten Wasser liefert⁴). Bei der Entnahme grösserer Wassermengen aus dem Zuleitungscanal ist die Anlage von Schleusen unvermeidlich, in Italien hat man in neuerer Zeit unterhalb ein Wehr angebracht und die Ueberlauf-höhen für die verschiedenen Consumtionen bestimmt, die Regulirung geschieht durch die Schützen der Schleuse.

§ 38. Die Bewässerung mit städtischem Abfallwasser. Im Anschluss an Capitel IV, § 10 ist über die Benutzung des städtischen Abfallwassers zu landwirth-schaftlichen Zwecken Folgendes zu bemerken.

Die erste Anwendung des städtischen Abfallwassers zur Bewässerung machten im zwölften Jahrhundert die Cistercienser Mönche des Klosters Chiaravalle bei Mailand⁵), indem sie die Vettabbia, welche das Abfallwasser aus der Stadt und dem Festungsgraben abführt, zur Bewässerung von Wiesen in der Nähe der Stadt benutzten. Die Anlagen sind im Laufe der Jahrhunderte weiter ausgedehnt und geben noch heute einen ausgezeichneten Ertrag, der erste Schnitt wird bereits in der Mitte des Monat Januar gewonnen und beträgt der Pachtpreis für das Hectar 400 bis 480 Mark.⁶) Im Anfänge dieses Jahrhunderts begann man mit der Benutzung des Abfallwassers von Edinburg zur Bewässerung der Craigentinny-Wiesen⁷), auch hier wurden Pachterträge von 441 Mark für das Hectar erzielt, gleichwohl fand die Anwendung eine weitere Ausdehnung nicht, weil die üblen Gerüche der Wiesen die Baulust aus der Nähe des Bewässerungsobjects verdrängte.

In den letzten Jahrzehnten sind in England, Frankreich und Deutschland Anlagen zur Benutzung des Abfallwassers ausgeführt, pecuniäre Erfolge haben diese Anlagen mit wenigen Ausnahmen nicht gehabt, es lässt sich dies leicht erklären, da die Zuleitung des Abfallwassers nach dem Objecte nicht wie in Mailand und Edinburg vermittelst des natürlichen Gefälles geschah, sondern die Massen durch Maschinen gehoben werden mussten, überdies für die grösseren Städte die Leitungen eine erhebliche Länge erhalten mussten und die Grundentschädigungen sehr bedeutend waren; ausserdem war die Beschaffung des Bewässerungs-Objects oft mit grossen

43

Schwierigkeiten verknüpft. Die Verpflichtung das Abfallwasser zu allen Zeiten aufzunehmen wirkt ebenfalls ungünstig auf die Rentabilität der Anlage, namentlich in nassen Jahren. Die Bewässerung mit städtischem Abfallwasser ist nach den bisherigen Erfahrungen nicht als eine lucrative Anlage für die Städte anzusehen, sondern als eine mit Opfern herzustellende Anlage, um die Verunreinigung der Gewässer zu vermeiden. Bei undurchlässigem Untergrund ist besondere Vorsicht erforderlich, um Nachtheile durch das Abfallwasser zu verhüten.

In England ist die Bewässerung mit städtischen Abfallwasser in 44 Städten mit durchschnittlich 12 600 Einwohnern durchgeführt⁸), die mittlere Grösse der bewässerten Fläche beträgt 45Ha; die Kosten der Anlage betragen durchschnittlich auf den Kopf 19 Mark, die Kosten der Unterhaltung 1,1 Mark. Von 54 Städten wird • die Reinigung des Wassers durch Filtration bewirkt, die Kosten der Anlage belaufen sich auf 6 Mark auf den Kopf und 2 Mark 18 Pf. auf den Kopf beträgt die Unterhaltung jährlich. Die chemische Behandlung ist in 27 Städten durchgeführt, die Kosten der Anlage belaufen sich auf 4 Mark, die Kosten der Unterhaltung auf 66 Pf. jährlich auf den Kopf.

In Paris wird die Bewässerung der Ebene von Gennevilliers mit städtischem Abfallwasser immer weiter ausgedehnt, nach dem Bericht der Commission, welche am 22. August 1874 von dem Minister für die öffentlichen Arbeiten eingesetzt war⁹), sind zum Ersatz der Alkalien, des Stickstoffs und der Phosphorsäure auf ein Hectar für jede Ernte 15000 kbm erforderlich, also für eine dreimalige Ernte 45000 kbm jährlich, es wurden verbraucht durchschnittlich 50000 bis 100000 kbm jährlich auf das Hectar. Nachtheile der Bewässerung sollen nicht vorgekommen sein. Der Pachtpreis der Grundstücke ist von 72 bis 96 Mark auf 160 bis 240, auch auf 300 Mark auf das Hectar gestiegen.

Nach Ausführung der neuen Anlagen betragen die Gesammtkosten 2 100 000 M. und werden alsdann 1000Ha mit etwa ³/₅ des vorhandenen Schmutzwassers bewässert.

In Frankreich ist Paris die einzige Stadt, welche mit städtischem Abfallwasser

bewässert.

In Deutschland sind die Städte Berlin und Danzig mit der Verwendung der Abfallstoffe in neuerer Zeit vorgegangen, auch ist in Bremen eine grössere Anlage projectirt und eine Anlage in geringerem Umfange in der Ausführung begriffen.

Der Zweck der Bewässerung mit städtischem Abfallwasser besteht in einer Reinigung des Wassers, damit dasselbe ohne Nachtheil den Wasserzügen zugeführt werden kann und in einer düngenden bezw. anfeuchtenden Bewässerung der Grundstücke.

Die Untersuchungen über die Art und Weise, in welcher der Boden das städtische Abfallwasser reinigt, erscheinen noch nicht abgeschlossen. Nach den Versuchen von Jeannel¹⁰) verhindern die Wurzeln der Pflanzen die Fäulniss der organischen Materien, welche aufgelöst und suspendirt im Wasser sind. Die Wurzeln der lebenden Pflanzen wirken wie Quellen von Sauerstoff, unter ihrem Einfluss verschwinden die Bacterien und Monaden und machen den in der Luft lebenden Infusorien Platz, dem Wasser wird Sauerstoff aus dem Boden zugeführt. Nach Latham

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ist es hauptsächlich die Verwandtschaft des Oherhodens mit den düngenden Stoffen, welche die Reinigung bewirkt; der Boden zieht die Dungstoffe an und magazinirt dieselben, macht sie für die Aufnahme durch die Pflanzen geeignet und giebt die Nahrungsstoflfe bei eintretender Vegetation allmählich ab, daher giebt auch der erste Schnitt auf bewässerten Grundstücken, welcher die Aufspeicherungen des Winters consumirt, fast die Hälfte sämmtlicher folgenden Schnitte.

Das Abfallwasser fliesst den Bewässerungsfeldern aus den städtischen Canälen entweder in einer Druckleitung oder in offenen Canälen zu. In neuester Zeit hat man in England mit Erfolg eine Vorrichtung von Odams und Blackburn zum Reinigen verwendet¹⁰¹), dieselbe besteht aus zwei concentrisclien Cy lindern, von denen der innere mit feinen, der äussere mit grossen Löchern versehen ist. Die Cylinder sind wie 1:10 geneigt und fliesst das Abfallwasser von oben zu. Ein Elevator hebt die dicke Masse aus dem unteren Ende des Cylinders.

Das Rieselfeld muss drainirt werden, falls der Boden nicht sehr durchlassend ist. Die Anstauung des Riesehvassers in den tief liegenden Drains muss als eine irrationelle Methode angesehen werden, auch die Bewässerung vermittelst Schläuchen ist nicht zweckmässig.

Bei grösseren Anlagen wird man eine Vertlieilung des Abfallwassers im Objecte durch offene Gräben, entweder gemauert, in Beton oder in Erde in der Regel annehmen. Die Bewässerung geschieht entweder durch Ueberrieseln und kann man Hang- oder Rückenbau je nach den Localverhältnissen verwenden, oder durch Einstauen, indem man Furchen zwischen schmalen Beeten öffnet, in welche das Wasser zur Anfeuchtung einstaut und nach der Verdunstung ersetzt wird. Die erste Methode eignet sich vorzugsweise für Grasproduction, die letzte für Gemüsebau u. s. w. Eine Stauberieselung oder Colmation findet seltener Anwendung.

Die Fläche, welche zur Reinigung des Abfallwassers erforderlich ist, wird in England zu 4 bis 51Ia auf 1000 Personen gerechnet; bei durchlassendem Boden kann man erheblich unter dieses Maass gehen. Es wird sich empfehlen bei grösseren Anlagen im Wege des Versuchs vorzugehen, wie solches in Paris geschehen ist.

Auf die Einzelnheiten der Cultur mit Abfallwasser und die Erfolge, sowie auf die chemische Untersuchung des Abfallwassers vor und nach der Berieselung kann hier nicht weiter eingegangen werden, es mag nur auf die am Schlüsse des Capitels angegebene Literatur und namentlich auf die Arbeiten von Ronna, Durand Clay, Dünkelberg, Lefeldt verwiesen werden, von denen die Arbeit von Lefeldt¹⁰²) auf Seite 489 bis 532 die englische Literatur und Auszüge aus officiellen Documenten giebt.

) Iron. 15. Juli 1876.

¹⁰²) Landwirthschaftliche Jahrbücher. 1872.

Literatur.

1.    Handbuch des landwirtschaftlichen Wasserbaues von Dr. Emil Pereis. Berlin 1877.

Maschinenanlagen bei künstlicher Entwässerung.

2.    Het Pomprad, een verbetered scheprad door van Royen. Utrecht. Kemink en Soon. 1869.

3.    Studi comparativi sulla Ruota-Pompa di Overmars e van Royen von Chizzolini. Milano 1871.

4.    Publication industrielle des machines par Arm eng au d aine. 1869.

5.    Tijdschrift van het Koninklijk Instituut van Ingenieurs 1872—73, 2. Lieferung. Die Maschinen zur

Trockenlegung des Stadil Fjord.

6.    Engineering 1873. 23. Mai. Entwässerung des Zuilichen Polders in Holland.

7.    Portefeuille economique des machines. Febr. 1866 Centrifugalpumpen von Malo und Belleville.

8.    Zeitschrift für Bauwesen, 1858. Krüger über Kastenpumpen.

9.    Zeitschrift für Bauwesen, 1866. S. 486. Wernekink über Entwässerung des Essenburger Bruches.

10.    Polytechnisches Journal, 1861, 6. 179. Entwässerungs-Maschinen für die Gemarkungen Oppenheim, Dien-

heim und Ludwigshöhe im Grossherzogthum Hessen.

11.    Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1876. April. Die Dampfmaschine des Lammefjord Pumpwerks

auf Seeland.

12.    Engineering 1876. 7. Jan. Pumpstation in der Niederung bei Ferrara.

13.    Scientific American 1875. 17. April und Stummer’s Ingenieur, 1877. Windmühlen.

14.    Stummer’s Ingenieur 1. und 12. Mai 1876. Das Pumpwerk zu Dordrecht.

15.    Deutsche Bauzeitung 1876, No. 77. Kröhnke über Wasserschnecken,

C o 1 m a t i o n.

16 Die Colmation im Isere-Thale, von dem Ingenieur C h o r o n. Annales des ponts et chaussSes 1871. Mai.

17.    Historische und technische Abhandlung, betreffend die Eindeichung und Colmation am linken Ufer des

Var-Flusses vom Ingenieur Vigan. Annales des ponts et chaussdes, 1872. Mai. S. 337—405.

Bewässerungsanlagen.

18.    Der Wiesenbau in seinen landwirthschaftlichen und technischen Grundzügen, von Professor Dr. Dünkel

berg. 2. Aufl. Braunschweig. 1877.

19.    Irrigation et assainissement des terres par Raphael Pareto. Paris 1851.

20.    Cours d’agriculture et d’hydraulique agricole par Nadault de Buffon. Paris 1858. 4 Bände.

21.    Des submersions fertilisantes par Nadault de Buffon. Paris 1867.

22.    Italian Irrigation by Baird Smith. 2 Bände. Edinburg und London. 1855.

23.    Vincent. Der rationelle Wiesenbau, dessen Theorie und Praxis. Leipzig, 1870.

24.    Sülle bonificazioni, risaie ed irrigazioni del regno d’Italia, relaz. del Pareto.

25.    11 canale Cavour, memoria storico-tecnico par l’ingegnere F. Ajraghi. Milano 1869.

26.    Sui prati maricitorii dell ingegnere G. Manzi. Milano 1864.

27.    A short account of the Ganges Canal by the late Colonel Baird Smidt.

28.    Series of rapports to irrigation in the Madras Presidency. 4 Bände.

29.    Referate und Abhandlungen über indische Bewässerungen. Zeitschrift des Architecten- und Ingenieur-

Vereins zu Hannover. 1871, S. 404 u. 531; 1872, S. 109; 1873, S. 101 u. 102, 251, 571; 1874, S. 118 u. 331; 1875, S. 93, 251 u. 566.

XIII. Capitel.

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Bearbeitet von

H. Garbe,

Königl. Baurath, Professor am Polytechnikum zu Hannover.

(Hierzu Taf. XL bis XLII und 3 Holzschnitte.)

§ 1. Zweck. Benennungen. Geschichtliches. Deichschleusen sind Entwässerungsschleusen in den Deichen, welche den Wasserzügen (kleineren Flüssen oder Entwässerungscanälen) der bedeichten Niederung freien Abfluss durch den Deichkörper während des niedrigeren Standes des Aussenwassers gewähren, dagegen die höheren Stände des letzteren mittelst beweglicher Verschlussvorrichtungen zurückhalten oder „kehren“. Sofern Dünen an Stelle der Deiche vorhanden sind, werden die Entwässerungsschleusen in seltenen Fällen auch in Dünen erbaut.²)

Im nordwestlichen Deutschland und besonders an der Nordsee werden die Deichschleusen gewöhnlich Siele genannt; namentlich bezeichnet man die bedeckten Deichschleusen mit diesem Namen. Ferner heisst der Hauptentwässerungscanal, in welchen die übrigen Wasserzüge einmünden und welcher auch oft das von der Geest kommende fremde Wasser aufnimmt, das Binnentief, Binnenfleeth oder die Wettern, sowie die Verlängerung desselben zwischen dem Siele und dem Recipienten das Aussentief oder Aussenfleeth; das Binnentief bildet auch oft den Busen für die durch Schöpfanstalten künstlich zu entwässernden, niedrig gelegenen Theile der Marsch (vergl. Cap. XII, § 20).

Die Deichschleusen kommen sowohl in Flussdeichen als in Seedeichen vor. Die Wirksamkeit der ersteren ist insofern wesentlich verschieden von derjenigen der Siele in den Seedeichen, als sie längere Zeit, oft monatelang, während der lange

0 Nach dem ursprünglichen Plane sollte die Besprechung der Siele sich an das XI. Capitel (Deiche) anschliessen. Verschiedene Umstände waren Veranlassung, dass derselben ein b es onder es Capitel gewidmet worden ist. Bei einzelnen in der ersten Hälfte des Handbuchs vorkommenden Verweisungen stimmen deshalb die dort angegebenen Nummern der Capitel XIII u. ff. mit den definitiven Nummern nicht überein, was der Leser entschuldigen wolle. Jene Umstände brachten es auch mit sich, dass die Untersuchungen über Weite und Höhenlage der Siele in einem Anhänge (s. S. 1141) aufgenommen sind, was gleichfalls entschul-

digt sein will.

Die Herausgeber.

²) Die Katwyker Schleusen in der Provinz Holland bieten ein hervorragendes Beispiel dieser Art; vergl. Storm Buysing’s Waterbouwkunde, II. Bd., sowie Hagen’s Seeufer- und Hafenbau, I. Bd,

andauernden hohen Oberwasserstände geschlossen bleiben, um dann wieder monatelang während der niedrigen und mittleren Wasserstände des Flusses geöffnet zu sein. Bei den Sielen der Seedeiche findet dagegen durch die Flutli und Ebbe zweimal täglich inZwischenräumen von etwa 12 V2 Stunden (einer „Tide“) ein Ansteigen und Fallen des Aussenwassers und dadurch ein Schliessen und Oeffnen derselben statt. Nur ausnahmsweise, falls nämlich das Abläufen der Ebbe durch Stürme erheblich beeinträchtigt wird, bleiben auch die Seedeichsiele während mehrerer Tiden zum Nachtheile der entwässernden Grundstücke geschlossen.

Wird Schiffahrt auf den Sieltiefen getrieben, so muss das Siel den Durchgang der Fahrzeuge während derjenigen Zeit, wo Binnen- und Aussenwasser in offener Verbindung stehen, gestatten; soll dies auch zu anderer Zeit möglich sein, so muss eine Kammerschleuse erbaut werden. In der Regel genügt die erstere Anordnung; die Schiffe sammeln sich aussen und binnen vor dem Siele, indem die Sieltiefe daselbst erweitert und auch wohl mit Bolilwerken oder Kaimauern behufs leichteren Löschens und Ladens versehen sind.

Die Siele der Seedeiche werden auch zum Einlassen von Aussenwasser in das Binnentief vielfach benutzt und müssen dann mit Verschlussvorrichtungen (Thoren, Klappen oder Schützen) an der Binnenseite versehen werden, um das eingelassene Wasser zurückhalten zu können.

Zweck dieses Einlassens ist:

a.    die Ueberstauung der moorigen und bruchigen Niederungen, welche sich oberhalb der sog. Seegrenze (Grenze des Salzwassers) oft finden, mit schlickreichem Wasser, welches bei der Fluth ein- und bei der Ebbe ausgelassen wird;

b.    die Erhöhung des niedrigen Wasserstandes in der Marsch zur Zeit der trockenen Sommermonate im Interesse der Grundstücke, der Schiffahrt, der Viehtränke oder der sonstigen Haus- und Wirthschaftszwecke; auch dies kommt, da salziges Wasser nicht zu verwenden, nur oberhalb der Seegrenze vor;

c.    die Hebung des Wasserstandes im Binnentiefe, um durch plötzliches Ablassen desselben zur Zeit der niedrigen Ebbe einen kräftigen Spülstrom im Aussentiefe hervorzurufen und dieses event. unter Zuhilfenahme eines sog. Sielpflugs von den Schlickablagerungen zu reinigen. Letzteres kommt am häufigsten und zwar sowohl unter- als oberhalb der Seegrenze vor; die untere Strecke des Binnentiefs wird dann oft mit Verwallungen (Kajedeichen) versehen, durch welche die übrigen Wasserzüge mittelst kleiner Siele eingeleitet werden, damit das eingelassene Wasser nicht in dieselben und auf die niedrigen Grundstücke dringe; besonders muss das Eindringen des Salzwassers in die Zuggräben in Rücksicht auf das weidende Vieh vermieden werden. Ferner muss an demjenigen Punkte des Binnentiefs, bis zu welchem das eingelassene Wasser treten soll, ein durch Thore zu verschliessendes Schützwerk (sog. V e r 1 a a t), gebaut werden, um die Anfüllung des entfernt vom Siele liegenden Theiles des Binnentiefs, welcher wegen des Gefällverlustes weniger kräftiger spülen würde, zu verhindern.

Die unter b. und c. genannten Zwecke werden auch wohl durch Ansammlung des Binnenwassers ohne Einlassen des Aussenwassers erreicht. An der Einmündung derjenigen Zuggräben in das Binnentief, durch welche niedrige Grundstücke entwässert werden, müssen stets kleine, durch selbstthätige Thore oder Klappen geschlossene Stauwerke (in den Elbmarschen „Schütteis“ genannt) erbaut werden, um die höheren Wasserstände des Binnentiefs zu kehren.

Bei den Flussdeichen kommt das Einlassen des schlickreichen Hochwassers nur selten vor, dagegen wird das Binnenwasser in trockener Jahreszeit gleichfalls im Interesse der Schiffahrt u. s. w. zurückgehalten.

Die Siele sind als nothwendiges Zubehör der Deiche ebenso alt wie diese. A11 der norddeutschen Küste soll das älteste Siel an der Jade bei Bridde warden³)

schon im Jahre 970 erbaut und 1218 fortgerissen sein, doch werden die meisten Bauwerke dieser Art an der deutschen und holländischen Nordseeküste im 12. und 13. Jahrhundert errichtet sein; bei der Erneuerung ist behufs der Wiederbenutzung der Sieltiefe gewöhnlich das neue neben dem alten Siele hergestellt.

§ 2. Lage der Siele. Die Lage der Siele wird beeinflusst durch die Rücksichten:

1.    auf die Vorfluth;

2.    auf die Länge des Aussentiefs;

3.    auf Schutz gegen Strömung, Wellenschlag und Eisgang;

4.    auf den Baugrund.

Betreffs der Yorfluth ist zu bemerken, dass Siele in Flussdeichen an einem möglichst stromabwärs gelegenen Punkte der Marsch zu erbauen sind, weil dort naturgemäss die niedrigsten Grundstücke sich finden und bei einem genügend weiten und tiefen Binnentiefe auch ein Gewinn an Yorfluth gegenüber dem Flusse zu erzielen ist. Dieser Gewinn wird namentlich dann ein beträchtlicher sein, falls es bei langgestreckten Marschen möglich ist, das Binnentief so weit abwärts zu führen, dass es in den vom Oberwasser unabhängigen Theil des Flusses oder in die See einmündet; in den Niederlanden kommen derartige Fälle vor. Im Allgemeinen finden sich jedoch sehr langgestreckte Abwässerungsverbände selten, weil das von den oberhalb gelegenen Ländereien kommende Wasser bei länger andauernder Unterbrechung der Entwässerung leicht die unterhalb gelegenen Grundstücke überschwemmt, bezw. deren Entwässerung hinderlich wird; gegen die Ueberschwemmung vermögen auch Kajedeiche wegen des Durchkuverns keinen unbedingten Schutz zu gewähren. Bei den Seemarschen ist überhaupt kein Gefälle des Ebbespiegels im Recipienten vorhanden oder es ist dasselbe (an den Flussmündungen) zu gering, um an Yorfluth erheblich gewinnen zu können.

Yon grossem Einfluss auf die Wahl des Sielplatzes ist die Länge des Aussen-tiefs, welches möglichst kurz sein muss; bei den Seemarschen giebt dieser Umstand gewöhnlich den Ausschlag. Bei den Flussmarschen versandet das Aussentief bei jedem Hochwasser und muss, da es nicht gespült werden kann, mit grossem Kostenaufwande geräumt werden; bei den Seemarschen treten starke Verschlickungen in demselben ein. Bei den letzteren bildet sich namentlich in niedrigen, entfernt vom Siele gelegenen Watten ein flaches unregelmässiges Bett mit vielen Krümmungen aus (die grösseren Rillen werden „Balje“, die kleineren „Priele“ genannt), in welchem das aus dem Siele kommende Wasser nur in der letzten kurzen Ebbezeit, in der es vereinigt bleibt und mit starkem Gefälle abströmt, eine Spülung herbeizuführen vermag, während es die übrige Zeit frei über das Watt abfliesst, ohne eine solche Wirkung ausüben zu können. Besonders tritt während länger andauernder, ungünstiger Winde, welche die Ebbe nicht genügend abfallen lassen, eine höchst nachtheilige Verschlickung ein; solche ist noch grösser, falls der Marsch kein fremdes Wasser zuströmt, so dass das Siel, um das Binnenwasser nicht zu tief abfallen zu lassen, während der Sommermonate ganz geschlossen bleibt.

Um das Eintreiben des Schlickes von den Watten in das Sieltief, welches namentlich im ersten Stadium der Fluth erfolgt, zu verhüten, wird unterhalb des Sieltiefs (bezw, an der Oberwasserseite der Fluthströmung) und längs desselben wohl ein etwa 0m,6 hoher, 4m breiter, abgerundeter Erdwall aufgeworfen, dessen Oberfläche durch starke Strohbestickung oder Faschinenbespreutung mit Strohunterlage geschützt ist; ein Faschinendamm ist zu diesem Zweck weniger tauglich, da in demselben leicht Höhlungen entstehen, durch welche die gewöhnlich in 0m,3 Stärke flüssige obere Wattschicht eingespült wird.

Das Siel muss auf gutem Baugrunde und an einer Stelle erbaut werden, wo die betr. Deichstrecke durch Strömung, Wellenschlag und Eisgang nicht übermässig leiden kann; ein hohes, nicht abbrechendes, aber in Rücksicht auf das Aussen-tief nicht zu breites Vorland ist daher erwünscht. Es bildet nämlich jedes Siel einen schwachen Punkt im Deiche, woselbst ein Durchbrechen des Wassers weit leichter als bei dem übrigen Deichkörper eintreten kann; solches erfolgt

a.    zwischen den Seitenwänden und der Erde, indem sich beim Setzen des Deichs, an welchem die wohl fundirte Schleuse nicht Theil nimmt, Zwischenräume zwischen der Erde und der Schleusenwand bilden;

b.    unter dem Boden, falls die Spundwände nicht die nöthige Dichtigkeit oder Länge besitzen;

c.    nach Zerstörung des schwächeren, über dem Bauwerke verbleibenden Deichkörpers, welcher auch in Folge der Unterbrechung der ebenen Böschungsflächen stärker angegriffen wird;

d.    nach einem Bruche der Verschluss Vorrichtungen.

Um Notharbeiten in den Stunden der Gefahr leichter vornehmen zu können, sucht man die Siele in der Nähe von Ortschaften anzulegen, welche dann auch die Vortheile der sich am Siele concentrirenden Schiffahrt besser gemessen. Umgekehrt sind aus diesem Grunde im Laufe der Zeit neben vielen Sielen der Seedeiche Ortschaften, welche gewöhnlich nach dem Siele genannt werden, entstanden.

Ferner ist es günstig, das Siel in der Nähe eines binnendeichs gelegenen grossen Kolks, durch welchen das Binnentief geführt wird, zu erbauen, indem ein solcher Kolk als Sammelreservoir dient und das von dem Sieltiefe beanspruchte Gefälle ermässigt wird.

§ 3. Construction der Siele im Allgemeinen. Die Bauweise der Siele ist eine sehr verschiedene und hauptsächlich abhängig:

a.    von der Art des Deiches, ob derselbe Fluss- oder Seedeich, grossen oder geringen Wasserstands-Differenzen ausgesetzt, auf gutem oder schlechtem Grunde gelagert ist;

b.    von der Grösse und den Zwecken des Bauwerks, ob dasselbe gleichzeitig und in hervorragender Weise der Schiffahrt dienen oder auch als Einlassschleuse, sowie zum Aufstauen des Binnenwassers benutzt werden soll;

c.    von dem Materiale und von localen Eigenthümlichkeiten.

Die Siele sind gewöhnlich bedeckt, indem der Deichkörper über die hölzerne Decke oder das massive Gewölbe, wenn nicht in voller Stärke, so doch im oberen bei Hochwasser hauptsächlich exponirten Theile fortgeführt wird; bei geringer Weite bis etwa lm,5 nennt man sie Pumpsiele oder Pumpen.

Offene Deichschleusen werden hergestellt, falls der Deichkörper über einem bedeckten Siele zu klein bleiben würde, um den Angriffen des Wellenschlages und Eisganges Widerstand leisten zu können, was namentlich bei kleineren Deichen leicht eintritt, oder falls bedeckte Siele nicht die nöthige Lichthöhe für die Schiffahrt gewähren. Sie sind in der Unterhaltung kostspieliger als bedeckte Siele; ihre grösseren Thore sind weniger leicht beweglich und wegen des Verziehens weniger wasserdicht. Ferner erfordern sie Roll-, Klapp-, Dreh- oder sonstige bewegliche Brücken für den Verkehr, falls solcher von Bedeutung ist.

Der mittlere Theil des Bauwerkes, über welchen bei den bedeckten Sielen der Deich fortgeführt ist und welcher auch die Haupt-Abschlussvorrichtung enthält, heisst das Haupt siel, dessen Boden stets durchaus wasserdicht hergestellt sein muss. An dasselbe schliessen sich nach aussen das Aussenvorsiel, nach binnen das Binnen vor siel-, sie bilden den Uebergang zu den Sieltiefen, erweitern sich daher am besten nach den Enden und erstrecken sich bei wichtigen Sielen bis in die Bermen und selbst bis zum Ende derselben. Der Boden der Vorsiele ist bei grösseren Sielen gleichfalls wasserdicht hergestellt, um Auswaschungen bei der heftigen Durchströmung unmittelbar vor dem Hauptsiele zu verhüten und die Sicherheit gegen den Durchbruch des Wassers im Boden zu erhöhen, dagegen bei kleineren Sielen nur durch Sturzbetten aus Faschinen mit Steinpackung oder dergl. gesichert. An die Vorsiele schliessen sich Ufer schälwände zur Einfassung der Sieltiefe. Sie reichen mindestens bis zu dem Ende der Bermen bezw. soweit, als eine heftige Bewegung des Wassers bei der Auswässerung oder beim Einlassen des Aussenwassers zu befürchten oder als es die Interessen der Schiffahrt erheischen. Diese Schälwände sind nur bei massiven Sielen auf geringer Länge zuweilen gleichfalls massiv erbaut; öfter finden sich die billigeren Bohlwerke oder Faschinendeckwerke; der letzte, weniger exponirte Theil derselben wird auch oft durch Böschungen mit starken Faschinen-bespreutungen, Pflasterungen u. s. w. ersetzt. Die Sohle der Sieltiefe ist im Anschlüsse an die Böden der Vorsiele auf 10 bis 50m Länge gleichfalls durch Sturzbetten gegen Auskolkungen zu sichern.

Die bedeckten Siele werden entweder aus Holz oder massiv erbaut, doch findet im letzteren Falle das Holz auch zu den Fundamenten und dem Boden Verwendung; die offenen, den Witterungseinflüssen mehr ausgesetzten Deichschleusen werden dagegen in der Pegel massiv hergestellt. Bei Flussdeichen, deren Untergrund wegen der geringen Mächtigkeit der oberen Alluvionschicht gewöhnlich günstig für die Fundirung ist, werden vorzugsweise die dauerhafteren massiven Siele, und zwar entweder auf Beton- oder auf Pfahlrost-Fundirung erbaut; bei den Seedeichen ist dagegen das nicht tragfähige Alluvium (Klai, Moor, Darg) meist von solcher Mächtigkeit, dass die Herstellung durchaus sicherer Fundamente für den Massivbau mit erheblichen Kosten verknüpft ist und daher bis auf die Gegenwart auch hölzerne Siele vielfach erbaut werden; früher bildeten sie sogar die Regel, obgleich der obere Theil der Seitenwände und die Decke, welche sich über Wasser befinden, keine grosse Dauer haben und der Boden durch die Strömung des Wassers, namentlich falls dasselbe Sand führt, stark angegriffen wird. Bei massiven Seedeich-Sielen ist der Pfahlrost die fast ausschliesslich vorkommende Fundirung und muss derselbe mit der grössten Sorgfalt hergestellt werden.

Ist das Alluvium von grosser Mächtigkeit, so entstehen durch die Unbeständigkeit der Druckverhältnisse in Folge der wechselnden Wasserstände, durch die weiche Beschaffenheit des Bodens, in welchem die Pfähle auf grosser Länge stehen, durch die ungleichmässigen Pressungen, welche von dem stark sich setzenden Deichkörper auf den benachbarten, früher nicht belasteten weichen Untergrund und von diesem wieder auf die Pfähle, Spundwände und den Boden hervorgerufen werden, und durch die vom Deichkörper ausgeübte ungleichmässige Belastung des Siels, welches unter der Deichkappe einen weit grösseren Druck als am Fusse der Böschungen erhält, sehr leicht Risse in den Mauern und im Gewölbe, welche man bei zahlreichen Sielen beobachten kann. Wirksame Mittel gegen solche besonders aus der Beweglichkeit der langen Pfähle und der ungleichförmigen Belastung und Sackung des Deichkörpers resultirenden Bewegungen des Bauwerkes sind:

1.    Vermehrung der Pfähle unter den stärker belasteten Theilen des Siels, bezw. Wahl von etwas längeren und stärkeren Pfählen, deren Eindringen sorgfältig zu beobachten, um eventuell neben diejenigen Pfähle, welche zu stark gezogen, noch andere zu setzen;

2.    Schrägpfähle nach beiden Richtungen,

3.    Kräftige durchgehende Längenverbindungen des Rostes, namentlich zwischen Hauptsiel und Vorsielen,

4.    Längsspundwände im Anschlüsse an die äusseren Querspundwände, so dass der Rost ringsum von Spundwänden umgehen und gegen die seitlichen Bodenpressungen geschützt wird;

5.    Vermeidung von langen geraden Flügeln, welche leicht von dem Deichschuhe abgerissen werden; an Stelle derselben sind schräge Flügel zu setzen, welche gewissermaassen Strebepfeiler für das Bauwerk bilden und auch für die Bewegung des Wassers und für die Schiffahrt vorzuziehen sind,

6.    Langsame Aufhöhung des Deichkörpers neben dem Siele und Verwendung von bester trockner Deicherde, welche dem Abrutschen nicht ausgesetzt ist und weniger sackt.

Bei besonders ungünstigen Verhältnissen lassen sich Risse im Mauerwerk mit Sicherheit nur vermeiden, wenn ausser den obigen Mitteln auch der weiche Schlamm unter dem Boden des Siels grösstentheils beseitigt und durch besseren Boden ersetzt wird. In dieser Beziehung gestalten sich die Verhältnisse bei den Sielen oft noch ungünstiger als bei den Schiffsschleusen, indem der Boden der letzteren gewöhnlich tiefer liegt, so dass die Pfähle in geringerer Länge frei stehen und die Belastung eine gleichmässigere ist, während doch in Bezug auf Wasserdichtigkeit des Bodens dieselbe Sicherheit vorhanden sein muss.

Der Boden wird daher im Wesentlichen wie bei den Schiffsschleusen construirt, so dass betreffs aller Details auf das XVI. Capitel verwiesen werden kann.

Die Verschlussvorrichtungen der Flussdeich-Siele brauchen in der Regel nicht selbstthätig eingerichtet zu sein, da sich das Aussenwasser selten in kurzer Zeit zu grösserer Höhe erhebt. Es genügen daher verticale, gewöhnlich aus horizontalen Bohlen mit Leisten hergestellte Schütze, welche durch die im VII. Capitel, § 9 beschriebenen Vorrichtungen, und zwar gewöhnlich mittelst Hebeln (Wuchtebäumen), Ketten nebst Windewellen oder Zahnstangen nebst Getrieben bewegt werden. Dieser Verschluss ist einfach und insofern Thoren oder Klappen vorzuziehen, als etwaige vor den Schlagschwellen liegende fremde Körper weniger störend wirken können. Aber trotzdem werden bei Flussdeichsielen Thore sehr oft an Stelle der Schützen gewählt, weil letztere bei grösserer Sielweite grosse, kostspielige Winden erfordern, deren Reparatur bei entlegenen Bauwerken oft mit Schwierigkeiten verknüpft ist, und weil die Thore bei solchen Sielen, deren Aussenwasser häutigen und raschen Schwankungen gegenüber dem niedrigen Binnenwasser ausgesetzt ist oder in deren Nähe ein Wärter zur Bedienung der Schützen nicht wohnen kann, den Vorzug verdienen.

Bei den Seedeichsielen kommen dagegen gegen das Aussenwasser fast ausschliesslich selbstthätig wirkende Verschlussvorrichtungen vor¹¹), nämlich Thore bei den grösseren Sielen, Klappen bei den Pumpsielen, welche von der Flutli ge-

schlossen werden und sich öffnen, sobald die Ebbe zur Höhe des Binnenwassers abgefallen ist. Die Klappen drehen sich um eine obere horizontale Achse, die Thore um eine verticale Achse; letztere bestehen nur in seltenen Fällen aus einem einzigen oder aus zwei in derselben Ebene liegenden, sich gegen einen Mittelständer oder Mittelpfeiler legenden Thorflügeln, vielmehr in der Regel aus zwei sogen. Stemmthoren, deren Spitze gegen das höhere Aussenwasser gekehrt ist. In allen grösseren Seedeicli-Sielen, mit Ausnahme derjenigen in den wenig exponirten Rückdeichen, finden sich sogar fast ausnahmslos zwei Thorpaare hinter einander, um den bei Sturmfluthen entstehenden bedeutenden Wasserdruck vertheilen zu können und auch für den Fall, dass Reparaturen an dem einen Paare eintreten, noch gesichert zu sein. Bei den bedeckten Sielen wird dann das äussere, bei den offenen Sielen das innere Thorpaar zum Kehren der gewöhnlichen Fluthen benutzt und das andere Paar, die Sturmoder Noththore, von dem Sielwärter geschlossen, falls höhere Fluthen zu befürchten sind. Durch Thorschütze wird die Yertlieilung des Wasserdruckes herbeigeführt und verhindert, dass die äusseren Thore, nachdem die inneren zuerst geschlossen worden, durch den Wellenschlag, welcher ein Ein- und Rückströmen des Wassers zwischen die beiden Thorpaare veranlasst, abwechselnd gewaltsam auf- und zugeschlagen werden. In höchst seltenen Fällen ist das innere Thorpaar bei den bedeckten Sielen auch wohl durch ein verticales, unter der Deichkappe oder unter der Mitte der Binnenböschung angeordnetes Schütz ersetzt worden, welches aber das Gewölbe und demnach den so überaus wichtigen Zusammenhang des Bauwerkes in nachtheiliger Weise unterbricht.

Die Verschlussvorrichtungen zum Aufstau des Binnenwassers, bezw. zum Zurückhalten des von aussen in das Binnentief eingelassenen Wassers, bestehen in Schützen oder Thoren, welche an der Binnenseite des Hauptsiels oder im Binnenvor-siele angeordnet sind.¹²)

§ 4. Pumpsiele. Sie werden hauptsächlich in Binnendeichen, Kajedeiclien und sonstigen kleineren Deichen, selten in Hauptdeichen erbaut, da bei letzteren die für Aufgrabung des Deiches, Abdämmung der Sieltiefe u. s. w. aufzuwendenden Kosten stets sehr beträchtlich sind und da ferner grössere Abwässerungsverbände mit grösseren Sielen wegen der Freihaltung des Aussentiefs von Verschlickungen sowie im Interesse der Schiffahrt den Vorzug verdienen. Bei hochliegendem guten Baugrunde werden sie gewöhnlich massiv und zwar entweder aus Platten, vergl. Taf. XXXIV, Fig. 15, hergestellt, oder besser mit halbkreisförmiger Ueberwölbung gemauert, dagegen bei schlechterem Baugrunde oder knappen Geldmitteln von Holz ausgeführt.

starke

cm

Für grössere Weiten, von 0m,5 bis lm,5 □, werden einzelne etwa ¹⁰/10 Rahmen oder Gebinde in etwa lm Entfernung aufgestellt, aussen mittelst 5 bis 8cm starker Bohlen verkleidet, sowie bei grösseren Deichen — vergl. Taf. XL, Fig. 5 — noch durch obere und untere Langschwellen verbunden; für geringe Weiten von 0m,2 bis 0,5 □ werden nur einzelne Rahmen aus Bohlen aussen um die 5 bis 8cm starken Bohlen gelegt, unter Fortlassung jener Gebinde, siehe nachstehende Fig. 1 (S. 683). Die hölzernen Pumpsiele werden gewöhnlich ohne jede Fundirung verlegt und mit Thon ringsum eingestampft. Bei weichem Untergründe und grösseren Deichen tritt jedoch leicht ein so ungleichmässiges Setzen des Deiches ein, dass das Bauwerk stark verbogen und zerstört wird; in solchen Fällen leisten einige Grundpfähle, auf

deren Holm das Pumpsiel verlegt wird, gute Dienste, wie es überhaupt vorzuziehen ist, grössere Pumpsiele nach Art der Ständersiele, Taf. XL, Fig. 14, jedoch ohne Kopfbänder, Spannbalken und Langschwellen der Grundpfähle, zu erbauen®). Solche

Fig. 1.

grössere Pumpsiele werden auch mit kleinen Flügeln und selbst mit kurzen Vorböden versehen. Bei allen wichtigeren Pumpsielen, namentlich bei grösserem Höhenunterschiede zwischen den Wasserständen, weiehem Untergründe, geringer Länge des Siels u. s. w. ist zur Verhütung von gefährlichen Durchquellungen stets eine 5 bis 8cm starke Spundwand am äusseren Ende unter dem Boden einzurammen, welche an beiden Seiten noch je etwa lm lang in den Deichkörper als höhere Flügelwand verlängert wird.

Der Verschluss der Pumpsiele erfolgt bei Seedeichen stets durch eine Klappe, welche allerdings eine erhebliche Profileinschränkung hervorruft, bei Flussdeichen durch eine Klappe oder ein Schütz, das sich dann in verticalen Stielen bewegt.

§ 5. Hölzerne Siele. Siehe Taf. XL. Sie werden unter beiden Böschungen und ausserdem im Interesse des Verkehrs unter der Binnenberme, zuweilen auch unter der Aussenberme, auf etwa 3ra Länge fortgeführt, so dass die Stirnwände und Vorsiele, welche den Einflüssen der Witterung stark ausgesetzt sind, nur geringe Länge erhalten, dagegen das geschützte Hauptsiel sehr lang wird und der Deichkörper möglichst stark bleibt. Das sogenannte Gericht oder Schlaggebind für die äusseren Thore wird entweder an der äusseren Stirnwand angeordnet¹³ 14), so dass die Thore in das äussere Vorsiel aufschlagen, in welchem Falle jedoch die Stirnwand mindestens lm hoch sein muss, damit der Deichkörper unmittelbar hinter den Thoren genügende Stärke erhalte und nicht vom Wasser durchbrochen werde, oder im vorderen Tlieile des Hauptsiels, vergl. Fig. 8 und 12. Die letztgenannte Construction wird bei grösseren Seedeichen und namentlich bei Ständersielen, welche leichter zu durchbrechende Bekleidungsbohlen in der Decke erhalten, gewöhnlich vorgezogen, weil die Thore den Witterungseinflüssen und sonstigen Beschädigungen weniger aus-gesetzt sind, dagegen sind die Thore dann weniger zugänglich. Das Gericht für die bei den grösseren Seedeichen nothwendigen Noththore wird stets unter der Deichkappe angeordnet, um auch, nachdem grössere Schöllöcher in der Aussenböschung entstanden, noch einen sicheren Abschluss zu besitzen; das Binnengericht für die Schützen oder Thore zum Aufstauen des Binnenwassers wird stets mit der Binnenstirnwand verbunden. Alle grösseren, nicht zu den Pumpsielen gehörenden hölzernen Siele sind stets auf Pfählen zu fundiren; in älterer Zeit hat man sie allerdings wohl ohne Weiteres auf den Klaiboden verlegt, doch ist dies wegen der zu befürchtenden Durchbiegung nicht empfehlenswerth.

Das Hauptsiel wird entweder als Ständer- oder als Balkensiel construirt und führt danach das ganze Bauwerk diesen Kamen. Die Ständersiele, vergl. Fig. 10, 11, 14, 15, bestehen aus einzelnen in 0,6 bis 0,9m Entfernung von Mitte zu Mitte aufgestellten, sehr starken Gebinden, die oben und unten durch Längsbalken zusammengehalten, übrigens mit 7 bis 10cra starken Bohlen bekleidet werden und auf Grundbalken, die wieder auf Längsrostschwellen ruhen, gelagert sind. Bei grösseren Sielen unterstützen noch Kopfbänder die oberen, durch den Deich stark belasteten Balken und erhöhen die Steifigkeit des Bauwerks; sie fehlen nur in den Thorkammern, wo daher die Deckenbalken durch besondere Längsträger entlastet sind. Die Thorkammern erhalten eine grössere Weite, so dass die aus ausserordentlich starken Hölzern mittelst Versatzung und doppelten Zapfen zusammengesetzten Schlaggebinde mit den Wänden des Hauptsiels bündig liegen und nur im Boden etwa 20cm vorstehen, doch wird auch wohl der äussere Theil des Hauptsiels von den Noththoren bis zur äusseren Stirnwand, welche dann gleichzeitig das Fluth-thorgericht bildet, in der Weite und der tieferen Sohlenlage der Thorkammer ausgeführt. 4 bis 5 Querspundwände von 7 bis 10cm Stärke, 2,5 bis 4m Länge sind unter den Thor- bezw. Schützgebinden, sowie am Anfänge und Ende des Bodens unbedingt erforderlich; die ersteren reichen als Flügelspundwände noch einige Meter in den Deichkörper, um jede Bewegung des Wassers hinter der glatten Bohlbekleidung abzuschneiden. Zum Schutze des Bodens ist eine Ausmauerung der unteren Gebindhölzer oder Spannbalken zu empfehlen; die Sicherheit des Bodens gegen Durchbiegung kann durch eine Verbindung dieser Spannbalken mit den unteren Grundbalken mittelst starker eiserner Bolzen oder hölzerner Schlüsselkeile sowie bei grösserer Weite durch eine mittlere Pfahlreihe erheblich erhöht werden, während die Längsrostschwellen (Sandstraken) zu entbehren sind. Hinter den Schlaggebinden können auch noch Streben angeordnet werden.

Durchaus abweichend von der obigen, an der Nordseeküste üblichen Construction¹⁵) ist das Weichseldeicb-Siel bei Neuenburg, Fig. 1 bis 4, erbaut¹⁶); der Deicbkörper ist dort nicht durchgeführt, vielmehr reichen die beiden Stirnwände, gegen welche sich die Thore lehnen, bis zur verbreiterten Deichkappe; die Seitenwände und Mittelwand des Hauptsiels, wie die sehr hohen Vorsielwände sind durchgerammt. Wegen der kostspieligen Unterhaltung und der geringeren Sicherheit kann diese Construction nicht empfohlen werden.

Die Balkensiele, vergl. Fig. 6 bis 9, 12, 13, 20, 21, sind im Hauptsiele ausschliesslich aus Balken, also ohne Bohlen, hergestellt, wobei der auf die Seitenwände ausgeübte Erddruck durch sogenannte Achterständer, welche in 1,5 bis 2m Entfernung hinter der Seitenwand aufgestellt und mit jedem einzelnen Balken durch Schraubbolzen verbunden werden, auf die Decken- und Bodenbalken übertragen wird, ausserdem werden die Seitenbalken wohl noch durch eiserne Dübbel, welche in dieselben einige Centimeter eingreifen, zusammengehalten. Durchgerammte Achterständer sind nicht zu empfehlen. Ferner sind zur Einfassung aller Ecken Ständer angeordnet, in welche sich die Seitenbalken mit ihrer halben Stärke legen. Die Deckbalken erhalten, entsprechend dem Gewichte des Deichkörpers, unter der Kappe die grösste Stärke und werden bei bedeutender Weite auch wohl durch eine Mittelwand unterstützt; die Bodenbalken sind bei grösserer Weite und stärkerem Wasserdrücke auch in der Mitte durch Sandstraken und Grundpfähle mit verkeilten Zapfen gegen Durchbiegung zu sichern. Die Thorkammern werden nach allen Richtungen erweitert, wobei jedoch die unterbrochene Längsverbindung durch eiserne Bänder, eingeschobene Hölzer u. s. w., vergl. die Fig. 10 bis 13, in solidester Weise wieder ersetzt werden muss; es müssen deshalb auch die durch Hakenkämme verbundenen Stösse der Balken verwechselt werden. In Rücksicht auf das Faulen werden die Balken sehr stark gewählt, nämlich in den Seitenwänden 15 bis 25cm, im Boden 17 bis 25cm, in der Decke 20 bis 36cm stark.

Die Balkensiele verdienen den Vorzug vor den Ständersielen, da sie wegen der fehlenden Bohlen grössere Dauer besitzen, der Bewegung des Wassers geringeren Widerstand bieten und bei etwa gleichem Holzbedarf leichter herzustellen sind. Hierzu kommt noch, dass Balkensiele in demjenigen Theile, welcher der grössten Abnutzung ausgesetzt ist, d. h. in der Wasserlinie der Seitenwände, verhältnissmässig leicht erneuert werden können. Ständersiele sind wegen ihrer durch die Kopfbänder erzielten grösseren Steifigkeit und bessern Unterstützung der Decke nur zu empfehlen falls wegen der Schiffahrt eine einzige grosse Oeffnung von über 4m,5 Weite herzustellen ist; andernfalls ist auch bei grösserer Weite ein Balkensiel und zwar mit Mittelwand vorzuziehen. Im Oldenburg’sclien ist eine combinirte Construction, Fig. 19, vor längerer Zeit ausgeführt, doch fehlt derselben der nothwendige Zusammenhang.

Die Stirnwände am Ende des Hauptsiels werden durch Balken oder durch Ständer mit Bohlen gebildet und bei grösserer Höhe mit der Decke des Hauptsiels verankert, die kurzen Vorsiele als aufgesetzte Bohlwerke construirt, welche seltener durch Erdanker als durch Spreizen gegen den Erddruck gesichert werden; solche Spreizen sind allerdings den Schiffen leicht hinderlich, übrigens aber einfacher und dauerhafter als Erdanker und werden bei grösserer Länge noch durch Kopfbänder unterstützt; auf dieselben wird auch wohl eine Decke von Brettern gelegt, um die Sonnenstrahlen von den Thoren abzuhalten und im Winter das Einfrieren der Thore

zu verhüten.

Bei der Ausführung der hölzernen Siele ist zu beachten:

a.    dass keine Holztheile vorstehen, die nach eingetretenem Sacken der Erde zu Wasseradern Veranlassung geben;

b.    dass alle Fugen durch getheertes Löschpapier oder feines troeknes Moos, das zwischen die gestrichenen, frisch getheerten und fest zusammengetriebenen Flächen gelegt wird, absolut wasserdicht gearbeitet werden, (nur ausnahmsweise darf man nachträglich Werg an einzelnen undichten Stellen einbringen);

c.    dass Thon oder zäher Klai, möglichst frei von vegetabilischen und animalischen Substanzen überall dicht an das Holz und unter den Boden gestampft werde, um die Wasserdichtigkeit zu erhöhen und das Faulen des Holzes zu verhindern; endlich muss dafür gesorgt werden,

d.    dass eine kräftige Längsverbindung, namentlich bei weichem Boden, vorhanden ist. Betreffs der Holzarten vergl. Cap. XVI.

Die Verlaate oder Schütteis, welche im Binnentiefe und in den Zuggräben zum Schutze der niedrigen Grundstücke gegen höhere Wasserstände vielfach erbaut werden, sind bei grösserer Weite offen, vergl. Fig. 16 bis 18, mit 1 Paar Thoren, bei geringerer Weite nur mit einem Thorflügel oder als Pumpsiele auszuführen.

§ 6. Massive bedeckte Siele. Sie werden entweder wie hölzerne Siele mit langem, unter den Böschungen fortgeführten Hauptsiele, niedrigen Stirnmauern, kurzen und niedrigen Vorsielen, oder wie Taf. XLI, Fig. 1 bis 3, mit kurzem Hauptsiele, hohen Stirnmauern, langen und hohen Vorsielen erbaut; die erstere Construction verdient wegen ihrer grösseren Sicherheit den Vorzug und kommt bei den deutschen Seedeichsielen fast ausschliesslich vor. Die Verschlussvorrichtung gegen das Aussenwasser legt sich in der Regel gegen die äussere Stirnfläche des Hauptsiels. Beim Verschlüsse durch Schutzen ist die Stirnmauer, welche oben die Winde trägt,

Massive bedeckte Siele.

bis zur Deichkappe hochgeführt, vergl. die Einlasschleuse auf Taf. XXXIV, Fig. 15 bis 16. Beim Verschlüsse durch Stemmthore wird das Gewölbe uebst Widerlags-mauern entweder in der ganzen Fläche, oder besser nur in den Wendenischen und in einem oberen horizontalen Streifen, gemäss dem Anschlagsdreiecke, (Drempeldreiecke) schräg abgearbeitet, vergl. Taf. XLI, Fig. 8. Thore, welche in geschlossenem Zustande normal zur Längsachse des Siels liegen und sich ohne Stemmung gegen einen verstrebten Mittelstiel oder gegen einen Mittelpfeiler legen, kommen höchst selten vor¹⁷), da sie für die Bewegung des Wassers und die etwaige Schiffahrt ungünstig sind. Ebenso selten findet sich bei alten holländischen Sielen die auf Taf. XLII, Fig. 11 bis 12 dargestellte Anordnung, bei der sich die äusseren Thore im Hauptsiele unter der Aussenböschung befinden, wo sie sich gegen eine massive, durch die Seitenwände unterstützte, übrigens frei liegende oder aufgehängte Schlagschwelle legen, auf welcher eine Schildmauer zur Abschliessung des oberen Theiles des Siels aufgeführt ist. Durch diese Construction wird die Schiffahrt ganz ausgeschlossen und die Controle über die Thore erschwert. Zuweilen sind die äusseren Thore der holländischen Siele auch als einflügelige Spültliore construirt, vergl. Taf. XLII Fig. 1 und 2. Betreffs der Sturm- oder Noththore der Seedeichsiele kommen verschiedene Anordnungen vor, vergl. Taf. XLII.

1.    Dieselben befinden sich im Haupt siele, wo sie

a.    unter der Aussenböschung oder der Kappe in einer besonderen, das Gewölbe in nachtheiliger Weise unterbrechenden Thorkammer liegen und bis zum Scheitel des Gewölbes reichen (Fig. 9); die Thorkammer wird dann auch wohl durch einen sich gegen das Hauptgewölbe stützenden Flachbogen überwölbt¹⁸);

b.    nur bis zum Kämpfer des Gewölbes reichen, Fig. 10, so dass das Gewölbe ununterbrochen fortgeführt ist, doch vermögen sie dann nur eine wirksame Entlastung der äusseren Thore herbeizuführen, falls der Kämpfer etwa in ordinairer Flutliliöhe liegt;

c.    nur bis zum Kämpfer des Gewölbes reichen und sich gegen eine obere massive Schlagschwelle nebst Schildmauer legen, Fig. 1 bis 3 und 10, (holländische Art);

2.    Dieselben befinden sich im Binnenvorsiele, Fig. 15 bis 18, in welchem Falle keinerlei Unterbrechung des Hauptsiels nöthig ist, die Thore auch gemäss dem zu vertheilenden Wasserdrücke beliebig hoch geführt werden können und in Verbindung mit den äusseren Thoren eine kleine Kammer für Schiffahrtszwecke bilden; wegen des längeren Vorsieles ist diese Anordnung aber die kostspieligste¹⁹).

Wegen der Unterbrechung des Gewölbes sind Schütze an Stelle der Noththore, Fig. 5 bis 8, nicht zu empfehlen.

Die Binnen- oder Ebbethore zum Aufstauen des Binnenwassers sind für Spülzwecke mit Drehschützen oder grossen Verticalschützen versehen und legen sich in der Regel gegen die für die Stemmung schräg abgearbeitete Binnenfläche des Hauptsiels; nur für den Fall, dass etwaige Noththore im Binnenvorsiele liegen, Fig. 15 bis 18, sind sie neben denselben angeordnet.

Werden, um den vollen Querschnitt für Spülzwecke frei zu machen, bei Sielen von mittlerer Grösse Schütze statt der Binnenthore gewählt, so sind grosse Winden zur Bewegung derselben erforderlich, für welche sich eine besondere Ausbildung der Binnenstirnmauer, vergl. Taf. XLII, Fig. 22 bis 23, empfehlen kann.

Der Boden der Siele wird, sofern nicht wie bei Taf. XLI, Fig. 1 bis 6 eine Betonirung möglich, am besten in der im XVI. Cap. näher besprochenen holländischen Art ausgeführt, indem quadratische Grundbalken von 20 bis 25cm Seiten-maass in Entfernungen von 0,8 bis l,2m nach der Quere auf die Pfähle gezapft und mittelst überkämmter Langschwellen (Sandstraken) von ¹⁵/₂₀ bis ²⁰/₂5cm Stärke verbunden werden, um sowohl eine kräftige Längenverbindung zu erzielen, als auch die 7 bis 10cm dicken gestrichenen Bohlen wasserdicht verlegen zu können. Zur Verstärkung des Bodens gegen den von unten nach oben wirkenden Wasserdruck, sowie zum Schutze desselben gegen die verzehrende Wirkung des strömenden Wassers ist eine weitere Sicherung des Bodens nöthig. Solche erfolgt

a.    durch Spannbalken von ²⁰/₂₅ bis ²⁸/₃₄cm Stärke, welche mit den Grundbalken durch eiserne Bolzen oder hölzerne Schlüsselkeile verbunden und deren Zwischenräume mit Klinkern ausgemauert werden, vergl. Taf. XLII, Fig. 15; in Holland wird sogar in der Regel auch eine Uebermauerung der Spannbalken vorgenommen, um dieselben zu schützen und massive Schlagschwellen wählen zu können, vergl. Taf. XLII, Fig. 3 und 11;

b.    durch ein umgekehrtes Gewölbe, Taf. XLII, Fig. 5, 10, 22, dessen Pfeil aber, um dem Wasserdrücke widerstehen zu können nicht zu klein genommen werden darf.

Vier Querspundwände von 3 bis 4m Länge, 7 bis 12cm Stärke, welche wasserdicht bis in den Bohlenbelag bezw. in die hölzernen Drempelbalken reichen, sind unter den Thoren, sowie am Anfang und Ende des Bauwerkes anzuordnen; die ersteren reichen als Fliigelwände, sofern nicht wie bei Taf. XLII, Fig. 4 und 12 massive Pfeiler gewählt sind, auch seitlich in den Deichkörper, um die Bewegung der Wasseradern hinter den Seitenwänden abzuschliessen. Bei sehr weichem Boden, vergl. § 3, sind auch Schrägpfähle und umschliessende Längsspundwände anzuordnen.

Für das Gewölbe der Decke bietet der Halbkreis wegen der leichten Ausführung und günstigen Widerlagsstärke die fast ausschliesslich gewählte Form; nur da, wo es wegen der Noththore erwünscht ist, den Kämpfer möglichst hoch zu rücken, siehe Taf. XLII, Fig. 10, ist ein flacher Korbbogen berechtigt, obgleich derselbe in der irrthümlichen Auffassung, dass er in statischer Beziehung Vortlieile biete, auch in anderen Fällen wohl gewählt ist; ein überhöhtes, gemäss der Stützlinie aus mehreren Mittelpunkten construirtes Gewölbe wird selten gewählt werden können, da die Ersparniss an Material in der Regel durch die Beschränkung des Durchflussprofils reichlich aufgewogen wird. Uebrigens werden Gewölbe und Widerlagsmauern wie bei den Brücken, die sonstigen Mauern wie bei den Schiffsschleusen ausgeführt; das Material derselben besteht, abgesehen von der Werksteinbekleidung der exponirten Theile, also namentlich aller Anschlagsflächen, gewöhnlich aus wetterbeständigen Backsteinen, sowie aus Trass- oder Cementmörtel. Gutes, mit Klinkern verblendetes Ziegelmauerwerk verdient in Rücksicht auf leicht eintretende Bewegungen (Setzen, Ausweichen) des Mauerwerks sogar den Vorzug vor einem ganz aus Quadern gebildeten Mauerwerk; in Schleswig sind kleine Siele auch ganz aus Beton geformt worden.

Auf Taf. XLI, Fig. 4 bis 6 ist ein Sommerdeich-Siel von der Unterelbe dargestellt, dessen Verschluss im unteren Theile durch Stemmthore, dagegen im oberen Theile durch Schützen erfolgt, welche behufs Einlassens des Hochwassers rechtzeitig gezogen werden, falls die Ueberströmung des Sommerdeichs zu befürchten ist. Dieses massive Siel ist mit einer Balkendecke überdeckt, die wegen ihrer geringen Dauer nur ausnahmsweise Berechtigung hat.

Das Siel auf Taf. XLI, Fig. 7 bis 10 befindet sich in der Verwallung eines Binnentiefes (Kajedeich), und ist durch die beiderseitigen Bermen geführt, so dass die Vorsiele mit den Böschungen der beiden Wasserzüge bündig liegen; die unterbrochene Längenverbindung des Bodens ist durch starke eiserne Bolzen thunlichst wieder hergestellt worden.

§ 7. Massive offene Deichschleusen. In Flussdeichen ist nur ein Thorpaar vorhanden, vergl. Taf. XLI, Fig. 14 bis 16²⁰), welches bis zur Deichkappe reicht und sich auch zuweilen oben gegen Schlagschwellen legt¹⁴)- die Mauern schliessen sich dem — allerdings verbreiterten — Deichkörper an.

Der Boden ist in dem obigen Beispiele nach der in den östlichen Provinzen Preussens üblichen, der holländischen Construction nachstehenden Weise erbaut, indem die Grundbalken nur durch einen einfachen Bohlenbelag überdeckt sind, welcher eine vollständige Wasserdichtigkeit auf die Dauer nicht zu gewähren vermag; dagegen ist eine übermässig grosse Zahl von Spundwänden angeordnet, deren Holme oder Fachbäume nicht weiter überdeckt, sondern bündig mit dem Belage sind; der im Drempel zwischen den Schlagschwellen und dem Mittelbalken eingezogene Binder reicht durch die Thorkammer.

Fig. 2.

-----i

In Seedeichen, vergl. Taf. XLII, Fig. 19 bis 21 (holländisches Statensiel), Taf. LVI, Fig. 4 bis 6 (Binnentheil der Emdener Schutzschleuse²⁰), Taf. LI, Fig. 2 (Schleuse des Amsterdamer Nordsee-Canals), liegen die bis etwa 0m,5 unter Deichkappe reichenden Sturmthore am äusseren Ende; weiter nach binnen befinden sich die für den täglichen Gebrauch bestimmten Fluththore, welche in Holland gewöhnlich auf 1 bis l,5m über ordinaire Flutli geführt werden, dagegen an der deutschen Küste im Interesse grösserer Sicherheit häufig gleiche Höhe mit den Sturmthoren erhalten. Im Binnenvorsiele sind die Binnen- oder Ebbetliore angeordnet, deren Drempelspitze nach dem Binnenwasser gerichtet ist und deren Höhe durch Rücksichten der Spülung bezw. des höchsten zu stauenden Binnenwassers bestimmt wird; in Holland liegen sie auch zuweilen zwischen den Sturm- und Fluththoren. Die Länge des Bauwerks ergiebt sich aus dem für die drei Thorpaare und die Dammfalze erforderlichen Baume; die Höhe der Mauern wird durch die Höhe der Thore bestimmt, welche sie etwa 0m,5 überragen, so dass der äussere Theil in Höhe der Deichkappe, der mittlere mit den Fluththoren in gleicher Höhe oder etwa 1,5 bis 2m über ordinärer Fluth, das Binnensiel Om,5 über ordinärer Fluth liegt; im Interesse des bequemeren Verkehrs auf den Mauern und der Aufstellung der Winden werden jedoch auch Abänderungen vorgenommen, vergl. den vorstehend skizzirten Längen schnitt der Emdener Schutzschleuse.

§ 8. Tliore. Die Thore sind bei kleineren Sielen als Bohlenthore, bei den grösseren Sielen als Riegeltliore zu construiren. Die Bohlenthore, vergl. Taf. XL, Fig. 7 und 17 und Taf. XLI, Fig. 11, bestehen aus verticalen, 36 bis

44

44cm breiten, 5 bis 15cm starken Bohlen, welche durch Verzahnung gegen Versacken geschützt und durch Leisten (Klaspen), eingelassene eiserne starke Bügel und Schraubbolzen zu einer festen Tafel verbunden sind; die als Wendesäule dienende Bohle, der sogen. Harrelpfosten, wird 3 bis 5cm stärker als die übrigen gemacht, um den oberen und unteren Zapfen oder an Stelle des letzteren besser eine als Schuh ausgebildete Pfanne aufzunehmen; das obere Halsband ist gewöhnlich nur als einfacher Bügel, dessen Enden durch den oberen Schlagbalken reichen, hergestellt. Auch die als Schlagsäule dienende Bohle erhält oft grössere Stärke. Solche Bohlen-thore bedürfen stets eines oberen Anschlags, da sie beim Fehlen horizontaler Riegel den Wasserdruck nur auf die Anschlagsflächen, also nicht durch Stemmung auf die Wendenischen übertragen sollen. Die Stärke ergiebt sich aus der Gleichung

in welcher

h = wirksamer Wasserdruck in Metern,

0,1 — Druck einer Wassersäule von lm Höhe pro D⁰"¹, l = Lichthöhe des Siels in Centimeter, d = Thorstärke in Centimeter,

K — Bruchcoefficient, welcher in Rücksicht darauf, dass die Klaspen einen Theil des Druckes mittelst Stemmung auf die Seitenwände übertragen, = 90k pro Dcm gewählt werden kann.

Da solche Bolilenthore eigentlich nicht stemmen sollen, so ist es zur Erzielung eines wasserdichten Schlusses zwischen den beiden Berührungsflächen der Thorflügel nur nothwendig, entweder die Drehachse hinter die in derselben Verticalebene liegenden beiden Thorflächen zu verlegen, — was jedoch schwierig auszuführen sein würde, — oder aber den Drehpunkt (wie bei den Schleusenthoren) etwa lcm excentrisch zur Mittelachse der Wendenische zu legen und die Thore unter einem so stumpfen Winkel sich berühren zu lassen, dass die Spitze der beiden Anschlagsflächen (des Drern-Fig. 3.

r.

Sfo

peldreiecks) noch oberhalb der Drehachse liegt. Letzteres geschieht stets und wird der Drehpunkt gewöhnlich so weit zurückgelegt, dass der untere Zapfen ( oder die Pfanne in diesem Balken, welcher zur Er-A zielung des Anschlages etwa 20cm tief schräg abgearbeitet wird, sicher eingelassen werden kann, siehe Fig. 3. Die Höhe des Drempeldreiecks beträgt dann nur etwa V₁₂ bis V₂» der Weite, so dass die Construction der festen Theile des Siels, namentlich der schräg abzuarbeitenden Gewölbeflächen sehr erleichtert wird.

In Rücksicht auf diesen letzteren Umstand wird auch oft bei Riegelthoren mit oberem Anschläge, welche bei grösserer Lichthöhe des Siels gewählt und nach Art der Schleusenthore construirt werden, die Drempelhöhe sehr gering angenommen; dies ist jedoch fehlerhaft. Thore mit horizontalen Riegeln und einem oberen Anschläge bilden zwar eine statisch unbestimmte Construction, da der obere Anschlag die Schlagsäule unterstützt und einen Theil des Wasserdrucks aufnimmt; die horizontalen Riegel sind jedoch ebenso wie bei den gewöhnlichen Schleusenthoren (ohne oberen Anschlag) die zur Aufnahme des Wasserdrucks mittelst Stemmung bestimmten Constructionstheile. Es kann ein solches Thor statisch nur in derselben Weise wie ein Schleusenthor berechnet werden, indem der obere und untere Anschlag unberücksichtigt gelassen werden und der günstige Einfluss derselben dadurch in die Rechnung- eingeführt wird, dass der Bruchcoefficient grösser, etwa 90k pro D⁰“¹, angenommen wird. Daraus folgt, dass die Höhe des Drempeldreiecks auch hier thunlichst wie bei Schleusenthoren = 7e und jedenfalls nicht kleiner als 710 gewählt werden sollte, um zu grosse Riegelstärken und zu grosse auf die Wendenischen übertragene Stemmkräfte zu vermeiden. Ausser diesen letzteren Nachtheilen entsteht bei sehr geringen Drempelhöhen von xln bis ‘/₂₀ der Weite leicht die folgende, bisher unbeachtet gebliebene Gefahr: werden Zapfen und Pfannen im Laufe der Zeit ausgeschliffen und legen sich die Wendesäulen bei geschlossenen Thoren nicht scharf mit ihren Rücken in die Wendenischen, so werden die Thore durch das Stemmen etwas in die Wendenischen zurückgedrängt. Alsdann erfahren die Schlagsäulen, welche den halben Wasserdruck zunächst von den Riegeln aufnehmen, eine Inanspruchnahme auf Biegung und können sogar gebrochen werden. Ist das Drem-pelverhältniss = die Breite der Berührungsflächen zwischen den Thorflügeln = c (20 bis 30cm), so wird die Stemmung ganz aufhören, falls beide Thore zusammen etwa ~ aus ihrer ursprünglichen Lage zurückgedrängt worden sind; dieses für die Schlagsäulen so höchst gefährliche gänzliche Aufhören der Stemmung tritt demnach um so leichter ein, je kleiner ~ gewählt ist; aber selbst ein Zurückdrängen der Thore um wobei die Schlagsäulen sich in der Mitte um durchzubiegen vermögen, wird in der Regel den Bruch der Schlagsäulen schon herbeiführen²¹). Man hat daher auch wohl bei Riegelthoren mit oberem Anschläge ein Drempeldreieck = V₆ gewählt und zur Vermeidung der Schwierigkeiten, welche bei der Bildung des oberen Anschlagsdreiecks bei Gewölben entstehen, einen hölzernen oberen Drempel²²) aus Mittelbalken, zwei Schlagschwellen und Binder bestehend vor der normal zur Längenachse abgeschnittenen Stirnfläche des Gewölbes befestigt. Wegen der Vergänglichkeit dieser Construction ist es jedoch vorzuziehen, die Drempelhöhe 7₆ bis 7io anzunehmen, das obere Anschlagsdreieck auf einem horizontalen Streifen wie bei Taf. XLI, Fig. 5 zu beschränken und aus einzelnen grösseren ausgekragten dauerhaften Quadern bestehen zu lassen. Bei hölzernen Sielen von grösserer Höhe ist dagegen die Construction des oberen Anschlagsdreiecks von 7e bis Vio Höhe aus mehreren Hölzern durchaus zweckmässig.

Riegelthore ohne oberen Anschlag erhalten gleich den Schleusenthoren durchschnittlich 7ß Drempelhöhe.

Bei den Seedeichsielen müssen die Fluth- und Sturmthore mit kleinen Schützen oder Klappen zur Vertlieilung des Wasserdruckes, die Ebbethore mit Spülschützen versehen werden; die Fluththore erhalten auch wohl grosse Verticalschütze zum Einlassen des Aussenwassers. Wo solche fehlen, müssen die Thorflügel bei günstigen (östlichen) Winden aufgesperrt werden, wobei jedoch eine sehr heftige Durchström-ung des Bauwerkes erfolgt.

Ferner müssen diejenigen Thore, welche durch das Wasser selbständig geschlossen werden, durch Aufhalter so weit von der Wand abgehalten werden, dass sie von der in das Siel eintretenden Strömung gefasst werden. Solche Aufhalter sind für kleinere hölzerne Siele, wie Taf. XLI, Fig. 12, bei grösseren Sielen, wie Taf. XLI, Fig. 22 construirt und auf Taf. XL, Fig. 12 erkennbar; sie werden zur Zeit der Spülung oder in nasser Jahreszeit zurückgedreht, um die Thore ganz aufzusperren,

44*

also die Profileinschränkung zu beseitigen, welche für gewöhnliche Zeiten ohne Nachtheile ist. Die Thore der offenen Deichschleusen müssen jedoch von dem Wärter geschlossen werden, um Verbiegungen derselben bei gleichzeitigem Zugänge der beiden Thorflügel zu verhüten.

Aber auch hei bedeckten Sielen können solche Verbiegungen eintreten, falls etwa fremde Körper vor den unteren Anschlag gerathen sind, so dass alle wichtigen Siele einer sorgsamen Beaufsichtigung durch einen am besten in der nächsten Nähe des Bauwerks wohnenden Wärter, welcher im Winter das Aufeisen besorgt, bedürfen.

§ 9. Ausführung. Bei der Erbauung eines neuen Siels soll gewöhnlich ein Ersatz für das alte abgängige Bauwerk geschaffen werden; dasselbe wird dann am zweckmässigsten neben dem letzteren ausgeführt, so dass die vorhandenen Sieltiefe thunliehst benutzt werden und die Entwässerung der Marsch während der Bauzeit keine Störung erfährt. Je nach der Lage des Deiches, der Sieltiefe und der durch Bohrungen sorgfältig zu ermittelnden Bodenbeschaffenheit kann das neue Siel

1.    so weit nach binnen verlegt werden, dass der Deich während der Bauzeit ganz oder grösstentheils unberührt bleibt und erst nach Vollendung desselben zurückgelegt wird,

2.    in der alten Deichlinie oder nur wenig hinter derselben erbaut werden, s. Taf. XLI, Fig. 21, so dass der Deich fortzunehmen und ein Kaje-Deich zum Schutze der Marsch zu schütten ist.

Letzteres ist der gewöhnliche Fall; der Kajedeich erhält dann nur diejenige Stärke, welche für das während der Bauzeit zu erwartende Hochwasser (bezw. Sturm-fluth) nothwendig erscheint, und ist durch Strohbestickung oder Faschinenbespreutung an der Aussenböscliung zu sichern; es ist deshalb dringend erwünscht, Sielbauten in der Zeit vom 1. April bis 1. October zu vollenden.

In jedem Stadium des Baues muss die Marsch in durchaus genügender Weise gegen unerwartet eintretende Hochgewässer geschützt sein; höchst gefährlich kann ein Abrutschen des Deichkörpers werden, falls das Aussentief oder die Baugrube demselben zu nahe liegt und die unteren weichen Schichten in der vorgerückten nassen Jahreszeit eine flachere Böschung annehmen. Für das neue Bauwerk ist es stets vorzuziehen, dasselbe in der von dem Deichkörper bereits stark comprimirten alten Deichlinie zu erbauen, indem dann das starke, für das Siel so gefährliche Versinken des Deichs verhütet wird. Hölzerne Siele lassen sich auch in der Weise in der günstigsten Jahreszeit ausführen, dass ohne Schutz eines besonderen Kajedeichs zunächst die innere und dann die äussere Hälfte des Sieles unter dem alten Deiche erbaut wird, von welchem zuerst die äussere Hälfte bestehen bleibt und erst abgegraben wird, nachdem der Deich über den inzwischen vollendeten inneren Bau geschüttet ist. (Vergl. Buchholz. Hölzerne Abwässerungsschleusen, Taf. IV und V). Bei neuen Einpolderungen ist die Baustelle der Siele ringsum von einem Kajedeiche zu umgeben.

Die Siele bilden einen Theil der Abwässerungseinrichtungen eines Abwässerungsverbandes (Sielverbandes, Sielacht) und werden daher, ebenso wie die Sieltiefe, Zuggräben u. s. w. von den Besitzern der betheiligten Grundstücke erbaut, unterhalten und einer regelmässigen Schauung auf Grund der Deich- und Sielordnung in derselben Weise unterworfen, wie dies bei den Deichen geschieht. Vergl. XI. Cap., § 26.

XIV. Capitel.

Die Eigenschaften des Meeres mit Rücksicht auf Ufer,

Häfen und Schiffahrt.

Bearbeitet von

¹

) Traite pratique de l’irrigation des prairies par Keelhoff. 1856.

²

) Manuale pratico di idrometria von Angelo Parrochetti. 1876.

³

9S) Michaelis. Ent- und Bewässerungsanlagen im südlichen Frankreich.

⁴

)    Annales des ponts et chauss^es, 1870. Chronique, S. 95.

⁵

)    Raccolta delle opere idrauliche e tecnologiche di Giuseppe Bruschetti. vol. II. S. 96.

⁶

9B) Hess. Die Marcite in der Lombardischen Ebene im Cultur-Ingenieur, Band III.

⁷

) Wiebe. Ueber die Reinigung und Entwässerung der Stadt Berlin, S. 160.

Handbuch d. Ingen.-Wissenscli. III.

⁸

) Annales industrielles, 1874, 5. bis 19. April.

⁹

") Annales des ponts et chaussees, 1875, Dec. S. 632—682.

¹⁰

omptes rendus, tome LXXX, S. 796.

¹¹

) Die Entwässerungsschleusen bei Katwyk bilden in gedachter Hinsicht eine Ausnahme. Man hat an diesem unter ständiger Aufsicht stehendem Bauwerke die äusseren Verschlussyorrichtungen als starke Schütze construirt.

¹²

) lieber Weite und Höhenlage der Siele vergl, den Anhang auf S. 1141.

¹³

)    Vergl. ein solches Siel in der Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. XI. Bl. 308.

¹⁴

)    Ein solches Beispiel findet sich in Buchholz, Bau hölzerner Abwässerungsschleusen. Hannover. 1829 ; ferner in der Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. III., Mittheilung von Tolle.

¹⁵

)    Ein älteres Ständersiel enthält auch Cr eile’s Journal f. d. Bauk., Bd. XIV, Taf, III, ferner Dietlein, Vorlesungen. Berlin. 1832.

¹⁶

)    Zeitschr. f. Bauw. 1858. Bl. 29.

¹⁷

) Siehe ein solches Beispiel Zeitschr. f. Bauw. 1858. Bl. 30.

¹⁸

n) Beispiele in Hagen’s Seehau und Hunrich’s Deich-, Siel- und Schiengenbau. Bremen 1776.

¹⁹

) Das vom Verfasser erbaute Siel, Fig. 15 bis 18, wird auch als Einlassschleuse zu Bewässerungszwecken benutzt und musste desshalb ohnehin mit sehr langem Binnenvorsiele versehen werden.

²⁰

) Zeitschr. f. Bauw. 1862. Bl. 52.

w) Vergl. Bl. 17 der Bauernfeind’schen Vorlagebl. f. d. Wasserbau.

¹⁵) Vergl. Zeitschr. d. Aich.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, 1858 und Oldersumer Deichschleuse, daselbst 1873. Handbuch d. Ing.-Wissensch. III.

²¹

)    Ein solcher Fall ereignete sich bei ¹/ie Drempelhöhe vor einigen Jahren an der Unter-Ems.

²²

)    Siehe Notizbl. des Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover. Bd. III. 1854. Bl. 82.

L. Franzius,

Oberbaudireotor in Bremen.

(Hierzu Tafel XL1II bis XLVI und 17 Holzschnitte.)

§ 1. Einleitung. Unter „Meer“ versteht man in der Regel diejenige zusammenhängende Wasserfläche, welche die Erdkugel zum grössten Theile bedeckt, und nur den kleineren Theil als trockenes Land darüber hervorragen lässt. Das Verhältniss beider Flächen, deren Grenzen in den Polargegenden noch zum grossen Theile unbekannt sind, wird wie 73 zu 27 geschätzt. Die gebräuchlichste Einthei-lung dieser grossen Wasserfläche ist die der fünf Oceane: des arktischen, antarktischen, atlantischen, indischen und grossen Oceans, welcher letztere jedoch ebenso oft das stille Meer oder namentlich hei den Seeleuten die Südsee genannt wird.

Von all diesen Oceanen zweigen sich kleinere Meere ab, bald nur als in das Festland einspringende Busen, bald als fast ganz umschlossene Wasserbecken, welche mit den Hauptmeeren nur durch enge Strassen in Verbindung stehen. Zu den ersteren würde die Nordsee, zu den letzteren die Ostsee, das Mittelmeer und das schwarze Meer zu rechnen sein. Solche werden zwar alle dem „Meere“ nach obiger Definition zugezählt, obgleich manche sowohl in geographischer als physikalischer Beziehung den Uebergang zu den reinen Binnengewässern bilden.

Während nun die völlig vom Festlande umschlossenen Seen, wie z. B. das kaspische Meer und die grossen amerikanischen Seen, demnach als Theile des Festlandes angesehen werden, besitzen sie doch gerade mit Bezug auf die Bauwissenschaft auch solche Eigenschaften, dass sie in vielen Fällen als Meer gelten können und daher auch im Folgenden, soweit diese Eigenschaften zutreffen, stillschweigend mit in den Kreis der Betrachtungen gezogen werden mögen. Endlich sollen mit dazu gerechnet und im folgenden Capitel speciell besprochen werden die unteren Theile derjenigen Flüsse, welche von der Ebbe und Fluth in erheblichem Maasse beeinflusst werden.

Hinsichtlich der Maassbestimmungen möge hier die Bemerkung Platz finden, dass zwar in allen folgenden Capiteln und deren Abschnitten im Allgemeinen das metrische Maassystem angewandt ist, dass jedoch dem seemännischen Gebrauch zufolge für alle besonders die Nautik betreffenden Maassangaben die Seemeile mit ihren Unterabtheilungen heibehalten worden ist. Die Seemeile stellt bekanntlich die Länge einer Bogenminute eines grössten Kreises der Erdoberfläche dar, so dass 60 Seemeilen = 1 Grad des Aequators sind. Eine Seemeile hat ferner 10 Kabellängen = rund 1000 Faden = 1852 Meter. Die Fadenrechnung ist allerdings nicht genau, indem z. B. 1 Faden sowohl 6 Fuss engl. = lm,828, als auch 6 Fuss preuss. = lm,883 bezeichnet. Der Seefahrer rechnet ferner geographische Längen nach dem Meridian von Greenwich bei London. Geschwindigkeiten z. B. von Strömungen und namentlich stets von Schiffen werden durch die Knotenzahl der Log-Leine ausgedrückt, d. h. die betr. Geschwindigkeit beträgt in 1 Stunde so viel Seemeilen, als in ¹ / 2 Minute sich Knoten der Log-Leine ab wickeln, wenn nämlich (wie in der Regel) die einzelnen Knoten um —Seemeilen von einander entfernt sind. Man sagt also z. B. „das Schiff läuft 12 Knoten“ d. h. 12 Seemeilen in einer Stunde.

§ 2. Wichtigste Eigenschaften des Meeres. Die Eigenschaften des Meeres sind von unendlicher Mannigfaltigkeit und daher von sehr verschiedener Bedeutung je nach ihrer Beziehung zu den menschlichen Thätigkeiten und Berufszweigen. Wohl nur wenige derselben, soweit sie überall selbst von Bedeutung sind, bleiben ganz einer Berührung mit dem Meere fremd.

Während die naturwissenschaftliche Betrachtung des Meeres sich hauptsächlich auf die Ausdehnung, Tiefe, Beschaffenheit des Wassers, die daraus resul-tirenden Einflüsse auf geologische Bildungen, deren Wechselbeziehungen zum thieri-sclien und pflanzlichen Lehen im Meere selbst, und in nicht minderem Grade auch auf die Beziehungen des Meeres zum Festlande und die Atmosphäre, also auf das Klima und das gesammte Leben des Festlandes, erstreckt, hat sich die bauwissenschaftliche Betrachtung nur auf einen engeren Kreis dieser Erscheinungen, namentlich auf die im Meere entstehenden Bewegungen und auf gewisse gegenseitige Wirkungen des Meeres, des Festlandes und der Atmosphäre zu beschränken. Dabei sollen dieselben, dem Zweck der folgenden Capitel entsprechend, hier vorzugsweise nur mit Rücksicht auf die Erhaltung der Ufer, die Anlegung von Häfen und die Ausübung der Schiffahrt in der Nähe der letzteren besprochen werden.

§ 3. Die im Meere vorkommenden Bewegungen und die Winde. Von den im Meere vorkommenden Bewegungen verdienen nun in letztgenannter Hinsicht nur die Wellenbewegung, die Ebbe und Fluth und die Strömungen eine eingehendere Untersuchung, wogegen ausserordentliche Bewegungen, z. B. in Folge von Erdbeben oder von plötzlichen Aenderungen des Luftdrucks entstandene u. s. w. nur eine beiläufige Erwähnung beanspruchen können.

Alle jene drei Bewegungsarten haben für die Ufer, den Hafenbau und die Schiffahrt eine ganz besondere Bedeutung. Sie treten bald einzeln, bald zusammen, hier mit gleichartiger, dort mit entgegengesetzter Wirkung auf. Im Allgemeinen wurde diesen Bewegungen, so lange sie weniger genau erkannt waren, eine feindliche, zerstörende o'der hindernde Thätigkeit zugeschrieben, wogegen ihnen jetzt bei näherer Bekanntschaft schon ein vorwiegend wohlthätiger Einfluss auf die menschlichen Verhältnisse zugestanden wird.

Denn wenn auch in der Regel der heftige Wellenschlag die natürlichen oder künstlichen Ufer zernagt oder zertrümmert, so dient anderseits eine massige Wellenbewegung am sandigen Strande dazu, neue Sandmassen heranzuführen und die beim Sturm daselbst abgetriebenen und von den Dünen verwehten Sandmassen wieder zu ersetzen. In ähnlicher Weise helfen Ebbe und Fluth, sowie massige Strömungen an geschützten Stellen neues und sehr werthvolles Land zu bilden, wenngleich durch Sturmfluthen und ungünstige Strömungen grosse Landflächen zeitweilig verheert und sogar dauernd vom Meere verschlungen werden können. Die Schiffahrt endlich wird bei genauer Kenntniss der Ebbe- und Fluth-Verhältnisse, sowie der Strömungen im Ganzen von diesen mit besonderer Regelmässigkeit auftretenden Bewegungen bei Weitem mehr gefördert als gehemmt, und für manche Häfenplätze bilden dieselben die wichtigste Bedingung der Existenz.

Im Folgenden sollen die drei Bewegungsarten, soweit es thunlich getrennt von einander, sowohl in ihren Ursachen als auch in ihren Wirkungen betrachtet werden.

§. 4. Entstehung der Wellen. Während bekanntlich das ganz unbewegte Wasser eine horizontale d. h. der Krümmung und der Anziehung der Erde entsprechende Oberfläche annimmt (vergl. § 21. Meeresspiegel), erleidet jedes bewegte Wasser eine Aenderung dieser Form. Das dauernd nach einer Richtung hinfliessende bedarf zuvor einer gewissen Neigung, das in drehende Bewegung versetzte erhält eine der Geschwindigkeit entsprechende Trichterform u. s. w. Wird dagegen auf die ruhige Oberfläche ein Stoss in irgend welcher Richtung ausgeübt, so wird das bisher bestandene Gleichgewicht zerstört, es erfolgt an einer Stelle eine Hebung und daneben eine entsprechende Senkung. Beides zusammengenommen heisst eine Welle.

Die üblichen Bezeichnungen der einfachen Wellen sind mit Bezug auf nebenstehende Figur: Wellenberg und Wellenthal d. h. die Erhebung bezw. Senkung

Fig. 1.

—Jj urige

J*

/Spiegel

über und unter dem Spiegel; Vorder- und Rückseite d. h. die durch die Linien ac und cb angedeuteten Flächen unter Annahme der Beweg-ungsrichtung von links nach rechts; oberer Scheitel a\ unterer Scheitel (zuweilen auch Fuss) c; Höhe d. h. der senkrechte Abstand de zwischen den beiden Scheiteln; Länge d. h. der horizontale Abstand ab zweier benachbarten oberen oder unteren Scheitel; Breite d. h. Ausdehnung der Welle senkrecht zu deren Bewegungsrichtung.

Die einfachste Entstehungsweise und regelmässigste Erscheinung der Wellen bietet sich nach einem senkrechten Stoss auf die Oberfläche (z. B. dem Fall eines Steines u. s. w.), wobei entsprechend der Gesammtwirkuug dieses Stosses und der gleichmässigen Vertheilung des Druckes im Wasser von dem Stossmittelpunkte aus zunächst eine centrische Ringwelle sich bildet, sofort aber und bei kleinen stossenden Körpern ohne messbaren Zeitverlust in Folge dieser ersten Welle die zweite u. s. w. concentrische Welle entsteht, bis die dem grösseren Umfange entsprechend geringeren Höhenschwankungen nach und nach so klein werden, dass sie sich dem Auge entziehen. — Complicirter wird die Erscheinung bei der gewöhnlichsten Ursache der Wellen durch den Wind. Zweifellos wird nach völliger Ruhe durch eintretenden Wind die Oberfläche des Wassers in Folge der Reibung mit der Luft horizontal zu verschieben gesucht. Dies kann jedoch nur in dem Maasse geschehen, dass entsprechend der Windstärke das Wasser sich an einzelnen Stellen vertieft, an anderen ebenso erhebt. Diese kaum entstandenen Unebenheiten bieten sofort dem horizontal gedachten Winde ausser der Reibung auch die Möglichkeit eines horizontalen Druckes, wodurch offenbar eine Wechselwirkung hervorgerufen wird, zugleich aber auch ein einseitiges Fortschreiten der Wellen in der Richtung des Windes erfolgt. Es ist ausserdem zu beachten, dass der Wind sich nie ganz gleich-massig stark und horizontal, sondern ungleichmässig und in Wirbeln bewegt, wodurch schon von Anfang an eine ungleichmässige Einwirkung auf die Oberfläche des Wassers stattfindet. Die dabei anfangs etwa entstandenen gegen die Richtung des Windes laufenden Wellen werden sehr bald von den mit der Richtung laufenden aufgehoben. Die Grösse der Erhebungen und die Geschwindigkeit des Fortsclireitens stehen unzweifelhaft in einem bestimmten Verhältnis zur Stärke des Windes.

Im Gegensatz zu dem Fortlaufen der Wellen muss vor allen Dingen beachtet werden, dass, abgesehen von einer örtlich zwar unendlich geringen, jedoch für grosse Flächen allmählich sehr merkbaren Fortschiebung der Oberfläche (Driftströmung s. § 17), sowie von dem Ueberstürzen der oberen Wellentheile bei sehr heftigem Winde, vom Auflaufen der Wellen auf geneigtem Boden, von etwa schon vorhandener Strömung u. s. w., das Wasser im Ganzen mit der Welle keine Fortbewegung annimmt, sondern dass die Wellenbewegung nur in einer rotirenden Schwingung der einzelnen Wassertheilchen von der Oberfläche ab bis zu einer gewissen, hauptsächlich durch die Bewegungsursache bedingten Tiefe besteht. Es ist dies durch Beobachtung schwimmender Körper leicht zu constatiren, indem diese ausser der periodischen Hebung und Senkung nur hin- und zurückschwanken.

Sowie nun bei wachsendem Winde die Vergrösserung der Wellen vorzüglich nach ihrer Längenausdehnung in der Richtung des Windes stattfindet, indem der Wind den oberen Tlieil der Welle, den sog. Scheitel, verliältnissmässig mehr niederdrückt als aufs Neue erhebt, so dauert in Folge der einmal erzeugten lebendigen Kraft die Wellenschwingung noch längere Zeit nach dem Auf hören des Windes fort. Kurz nach einem starken Sturme ist sogar die Höhe der im Scheitel nicht mehr so sehr gedrückten Wellen grösser als während desselben, wogegen die Wellenlänge wieder abnimmt. Es wird diese Erscheinung die „hohle See“ genannt.

§ 5. Form, Tiefe, Geschwindigkeit der TVellen. Es ist schon angedeutet, dass die Form der Wellen keineswegs eine gleiche bleibt. Ausser der Stärke und Wirkungsweise des Windes, ob zunehmend oder abnehmend, gleichmässig oder stossweise, üben wesentlich auch die Tiefe des Gewässers und die Gestaltung des Grundes Einfluss auf die Verschiedenheit der Formen. Bei sehr grosser Tiefe des Wassers, gleichmässigem, dabei nicht sehr heftigem Winde und völlig ungehinderter Bewegung erscheinen die Wellenhälften zu beiden Seiten der Scheitel ganz symmetrisch. Je beschränkter und weniger tief das Gewässer ist, desto mehr wächst die Höhe im Verhältniss zur horizontalen Ausdehnung nach Länge und Breite. Vorzugsweise wird die Länge verringert durch das Auflaufen der Welle gegen ansteigenden Grund oder gegen heftige Strömung, in welchen Fällen der vordere Abhang so steil wird, dass ein Uebersclilagen des oberen Theiles der Welle stattfindet.

Endlich besitzt augenscheinlich die Entfernung der Wellen von dem windwärts oder dem Winde entgegen liegenden Ufer einen Einfluss auf die Wellenhöhe, weil nicht nur dieses Ufer in einer gewissen Entfernung direkt vor der Wirkung des Windes schützt, sondern weil auch bei voller und gleicher Stärke des Windes die in

CT.

dessen Richtung’ nach einander zu zählenden Wellen sämmtlich gewissennassen eine Acceleration erfahren.

In Uebereinstimmung hiermit ist von Th. Stevenson¹) die Regel aufgestellt, dass die Höhe der Wellen proportional der Quadratwurzel der Entfernung von der windwärts liegenden Küste sei. Um danach die absolute Höhe der Wellen zu finden, sind für jede Windstärke gewisse Coefficienten durch Beobachtung gefunden. Es würde also die Höhe h = a\d sein, wo d in Seemeilen auszudrücken und a der Coefficient, z. B. für Sturm und engl. Maass = 1,5, ist. Also bei d = 64 wird h — 12 engl. Fuss.

Auf offener See und namentlich bei einem Sturme sind sowohl Höhe als Länge schwer genau zu messen, wesshalb in den meisten Angaben sehr wenig Uebereinstimmung herrscht. Es kann jedoch als erwiesen gelten, dass an den tiefsten und weitesten Stellen der grossen Oceane die grössten Wellen eine Höhe von 12m und eine 20 bis 30 fache Länge erreichen, wogegen in der Nord- undOstsee die grössten Wellen nur etwa 4m,5 Höhe bei einer 10 bis 12 fachen Länge besitzen. Die Breiten bleiben in der Regel in demselben Verhältnisse wie die Längen zu den Höhen.

Die grösste Schwierigkeit macht die Beobachtung der Tiefe, bis zu welcher die Wellenbewegung hinabreicht. Es sind hierüber vielfach irrige Vorstellungen verbreitet, welche zum Theil auf Angaben von Tauchern beruhen, dass selbst bei mässigem Wellenschläge schon in 10m Tiefe keine Bewegung mehr zu spüren sei. Dem steht aber die Thatsache entgegen, dass bei starkem Seegange (hoher See der Schiffer) und einer Erhöhung des Grundes bei mehr als 300m Tiefe die Form der Wellen sich verändert, was offenbar darauf schliessen lässt, dass noch in dieser Tiefe die Wassertheilchen in schwingender Bewegung sein müssen. Auch bemerkt man z. B. in der etwa 120 bis 150m tiefen Nord- und Ostsee bei starkem Seegange Trübungen des sonst klaren Wassers, welche von einem zeitweiligen Aufwühlen des Grundes herrühren. Bei massigem Wellenschläge werden dagegen auch über höherem Boden keine derartigen Aenderungen bemerkt.

Aus diesen und vielen anderen Beobachtungen kann gefolgert werden, dass die Wellenbewegung sich nicht immer bis auf den Grund des Meeres erstreckt, sondern dass sich die Schwingungen von der Oberfläche an abnehmend bis zu einer diesen grössten Schwingungen entsprechenden Tiefe fortpflanzen. Nach Versuchen der Gebrüder Weber²) soll die grösste Tiefe der Bewegung das 350fache der Wellenhöhe betragen. Hiernach würde bei den höchsten Wellen von 121U Höhe die Schwingung sich erst in 4200m Tiefe verlieren.

Ueber die Geschwindigkeit der Wellen in ihrem Fortschreiten sei hier zunächst nur erwähnt, dass sie kleiner als die des erzeugenden Windes, ferner von der Höhe und Länge der Wellen in grösserem Maasse abhängig ist und dass im Allgemeinen die grösseren Wellen eine grössere Geschwindigkeit besitzen. Aus diesem Grunde werden bei in gleicher Richtung laufenden Wellen die kleineren von den grösseren überholt.

Bei sehr grossen Wellen sind Geschwindigkeiten von etwa 16m pro Secunde oder 50 bis 60Km in der Stunde beobachtet. An der Küste von Yorkshire will man sogar durch Beobachtungen vom Lande aus eine Geschwindigkeit von 60 Seemeilen (oder etwa 110Km) in der Stunde gefunden haben.³)

§ 6. Kreuzung und Durchdringung der Wellen. Eine besonders wichtige und interessante Eigenschaft der Wellen ist die, dass sie sich unter beliebigen Rich-

0 Th. Stevenson. The design and construction of harbours. Cap. III.

²) Wellenlehre auf Experimente begründet, von den Brüdern E. H. und W. Weber. Leipzig 1823. s) v. Seebaeh. Wellen des Meeres in der Vir c h o w - Hol t z e n d orf f’sehen Sammlung.

tungen kreuzen können ohne sich zu vernichten, dass im Gegentheil die sich treffenden Wellenberge und Wellenthäler nahezu die Summe ihrer einzelnen Höhen erreichen. Nach Web er’s Versuchen ist das Höhen verhältniss der einfachen Welle und der sich aus zwei gleichen Wellen zusammensetzenden Doppel welle 1:1,79. Bei der Interferenz oder dem Zusammentreffen eines Wellenberges mit einem Wellenthale heben sich beide gegenseitig auf und es bleibt die betreffende Stelle in der Höhe des ruhigen Wasserspiegels. Aus dem Zusammentreffen der aus verschiedenen Richtungen kommenden Wellen entstehen die den Schiffen besonders gefährlichen Sturzseen. Nach rasch wechselnden Windrichtungen z. B. in Folge eines Wirbelsturnies, oder wenn in engen Meeren die Wellen von den Küsten zurückgeworfen werden, treffen sogar mehrfache Richtungen zusammen und bilden ein wildes Durcheinander von springenden Wellen mit jähen Thälern, oder die sog. kabbelige See.

Auf dem offenen Meere tritt selbst bei zahlreichen Wellenrichtungen in der Regel eine von besonderer Wichtigkeit und Geschwindigkeit hervor, welche in der Richtung des vorherrschenden Windes sich mit grosser Regelmässigkeit fortbewegt. Die Regelmässigkeit wird nämlich erst durch die längere Zeit fortgesetzte, ausgleichende Wirkung benachbarter Wellen gewonnen. Während dann bei einzelnen rasch folgenden Aenderungen der Windrichtung in den verschiedensten Richtungen kleinere Wellen entstehen, sich durchkreuzen und allmählich verschwinden, geht die grosse Wellenart, die sog. Dünung, ihren gleichen Gang und scheinbar unter den übrigen Wellen fort. Es könnte auffallend erscheinen, dass sich ein stärkerer Wind meistens durch die vorauseilende Dünung verräth, während doch die Geschwindigkeit der Wellen der des Windes, wie oben bemerkt, nachsteht. Es lässt sich dies jedoch dadurch erklären, dass der Wind sich in seiner Richtung auf grössere Entfernungen längst nicht mit derselben Geschwindigkeit fortpflanzt, als er solche an einem Punkte wenn auch für längere Zeit besitzt, dass aber auf der anderen Seite die einmal erzeugte heftige Wellenbewegung sich auf grosse Entfernung mit nahezu gleichbleibender Geschwindigkeit fortpflanzt. Siehe hierüber § 18.

§ 7. Anlaufen der Wellen. Von noch grösserer Bedeutung als die vorhin besprochenen Erscheinungen der Wellen im offenen Wasser sind für die Bauwissenschaft diejenigen, welche zu Tage treten, wenn die Wellen in ihrer freien Bewegung durch feste Gegenstände gehemmt werden. Es mögen hierbei namentlich zwei praktisch wichtige Fälle unterschieden werden: das Vorhandensein einer senkrecht gegen die Wellenrichtung stehenden Wand und das einer schräg dagegen liegenden Wand oder eines ansteigenden Grundes.

Im ersteren Falle, wobei zur Vereinfachung der Anschauung die Wand völlig senkrecht und bis zu grosser Wassertiefe hinabreichend gedacht werden soll, wird jede die Wand berührende Welle, nach Abzug eines grösseren Theiles der durch Reibung vernichteten lebendigen Kraft, nahezu von dieser eine solche Gegenwirkung erfahren, als ob ihr eine Welle von gleicher Form und Geschwindigkeit entgegen liefe. Die ankommende und die ihr als entgegenlaufend gedachte Welle werden sich also dem Vorhingesagten entsprechend durchdringen. In Fig. 2, Taf. XLIII ist dies in fünf verschiedenen Erscheinungen 1 bis 5 dargestellt. In 1 kommt soeben der Wellenberg CEE vor der Wand MN an und es beginnt das Reflectiren in Form einer entgegengesetzt laufenden Welle E₁ l)l Cx. In 2 ist bereits der Gipfel D vor der Wand angekommen und es hat sich mit der noch übrig bleibenden Berghälfte die erste Hälfte des entgegen laufenden Berges E{ D₁ G\ (oder die bereits vernichtete

Hälfte des angekommenen Berges) vereinigt. Dadurch entsteht ein Wellenberg GH von fast doppelter Höhe. In 3 erreicht eben das Wellenthal ABC die Wand, während der entgegen laufende Wellenberg E₁DlC₁ über denselben hinweggeht, d. h. es erfolgt eine Interferenz oder die Welle verschwindet. In 4 trifft der untere Scheitel B des ankommenden Wellenthaies mit dem des zurücklaufenden Bl zusammen, woraus sich ein halbes Thal A S von der doppelten Tiefe bildet. In 5 endlich ist die ganze angekommene Welle ABCDE von der Wand zurückgeworfen und in die umgekehrt laufende Welle Ax Bl C₁ l)l El verwandelt worden.

Es ist jedoch zu beachten, dass thatsächlich nicht diese einfachen Erscheinungen, sondern weit complicirtere stattfinden. Es wirken nämlich sämmtliche unmittelbar vor der Wand geschehenden Hebungen und Senkungen sofort auch auf die noch vor der Wand befindlichen, dieselben aber auch nicht berührenden Wellen zurück, oder die rücklaufend gedachten Wellen treffen nicht nur die erste Welle vor der Wand, sondern eine grössere Anzahl. Indem die Wellenlängen sich nahezu gleich bleiben, entstehen in einiger Entfernung vor der Wand grössere Hebungen und Senkungen, also verhältnissmässig sehr kurze und spitze Wellen, bis sich die Wirkung des Biickstosses allmählich verliert. Ist dabei die Wand in der Horizontalansicht nicht einfach gradlinig, sondern concav gebogen oder aus mehreren graden Linien zusammengesetzt, so werden an gewissen Punkten durch das Zusammentreffen mehrerer rückläufigen Wellen besonders hohe Wellenkreuzungen entstehen. Eine gewisse Aehnliclikeit dieser Erscheinungen bleibt noch, so lange die Wand einen bedeutenden Grad von Steilheit besitzt.

Ganz anders verhalten sich aber die Wellen, sobald die Wand sehr flach geneigt ist oder in einen allmählich ansteigenden Boden übergeht. In Fig. 6, Taf. XLIII ist für drei verschiedene Augenblicke die äussere Form dreier aufeinander folgenden Wellen durch die verschieden ausgezogenen und bezeichneten Linien ABC, A₁BlC1 und A.₂B.₂C₂ so dargestellt, dass die hintereinander folgenden Bilder der verschiedenen Wellen auch den der Zeit nach aufeinander folgenden Erscheinungen jeder einzelnen Welle entsprechen. Auch hier wird, wenn man zunächst von dem völligen Ueber-schlagen der Welle oder dem Branden absieht, nur soviel von der lebendigen Kraft vernichtet, als die hier freilich viel bedeutendere Reibung consumirt. Die Wellen-theile werden also zunächst dadurch, dass sie in ihrer Schwingung nach vorn gehindert werden, eine um so höhere Schwingung nach oben machen. Zugleich wird aber die im offenen Wasser nahezu symmetrische Form der Welle aufgehoben, weil die vorderen' und unteren Theile mehr als die hinteren und oberen Theile in ihrer ursprünglichen Bewegung gehemmt werden, so dass die Vorderseite der Welle, je weiter diese die schräge Fläche hinaufläuft, um desto steiler und kürzer wird, bis endlich in Folge der rascheren Bewegungen der Wassertheile auf der Rückseite zunächst der Scheitel, sodann aber auch ein grösserer Theil der Welle nach vorn überstürzt oder die Welle brandet. Wenngleich hierbei ein erheblicher Theil der lebendigen Kraft zerstört wird, so findet der Rest ausser einer verbleibenden geringeren Wellenschwingung hauptsächlich seine Aeusserung noch in einem heftigen Fortfliessen oder Springen des Wassers, also in einem nach vorn gerichteten Stoss.

Der grosse praktische Unterschied der senkrechten Wand und der schräg ansteigenden Fläche ist also, dass bei erstem* die lebendige Kraft der Wellenschwingung sich hauptsächlich in einem Rückläufen der Wellen äussert, dass daher wohl eine bedeutende Erhebung der Wellen, jedoch kein erheblicher hori-

zontaler Stoss stattfindet, während dieser letztere hei dem ansteigenden Grunde um so stärker ist, je weniger bei gleicher Erhebung und Geschwindigkeit der Wellen die lebendige Kraft im Anfänge des Auflaufens vernichtet und um so vollständiger bis zum Augenblicke des Brandes erhalten wird. Dies geschieht augenscheinlich bei einem anfangs concaven am Ende aber convexen, nach oben hin ansteigendem Grunde oder Ufer. Siehe Cap. XV, § 4 und 5.

Eine weitere eigenthiimliche Folge des Auflaufens der Wellen auf geneigten Grund ist, dass vor jeder gebrandeten Welle sich eine gewisse Wassermenge anhäuft, welche allerdings noch eine Strecke weit hinaufgeschoben wird, nach der gänzlichen Ermattung der Welle jedoch mit deren Wasser zusammen zurück und der neu an-kommenden Welle eutgegenfiiesst. Es wird durch diese rücklaufende Strömung die Einwirkung des Grundes auf die Verzögerung der unteren Wellentheile und auf das Ueberstürzen der Wellen noch vermehrt.

Bei starkem Sturm bleibt jedoch trotz des unteren Riickfliessens noch eine bedeutende Anhäufung von Wasser übrig, welche am Ende sich verengender Buchten oft viele Meter Höhe erreicht. Ueber diese mit dem Branden verbundene Anhäufung des Wassers am Ufer s. § 19.

Wenn das Ufer in grosser Ausdehnung sanft ansteigt, so findet das Branden der Wellen in vielen Linien hintereinander statt, indem die seewärts zuerst brandenden sich nur zum kleinsten Theile erschöpfen. In demselben Maasse aber wie sich die auflaufenden Wellen vor dem Eintreten des Brandens erhöhen, verringert sich ihre Geschwindigkeit und desshalb auch, da sich die Wellen in denselben Perioden als in der offenen See folgen müssen, die Länge der Wellen. Nach dem ersten Auftreten der Brandung jedoch werden die weiter nach dem Ufer zu laufenden Wellen nicht allein in ihrer Geschwindigkeit sondern auch in ihrer Höhe wesentlich verringert und wird ausserdem durch den Anprall des rücklaufenden Wassers die Regelmässigkeit der Erscheinung mehr und mehr gestört.

Aehnliche Erscheinungen als ein sanft ansteigendes Ufer oder eine das Ufer bildende senkrechte Wand rufen selbst weit vom Ufer entfernte oder gar im offenen Meere befindliche Untiefen hervor, wie bereits im § 5 bei der Tiefe der Wellenbewegung bemerkt wurde. Namentlich dort wo der Boden sich steil bis zu einer geringeren Tiefe erhebt als die Wellenschwingung zur Zeit daneben angenommen hat, wird zunächst für den betreffenden untern Tlieil der Welle ein Aufsteigen hervorgerufen, welches sich aber sofort durch die ganze Welle bis auf ihren oberen Scheitel fortpflanzen muss. Diese, in Fig. 8, Taf. XLI1I dargestellten, überhöhten und auf der Vorderseite unter gewissen Umständen bis zum Branden steil gewordenen Wellen, die sog. Grundwellen, üben nach dem bereits Gesagten sowohl vor- als auch rückwärts eine sich erst allmählich verlierende Wirkung aus. So gefährlich sie namentlich den kleineren Schiffen sind, so leicht lässt sich bei sichtigem Wetter die Gefahr schon von Weitem erkennen, freilich nicht immer vermeiden. Es sei hierbei bemerkt, dass von verschiedenen Schriftstellern unter Grundwellen andere jedoch nicht recht klare Erscheinungen verstanden werden und dass namentlich Emy nur den unteren Tlieil der durch Untiefen gehobenen Wellen so benennt.

Die mit dem Anlaufen der Wellen gegen flacheres Ufer verbundene Verzögerung der unteren Bewegungen bewirkt zum Tlieil, dass bei fast beliebig im Grundrisse gestalteten Ufern die Wellen nahezu überall senkrecht gegen die Uferlinie treffen. Die anfänglich mit der Windrichtung laufenden Wellen vollziehen

nämlich in der Nähe des mehr als unter einem rechten Winkel von jener Richtung abweichenden Ufers allmählich eine Schwenkung, indem der nach der Breite der Welle seewärts gerichtete und weniger verzögerte Wellentheil rascher läuft als der

Fig. 2.

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dem Ufer näher gekommene. Weil sich diese Wirkung bei flachen Küsten schon weit hinaus erstreckt und unablässig fortdauert und weil ausserdem zugleich nach nebenstehender Fig. 2 sich die Zahl der Wellen bei zunehmender Wasserfläche vergrössert, so kommen endlich bei den völlig unter dem Winde liegenden flachen Ufern kleinerer Inseln die Wellen noch mit verhältnissmässig bedeutender Stärke und rechtwinklig zum Ufer an. Bei steilen und in grosser Ausdehnung vom Winde abgeneigten Küsten schwächt sich diese

Erschemung wesentlich ab.

Zu dem Anlaufen der Wellen gehört endlich noch die für den Hafenbau besonders wichtige Erscheinung, dass eine mit bestimmter Höhe in ein sich seitlich verengendes, übrigens unverändertes Bett einlaufende Welle sich erhöht, dagegen im umgekehrten Falle sich erniedrigt. Da die Höhe und die Geschwindigkeit der Welle das Maass ihrer lebendigen Kraft abgeben, und abgesehen von der Vernichtung derselben durch Reibung diese Kraft sich in den verschiedensten Profilen gleich bleiben muss, so würde also bei gleich bleibender Geschwindigkeit die Erhebung bezw. Senkung einfach im umgekehrten Verhältnisse der Verengung bezw. Erweiterung stehen. Für praktische Fälle kann dies auch angenommen werden, so lange nicht eine erhebliche Vernichtung der lebendigen Kraft und damit auch eine wesentliche Aenderung der Geschwindigkeit eintritt.

§ 8. Stosskraft der Wellen. Wenn man sich die Angaben über die Grösse und Geschwindigkeit der Wellen vergegenwärtigt, so kann man auch ohne dynamische Berechnung einen Schluss auf die Stärke der Bewegung der einzelnen Wassertheile und folgenweise auf die lebendige Kraft einer ganzen Welle ziehen. Dennoch werden stets die beobachteten Erscheinungen über die in Folge abgelenkter Bewegung der Wassertheilchen entstehende S-tosskraft der Wellen überraschen. Diese Stosskraft äussert sich, je nachdem die Welle in ihrer letzten Bewegung vertical oder mehr horizontal geleitet ist, sowohl in einem senkrechten Aufspringen als in einem horizontalen Fortschleudern der Wassermassen und dem Fortstossen entgegenstehender fester Körper.

Die grössten senkrechten Erhebungen sind an isolirt liegenden, auf geneigten Klippen erbauten Leuchtthürmen, sowie an steilen Felswänden, vorzüglich solchen, vor denen unter Wasser eine Böschung vorhanden ist, beobachtet, so z B. dass die Brandung hoch über den reichlich 30™ hohen Leuchtthurm zu Eddystone schlägt, ja dass im Jahre 1859 von dem auf Bishop-Rock (Scillyinseln) stehenden Leuchtthurm eine 150k schwere, an einem Balken hängende Glocke in einer Höhe von über 30™ herunter geschleudert wurde. An der dahinterliegenden Küste von Cornwall sind in 90™ und an der norwegischen Küste bei Wasbergen sogar in 120™ Höhe noch zusammenhängende Wassermassen durch den Sturm hinaufgeschleudert.

Die horizontalen Bewegungen finden ihr Maass besonders durch fortbewegte Steine. So sind z. B. in Cherbourg Betonblöcke von 20 kb™ und ähnlich grosse natürliche Steine zum Theil über eine etwa 6™ hohe Mauer geworfen, zum Theil 20™ weit fortgetrieben und umgewälzt, in Cette sogar ein Betonblock von 70 kb™ mit nur 7,5IZim dem Wellenstoss zugekehrter Fläche um 1™ weit eine flache Dossirung hiuaufgetrieben.

Um den Wellenstoss direkt zu messen hat Th. Stevenson¹) in Edinburg einen in Fig 3, Taf. XLIII dargestellten Apparat angewandt, welcher im Wesentlichen aus einer der Stossrichtung rechtwinklig entgegengestellten, sich an vier Führungsstangen bewegenden, aber von vier starken Spiralfedern gehemmten Scheibe besteht. Indem sich durch die Bewegung der gestossenen Scheibe kleine, als Marken dienende Lederringe verschieben, weiche lose auf den Führungsstangen sitzen und nach deren Verschiebung durch den festen Boden des Apparats aufgehalten werden, lässt sich selbst nach dem Sturme ermessen, um wie viel die 'in ihrem Widerstande bekannten Spiralfedern auseinandergezogen worden sind, also auch welchem Druck auf die Quadrateinheit der während eines Sturmes vorgekommene grösste Wellenstoss entspricht. Mit Hülfe dieses Apparats hat Stevenson auf der Insel Tyree im atlantischen Ocean während der stärksten Stürme im Sommer 611 Pfund und im Winter 2086 und ausnahmsweise sogar 6083 Pfund Druck auf ID Fuss engl, gemessen. Wenn es als zulässig betrachtet wird, den von einer bei den meisten Versuchen nur 6 Zoll im Durchmesser grossen Scheibe aufgefangenen Stoss in gleichem Verhältniss auf grössere Flächen zu übertragen, so würden auf lDm jene Drücke rund 3000, 10000 und 30 000 k betragen.

Nach ähnlicher Beobachtungsweise gemessen können für gewöhnlich die grössten Drücke in der Nordsee zu 15000k und in der Ostsee zu 10000k für lDm gelten, obgleich nach neueren Versuchen Stevensons bei besonders heftigen Stürmen auch an der englischen Nordseeküste eben so grosse Drücke als in dem atlantischen Ocean beobachtet sind.

§ 9. Bewegung der einzelnen Wassertheilclien oder Wellentheorie.

Seit Newton haben sich verschiedene namhafte Forscher mit diesem Problem be

schäftigt und darüber sehr abweichende Theorien aufgestellt. Da diese jedoch selbst in der kürzesten Behandlung für den Zweck dieses Buches zu umständlich sein würden, so müssen hier nur einzelne Andeutungen und der Hinweis auf die Literatur genügen.

Newton verglich die Bewegung mit der Bewegung des Wassers in umgebogenen Röhren, wobei indessen nur auf die senkrechte, nicht auf die horizontale Bewegung desselben Rücksicht genommen war. Diese Anschauung wurde von La-grange zunächst bekämpft, welcher von den ebenfalls nicht haltbaren Bedingungen ausging, dass die Höhe der Wellen im Vergleich zur Breite sehr klein, also nur die horizontale Bewegung zu betrachten sei, dass ferner alle Elemente einer Senkrechten mit gleicher Kraft und Geschwindigkeit bewegt würden, und endlich, dass diese Bewegung nur auf geringe Tiefe unter die Oberfläche hinabreiche. Fast gleichzeitig versuchte Laplace eine Theorie von der Vorstellung aus, dass ein cylindrischer Körper in das Wasser getaucht, darin so lange, bis alles Wasser in Ruhe steht, fest gehalten und dann plötzlich wieder herausgezogen werde, wodurch offenbar eine wellenförmige Bewegung entsteht. Dabei nahm er ausserdem eine sehr geringe Eintauchung an. Aber auch diese Theorie erwies sich als ungenügend.

Etwa dreissig Jahre später gelang es G-erstner, wenn auch zunächst nur für stehende Wellen, eine haltbare Theorie aufzustellen, welche er freilich in nicht völlig zulässiger Weise auch auf fortschreitende Wellen übertrug. Dieselbe ist in neuerer Zeit von Hagen vervollständigt, nachdem inzwischen die Gebrüder Weber

äusserst geschickte Experimente mit künstlichen Wellen angestellt und veröffentlicht hatten und Airy, wenn auch nur für Wellen von unendlich kleiner Höhe, zu denselben Resultaten wie Hagen gelangte. Ausserdem verdient noch die Abhandlung von Emy über die Bewegung der Wellen wegen vieler anschaulichen Darstellungen und thatsächliclien Beobachtungen Beachtung.

Indem im Uebrigen auf die am Schlüsse des Capitels angegebene Literatur verwiesen werden muss, möge nun folgende kurze Darstellung, welche sich im Wesentlichen auf die vorzüglichen Untersuchungen von Hagen stützt, hier Platz finden.

Hagen unterscheidet zunächst zur Vereinfachung der Betrachtungen folgende Fälle: Wellen auf Wasserflächen von unendlicher Tiefe, Wellen bei geringer, con-stanter Tiefe, Wellen bei grosser, constanter Tiefe und endlich Wellen auf ansteigendem Grunde.

Der erstere Fall gewährt die. leichteste Anschauung und die sicherste Behandlung. Es werden dabei, wie auch bei allen anderen Fällen als Grundbedingungen die zwei Voraussetzungen gemacht, dass überall Continuität stattfinde oder dass das Wasser sich nirgendwo trenne und einen freien Baum zulasse, sowie auch dass nirgendwo eine Ueberfiillung stattfinde, indem die nur sehr geringe Elasticität des Wassers ganz vernachlässigt wird.

Sodann wird auf Grund von Beobachtungen angenommen, dass die einzelnen Wellentheile geschlossene Bahnen durchlaufen, dass also jedes Element nach Verlauf einer ganzen Welle sich wieder an demselben Orte befinde, wobei in den oberen Scheiteln die Richtung mit der Richtung der Welle übereinstimmt, in den unteren dieser Richtung aber gerade entgegengesetzt ist, ferner dass die Geschwindigkeit der ganzen Welle constant bleibe und dass auch die untereinander liegenden Wellen (Wellenschichten) mit gleicher Geschwindigkeit die einzelnen vollen Wellenscliwingungen durchmachen.

Zur besseren Veranschaulichung aller dieser zum Theil angenommenen, zum Theil nachweisbaren Vorgänge dienen die Figuren 1, 5 und 7 auf Taf. XLIII. In der Fig. 1 ist zunächst dargestellt, wie die als Kreislinien angenommenen Bahnen der zu einer ursprünglich horizontalen Schicht KL MN gehörenden Elemente AB CB... nach eingetretener Wellenbewegung eine cycloidenfönnige Curve aus der Oberfläche dieser Schicht bilden. Man muss dabei annehmen, dass die ursprünglich in KLM... gelagerten Elemente während der Entstehung der Wellenschwingung durch spiralförmige Bewegung bis in die endlich constanten Kreise ABC... gelangt sind. Wenn nun die Länge der Welle von A bei J, sowie die von den Elementen durchlaufenen Kreise in gleiche Anzahl Tlieile getheilt werden, so ergiebt sich, dass beim Fortrücken der ganzen Welle um jeden ihrer Theile die Elemente sich um je einen ihrer Kreistheile gedreht haben müssen. So lange also z. B. A in 0 steht, wird B in 7, C in 6 u. s. w. stehen; hat sich nach dem Vorrücken der Welle um KL aber A nach 1 begeben, so stehen auch entsprechend B in 0, C in 7 u. s. w. Hat sich endlich die Welle um KN oder ihre ganze Länge verschoben, so stehen die Elemente ABC wieder in ihrer ersten Stellung bei 0, 7, 6 u. s. w. Bei einer halben Verschiebung jedoch stehen die Elemente gerade an dem diametral entgegengesetzten Punkte ihres Kreises, oder an die Stelle des Wellenthaies ist der Wellenberg getreten wie in dem unteren Theile der Fig. 1 dargestellt ist.

Fig. 5, Taf. XLIII veranschaulicht zunächst die noch analytisch festzustellende Abnahme der Grösse der Kreisbahnen von den ursprünglich in gleichen Verti-calabstäiiden übereinander gelagerten Elementen, wobei die Mittelpunkte in den Horizontalen NO, Nl O¹ u. s. w. liegen. Der Halbmesser des obersten Kreises ist so gross angenommen, dass der Kreisumfang gerade gleich der Wellenlänge, oder das Verhältniss der Wellenliölie zur Wellenlänge wie 1: tc wird. Thatsächiich ist jedoch ein so grosser Halbmesser niemals vorhanden. Dieselbe Figur zeigt ferner die bei bestimmter Wellenlänge aus den betreffenden Kreisbahnen gebildeten Cycloiden AB CD..., A¹B¹C¹B¹..., von denen die oberste, freilich nur gedachte, eine gemeine, jede andere eine gestreckte Cycloide ist. Es sind dies also diejenigen Curven, welche sich ergeben würden, wenn sich eine senkrechte Ebene in der Richtung und mit der Geschwindigkeit der Welle fortbewegte und von einem bestimmten Momente an, z. B. dem der höchsten Erhebung, alle übereinanderliegenden Elemente fortwährend auf jener Ebene ihre jeweilige Lage verzeichnet hätten. Die so entstandenen Linien werden die Wellenformen in den den einzelnen Wellentheilen entsprechenden Tiefen darstellen und zwischen sich von oben nach unten hin an Gleichmässigkeit der Dicke zunehmende, übrigens aber an Flächengehalt sich stets gleichbleibende Schichten einschliessen.

In derselben Figur 5 sind sodann die sog. Wasserfäden AA¹ A'² A3 BBlB²B³... oder diejenigen Linien dargestellt, welche vor dem Eintritt der Wellenschwingung genau lothrecht standen, also die ursprünglich lothrecht übereinander gelagerten Elemente der sämmtlichen Wellenschichten bezeichnen, sich jedoch nach der erzeugten Wellenbewegung hin- und herschwingen und sich abwechselnd verlängern und verkürzen. Bei freier Entwickelung der Wellen haben sie sämmtlich, vom oberen bezw. vom unteren Scheitel der Welle an gerechnet, eine symmetrische Form und Lage, und zwar nach dem oberen Scheitel zusammengeneigt und verlängert, nach dem unteren dagegen auseinander gebogen und verkürzt.

Während also die übereinander liegenden Kreislinien die Bahnen der übereinander liegenden Elemente während des Verlaufs einer ganzen Welle darstellen, geben diese Wasserfaden das Bild von der Lage sämmtlicher Elemente während eines einzigen Augenblicks.

Jeder einzelne Faden nimmt also während des Verlaufs der ganzen Welle nach und nach jede der gezeichneten und dazwischen liegenden Stellungen sämmtlicher Fäden an. Wo die Wellenschwingung in der Tiefe aufhört, wird sowohl die letzte Cycloide zur geraden Linie als auch die Schwankung der Fäden gleich Null.

Endlich ergeben sich aus Fig. 7, Taf. XLIII die Richtungen, in welchen sich die zu einer Wellenschicht gehörenden Elemente in der Welle in Bezug auf deren Richtung begegnen. Diese Richtungen gelten offenbar für jedes einzelne Element nur für einen Augenblick, für die ganze fortschreitende Wellenlinie oder für die entsprechende Reihe von Elementen dagegen ununterbrochen dauernd. Sie lassen sich finden, wenn an demjenigen Punkte des betreffenden Elementenkreiscs, in welchem sich das Element gerade befindet und welcher durch die zugehörige Cycloide oder die zugehörige Lage des Wasserfadens bestimmt ist, eine Tangente gezogen wird. Wie schon im Eingänge dieser Betrachtung erwähnt, stimmt die Bewegung der Elemente in den oberen Scheiteln der Beobachtung gemäss mit der Fortschrittsrichtung der Welle überein. In den unteren Scheiteln dagegen findet gerade das Entgegengesetzte statt. Diese Figur macht ausserdem klar, wie die mit der Wellenrichtung übereinstimmende Windrichtung die Wellenbildung zu verstärken sucht, im anderen Falle aber absehwäclien wird.

Wf.llentheorie.

Unter Berücksichtigung dieser Bewegungsrichtungen der einzelnen Wassertheil-chen folgt, dass die relative Geschwindigkeit derselben (d. h. ihre Geschwindigkeit in Bezug auf die Geschwindigkeit der Welle selbst) in den oberen Scheiteln kleiner als in den unteren sein muss, was damit übereinstimmt, dass die Dicke der Schichten in den oberen Scheiteln entsprechend grösser ist als in den unteren, weil die Dicke oder das Durchflussprofil überall gleich sein muss dem Volumen dividirt durch dessen relative Geschwindigkeit.

Wird nun ferner angenommen, dass diese Schichten an jeder Stelle von den darüber liegenden Schichten durch deren Schwere und Centrifugalkraft gleiche Drücke erhalten und dass die horizontalen wie die verticalen Durchmesser der Bahnen aller Wassertheilchen hei zunehmender Tiefe im gleichen Verhältnisse immer kleiner und in unendlicher Tiefe = 0 werden, so lässt sich nachweisen, dass, wie in den Darstellungen bereits angenommen war, alle jene Bahnen Kreise sind.

Alsdann ergiebt sich weiter, dass alle in Fig. 5 gezeichneten Curven der übereinander liegenden Wellenlinie, mit Ausnahme der obersten, gestreckte Cycloiden sind, welche in unendlicher Tiefe in die gerade Linie übergehen.

Unter den sämmtlichen Stücken der im Vorigen angedeuteten Betrachtung finden dann folgende Verhältnisse statt, wenn unter Bezugnahme auf die Fig. 5, Taf. XLIII r derjenige Radius ist, von welchem die Wellenlänge abhängt, der also die Welle als gewöhnliche Cycloide darstellen würde, sodann c die Geschwindigkeit der Welle, v die variable absolute Geschwindigkeit der Wassertheilchen, welche die kreisförmigen Bahnen mit dem variablen Radius p durchlaufen, z den variablen senkrechten Abstand der Mittelpunkte dieser Bahnen von dem Mittelpunkt der obersten, mit dem Radius r gebildeten Bahn, l die Länge und t die Periode der Welle in Secunden, <p den Winkel, den der radius vector mit dem Lothe macht, t die Zeit, und endlich n, g, e die bekannten Grössen bedeuten:

V 2k

c = Vgr

T

z = r log. nat. - ,

= 1t

4r

21k

p = r e

d tp

und

Q

oder die Winkelgeschwindigkeit, welche allen Wassertheilchen gemeinsam ist =    .

Ist nun z. B nach Beobachtungen l = 100m, die wirkliche Höhe der Welle = 6m, also für die obersten Wassertheilchen p = 3m, so ist die Geschwindigkeit der Welle c = 12m,49, v == 2m,35, t = 8 Secunden, r = 15m,92, z — 26m,43. Ausserdem lässt sich für jedes beliebige grössere z, also der unter dem Mittelpunkt des Radius r liegenden Tiefe, der entsprechende Werth von p oder das Maass der mit zunehmender Tiefe abnehmenden Schwankungen berechnen.

Ueber den zweiten Fall, die Wellen bei geringer,' constanter Tiefe, liegen vorzüglich nur Beobachtungen mit künstlich erzeugten Wellen vor. Die wesentlichsten Kesultate der Beobachtung sind, dass die Wassertheilchen sich bei jeder Welle nur horizontal hin und her bewegen ohne sich abwechselnd nach vorn und hinten überzuneigen. Indem also die Bewegung bei unendlicher Tiefe so gedacht werden kann, dass das Wasser aus lauter verticalen Fäden besteht, welche sich bei der Wellenbewegung verlängern und verkürzen und dabei sich regelmässig nach vorn und hinten überneigen, während jedoch ihr Fuss in unendlicher Tiefe stillsteht, lässt sich die Bewegung in geringer constanter Tiefe so darstellen, dass die ebenfalls sich verlängernden und verkürzenden Wasserfäden dauernd ihre senkrechte Stellung beibehalten, sich aber in ihrer ganzen Höhe gleichmässig hin und her bewegen.

Aus diesen beiden Anschauungen zusammen lässt sich diejenige finden, bei welcher beide Bewegungsarten in einander übergehen, welche Anschauung also der

Bewegung bei grösserer constanter, aber endlicher Tiefe entspricht, wenn sie sich den beiden ersteren genügend anscliliesst. Dies ist der Fall, wenn bei gewisser endlicher Tiefe noch ein Wellensystem angenommen wird, dessen Wasserfäden vom horizontalen Meeresboden aufwärts ohne ihre senkrechte Stellung aufzugeben sich nur hin und her bewegen, während von jener Tiefe an weiter aufwärts die Wasserfäden, dem System bei unendlicher Tiefe gleich, sich abwechselnd vor- und zurückneigend gedacht werden. Die Uebergangsschiclit liegt den analytischen Berechnungen zufolge in einer Höhe über dem Boden gleich dem Radius r, von welchem bei unendlich tiefem Wasser die Wellenlänge und die Geschwindigkeit der Welle abhängt.

Für weitere analytische Betrachtungen, namentlich auch über Wellen auf ansteigendem Grunde, muss auf die bezüglichen Quellen, insbesondere auf Hagen, Handb. d. Wasserbaukunst. III. Th. 1. Bd. S. 79 u. ff. verwiesen werden.

§ 10. Allgemeine Erscheinungen und Bezeichnungen der Ebbe und Fluth. Die allgemeinste Erscheinung ist das täglich zweimal erfolgende Steigen und Fallen des Wassers in allen offenen Meeren, welches abgesehen von zufälligen örtlichen Einflüssen sowie vom Winde zwar nicht gleichmässig, aber im höchsten Grade regelmässig sowohl der Höhe als der Zeit nach auftritt.

Um welches Maass im freien Ocean durchschnittlich der Wasserspiegel schwankt, ist bis jetzt noch nicht ermittelt, wohl aber, dass ausser den periodischen Aender-ungen in der Höhe auch fast an allen Orten dauernde Verschiedenheiten in den Höhenmaassen und in der Art des Steigens und Fallens stattfinden. Ueberall jedoch wird der Zusammenhang des zeitweiligen Standes von Mond und Sonne gegen die Erde mit der localen Fluth und Ebbe beobachtet und sind auch die Erscheinungen in ihren Wesen allenthalben die selbigen und desshalb mit denselben Bezeichnungen zu benennen.

So wird im Allgemeinen das Steigen stets mit Fluth, das Fallen mit Ebbe, der höchste Stand jedes halben Tages mit Hochwasser, der niedrigste Stand mit Niedrigwasser bezeichnet, wobei bemerkt werden mag, dass missbräuchlich wohl zuweilen die beiden ersteren Bezeichnungen anstatt der letzteren beiden genommen werden. Die Differenz zwischen einem aufeinanderfolgenden Hoch- und Niedrigwasser oder umgekehrt nennt man Fluthgrösse, Fluthweclisel, oder Fluth-Intervall. Die ganze Erscheinung des Steigens und Fallens sowohl der Höhe als der Zeit nach wird in Norddeutschland noch meistens Tide, in der oberdeutschen Schriftsprache vorwiegend Ge zeit genannt.

Unter Fluth-Periode versteht man die Zeit, welche zwischen dem Eintreten zweier aufeinanderfolgenden Hoch- oder Niedrigwasserstände eines Ortes verstreicht. Dieselbe ist theoretisch gleich der halben Zeit, in welcher der Mond wieder in denselben Erdmeridian tritt, nämlich durchschnittlich gleich 24 Stunden 50 Min. 28,32 Secunden, indem wie schon erwähnt nahezu täglich zweimal sich Fluth und Ebbe wiederholen. Von den sämmtlichen Fluthen eines halben synodischen Monats oder der Zeitperiode zwischen Vollmond und Neumond unterscheidet man eine besonders starke Flutherhebung zur Zeit des Vollmondes und des Neumondes (oder in den Syzygien) die sog. Springflutk und eine besonders schwache zur Zeit des ersten und letzten Mondviertels (oder der Quadraturen) die sog. todte, taube oder Nipp-Fluth. Dabei ist jedoch schon jetzt zu bemerken, dass diese grösseren und kleineren Fluthen nicht an einem Tage plötzlich auftreten, sondern dass abgesehen von zufälligen oder örtlichen Strömungen die Fluthgrössen zwischen denen der Springfluth und todten Fluth hin- und herschwanken. Dass ausserdem an den meisten selbst an Oceanen belegenen Orten diese besonderen Fluthen nicht genau mit jenen Stellungen des Mondes und der Sonne Zusammentreffen wird im Folgenden näher erwähnt werden.

Diejenige Stundenzeit, zu welcher durchschnittlich am Tage des Vollmonds oder Neumonds das Hochwasser an einem bestimmten Punkte der Küste z. B. einem Hafen eintritt, heisst die Hafenzeit des Ortes. Dieselbe müsste auf den ersten Blick auch mit der Culminationszeit des Mondes für den betreffenden Ort übereinstimmen, was jedoch thatsächlieh hei den wenigsten Punkten der Erde der Fall ist

(s. § 14).

Fast überall macht sich an den Küsten, namentlich in tief eingeschnittenen Buchten während des Fallens und Steigens eine entsprechende Strömung, die Fluthund Ebbe-Strömung bemerklich, zwischen welchen ein meist allmähliches Umsetzen, das sog. Kentern, der Strömung stattfindet.

Für die speciellere Betrachtung der Fluthersclieinungen sind endlich noch die Begriffe und in der Praxis das Auffinden der Fluthcurve und der Fluth welle wichtig. Die Fluthcurve eines bestimmten Ortes erhält man, wenn auf einer die Fluthperiode in gewissen Zeiteinheiten darstellenden Abscissenachse die Höhen der Fluth als Ordinaten aufgetragen werden, wie dies am vollkommensten mit den in Cap. V, § 24 (S. 277) beschriebenen selbstregistrirenden Wassermessern geschieht (s. auch § 13). Die Fluth welle dagegen stellt das Bild einer in bestimmter Richtung an unendlich vielen Punkten vorbeiziehenden Fluth und Ebbe während eines Augenblickes dar. Dieselbe ist nur aus gleichzeitig an zahlreichen hintereinander liegenden Punkten angestellten Beobachtungen zu ermitteln.

§ 11. Allgemeine Betrachtung der Ursachen der Ebbe und Fluth. Die

allgemeine Ursache der Erscheinung wurde schon von den Alten geahnt, indem Strabo erklärt, dass der Ocean die Bewegungen der Himmelskörper nachahme und Plinius sogar behauptet, dass Sonne und Mond die Gewässer des Meeres wie Dienende nach sich ziehen. Erst nach langen Jahrhunderten beginnt jedoch mit Kepler eine klarere, auf die Kenntniss der Anziehungskraft gegründete Anschauung, welche bald darauf durch Newton⁵) zur vollkommenen Gewissheit durch mathematische Begründung mittelst des Gesetzes der Schwere gebracht wurde. Daniel Bernoulli machte 1738 den Versuch, die Newton’sche Theorie in einem nur die Fluthwelle am Aequator behandelnden Werke durch grössere Schärfe der Form zu verbessern, sodann erweiterte Laplace dieselbe dadurch, dass er die ganze Bewegung der Flutli-wellen mit Hülfe der inzwischen vervollkommnten analytischen und mechanischen Kenntnisse behandelte, freilich nur gestützt auf die im Hafen zu Brest angestellten Beobachtungen.

Nach diesen wesentlich theoretischen Begründungen haben in neuerer Zeit besonders englische Forscher: W. Whewell, J. W. Lubbock und G. B. Airy, sowie der Capitain F. W. Beechy⁶) durch umfassendere Beobachtungen und Zusammenstellungen thatsächlicher Erscheinungen die grosse Complicirtheit und Mannigfaltig-

Berlin 1872.

⁶) Philosophiae naturalis principia mathematica, London 1687, deutsch von Prof. Dr. Wolfers,

⁶) S. hierüber: Philosophical transactions von 1831 — 1850, treatise of the Tides. London 1839.

sowie Lubbock: An elementary

keit derselben, an einzelnen sowie an verschiedenen Punkten des Meeres dargethan, und dieselben mit den theoretischen Grundlagen verglichen.

Namentlich hat Whewell durch die im Jahre 1833 aufgestellte Hypothese gewisser Linien gleicher Hochwasserzeit, von ihm cotidal lines, von Anderen später Isorachien genannt, nachhaltig Anlass zu weiteren Betrachtungen, aber nicht minder zu vielen irrigen Vorstellungen gegeben. Auf Grund von hierzu nicht ausreichenden Beobachtungen unternahm er es anfänglich, nicht allein für engere Meerestheile, sondern sogar quer durch die grossen Oceane die Linien des gleichzeitigen Hochwassers zu ziehen. Er selbst hat nach jahrelangen Bemühungen dies letztere Ziel als noch unerreicht anerkannt, indem er in seiner Mittheilung vom 16. December 1847 (siehe Philosophical transactions) unter Widerlegung seiner eigenen früheren Ansichten u. A. sagt: „ich sehe ein, dass alle Versuche solche Linien quer über einen weiten Ocean mittelst Beobachtungen an seinen Ufern zu ziehen, gänzlich werthlos sein müssen“. Es stimmen vorzüglich die Beobachtungen auf einzelnen in jenen Oceanen liegenden Inseln zu wenig mit den hypothetischen Linien überein. Die auf dieselben gestützte Ansicht, dass die auf der nördlichen Hemisphäre auftretenden Fluthwellen den südlichen Oceanen ihre Entstehung verdanken, darf nach diesem Urtheile und Angesichts der Thatsache, dass fast gänzlich vom Ocean abgeschlossene, indessen tiefe und sich vorzugsweise von Ost nach West erstreckende Meere wie z. B. das Mittelmeer eine selbständige und sehr merkliche Fluthwelle erzeugen, wohl aufgegeben werden.

Endlich sei zum eingehenderen Studium der speciellen Erscheinungen die Abhandlung von Lentz²) besonders empfohlen, welche in Kürze die theoretischen Begründungen der wichtigsten Thatsachen und daneben sehr anschauliche graphische, zum Theil den Whewell’schen Schriften entlehnte Darstellungen derselben enthält.

§ 12. Specielle Betrachtung der Ursachen der Ebbe und Flutli. Unter Bezugnahme auf die von Lentz ausführlicher gegebenen Entwickelungen mögen hier über die wichtigsten Verhältnisse der Flutherscheinung nachstehende einfacheren Betrachtungen Platz finden.

Es sei zunächst die ganze Erdkugel gleichzeitig vom Wasser umgeben und Sonne und Mond in der Ebene des Aequators und in demselben Meridian befindlich gedacht. Nun ist die flutherzeugende Kraft nur der Unterschied in der Anziehungskraft dieser Himmelskörper auf die ihnen näheren und ferneren Punkte oder Massentheile an der Erdoberfläche im Vergleich zu ihrer Anziehung auf den Mittelpunkt der Erde. Die Oberfläche der Erde wird also in Folge der Beweglichkeit des sie umgebenden Wassers, und soweit es die nach ihrem Mittelpunkte hinwirkende eigene Anziehung der Erdmasse (die Schwere) gestattet, dergestalt abgeändert wie

Fig. 3.

En/t?

es die nebenstehende Fig. 3 darstellt. Es entsteht nämlich auf der der Sonne und dem Monde zugekehrten und abgewandten Seite eine Ueberliöhung, welche jedoch nur auf Kosten einer entsprechenden Senkung an den dazwischenliegenden Theilen der Oberfläche geschehen kann. Es ist also in dem vorliegenden Beispiele auf dem in der Bildfläche liegenden Meridian Hochwasser, am stärksten am

Aequator, dagegen auf dem 90 Grad davon entfernt liegenden Meridian Niedrigwasser und zwar am stärksten am Aequator, während an den Polen gar kein Fluth-weclisel stattfindet. Es sind ferner bei dieser Stellung von Sonne und Mond nur zwei Fluthwellen vorhanden, d. i. die Springfluth. Stehen jedoch Sonne und Mond in der Quadratur, so bewirken sie jeder zwei, im Ganzen also vier Wellen, die sich offenbar zum Theil vernichten, d. i. die taube Fluth. Aber nicht allein während der Quadratur, sondern auch in jedem anderen Zeitpunkte als dem der Syzygien, finden strenggenommen 4 Wellen statt, wovon jedoch nur die zwei grössten Hebungen und Senkungen als die tägliche Fluth und Ebbe angesehen werden. Dass die Bewegung der Fluthwellen mit der scheinbaren Bewegung von Sonne und Mond übereinstimmt, ist dabei selbstverständlich.

Die Hauptverhältnisse ergeben sich leicht aus nachfolgender ungefähren Be

rechnung:

Die Masse der Sonne ist 319500 mal grösser als die der Erde, ihre mittlere Entfernung vom Erdmittelpunkte gleich 11567 Erdäquatordurchmesser von 1719

geogr. Meilen.

Die Masse des Mondes ist 0,0125 mal kleiner als die der Erde, die Mittelpunkte sind i. M. 30,13 Erddurchmesser entfernt.

Die Anziehungskräfte von Sonne und Mond verhalten sich also nach dem Newton’schen Gesetz in Bezug auf die Erde zu einander wie

0,0125

= 173,43:1

319500

11567²    •    30,13²

d. h. die Sonne zieht die Erde 173,43 mal stärker an als der Mond.

Trotzdem ist aber die fl uther zeugen de Kraft des Mondes viel stärker als die der Sonne, weil der oben genannte Unterschied in der Anziehung auf die einzelnen Punkte der Erde bedeutender ist.

Die Anziehungskraft der Sonne für die ihr nächsten und fernsten Punkte der Erde verhält sich nämlich zur Anziehung auf den Mittelpunkt wie

(11567 + VO* '    115672    7

also nach Vernachlässigung des verhältnissmässig sehr kleinen + l/a ist sie für die äussersten Punkte nur um von der Anziehung auf den Mittelpunkt verschieden. Ebenso differirt die anziehende Kraft des Mondes auf die betreffenden Punkte folglich verhalten sich die flutherzeugenden Kräfte von Sonne und 173,43

11567    :    30,13

Wenn die Masse der Sonne = M, die des Mondes = m und die beiden

um

30,13 >

Mond wie

= 1:2,214.

Abstände vom Erdmittelpunkte bezw. = A und a gesetzt werden, so lassen sich also die flutherzeugenden Kräfte beider auf die nächsten und fernsten Punkte der Erdoberfläche ausdrücken durch

fjM

gm

und nach Einsetzung der be-

und

kannten Werthe von g. M, m, A und a leicht berechnen.

Unter der Annahme der Stellung von Sonne und Mond in der Aequatorebene nimmt die flutherzeugende Kraft beider nach den Polen in dem gleichen Maasse ab wie die Durchmesser der höheren Breitengrade kleiner werden als der Aequator-durchmesser oder es ist diese Kraft unter einem beliebigen Breitengrade gleich der Kraft am Aequator mal dem Cosinus des Winkels der Breite vom Aequator ab gezählt. — Aehnlich findet sich die Erhebung an einem andern Punkte des Aequators

A³

a³

oder nach dem vorigen Satze, jedes Breitengrades, wenn die Erhebung unter demjenigen Meridian, in welchem sich Sonne oder Mond befinden, mit dem Cosinus des doppelten Winkels der Länge, von jenem Meridian abgezählt, multiplicirt wird.

Wenn also für einen Punkt der Erde IS den Längengrad von demjenigen Meridian abgezählt ist, in welchem sich die Sonne befindet, b S den Breitengrad, ebenfalls von dem Breitengrad, über welchem die Sonne senkrecht steht, abgezählt, bedeutet, wenn IM und bM die entsprechenden Winkel vom Orte des Mondes abgezählt bedeuten und die flutherzeugenden Kräfte von Sonne und Mond mit S und M bezeichnet werden, so ist allgemein die Erhebung oder Senkung des Wasserspiegels an diesem einen Punkte gleich

M cos b M cos 21M -f- S cos b S cos 21S.

Dadurch dass Sonne und Mond fortwährend ihre Stellung zu einander verändern, entsteht nun ein beständiger Wechsel in den gesummten Hebungen und Senkungen oder in dem Verhalten der täglichen Fluthen.

Es dreht sich die Erde in etwa 23 Stunden 56 Min. um ihre Achse, und indem

sie sich während dieser Zeit in ihrer Bahn um die Sonne fortbewegt, so tritt nach durchschnittlich 24 Stunden die Sonne wieder in denselben Meridian. Dagegen bleibt der Mond täglich etwa 48³/4 Min. hinter der Sonne zurück und tritt erst nach 24 Stunden 50 Min. 28,32 Secunden wieder in denselben Meridian. Diese sich während eines halben synodischen Monats vollziehenden Aenderungen der Zeit und Höhe nennt man die halbmonatliche Ungleichheit.

Die sich hieraus für die verschiedenen Culminationszeiten des Mondes unter dem Aequator ergebenden theoretischen Wasserstände sind in Fig. 9, Taf. XLIII durch verschiedene Fluthcurven von Lentz anschaulich gemacht, wobei als Abscissen-achse der halbe Aequator und in dessen Ebene der Mond stets in dem Längengrade 0 culminirend angenommen ist. Culminiren also S und M gleichzeitig, so ist in 0 Springfluth und Hochwasser, in 90 und 270 Grad Niedrigwasser.

Culminirt der Mond um eine Stunde später am Meridian 0, so ist der Gipfel der Sonnenwelle im Meridian 15 und die Fluthwellen beider vereinigen sich zu einer niedrigeren Welle, das Hochwasser findet ausserdem vor der Culmination des Mondes statt. Je später also der Mond culminirt, desto früher tritt, verglichen mit seiner Culminationszeit, das Hochwasser ein und je niedriger ist dasselbe. Culminirt der Mond sechs Stunden später als die Sonne, so trifft zwar Hochwasser genau mit der Culminationszeit des Mondes zusammen, aber es vereinigen sich Mondhochwasser und Sonnenniedrigwasser, es ist Taubefluth u. s. w.

Da der Mond den weitaus stärkeren Einfluss ausübt, so wird sich das Hochwasser stets enger an die Culmination des Mondes als an die der Sonne anschliessen.

Steht also die Sonne, wie in den Tagen vor dem Neumond, östlich vom Monde, so wird der Scheitel der Anschwellung etwas nach Osten gezogen werden, und umgekehrt nach Westen, wenn die Sonne, wie in den Tagen nach dem Neumond, westlich vom Monde steht.

Ausserdem aber variiren die Fluthen auch nach den Jahreszeiten und nach ganzen Jahren oder nach der Declination von Sonne und Mond gegen die Aequator-ebene der Erde. Die Declination der Sonne ist am grössten zur Zeit der Winter-und Sommerwende und zwar je 23 V* Grad, am kleinsten zur Zeit der Aequinoctien, wo sie zu Null wird, vergl. nachstehende Fig. 4 (S. 711). Die Declination des Mondes wechselt zunächst in einer Periode von etwa 27 7* Tagen, wobei er in den

G6i°S

Aus der täglich zweimal durch die fortwährend wechselnde Declination der Sonne

und namentlich des Mondes geänderten Wir-

"'■‘'S'

kung auf die unter ein und demselben Breitengrade liegenden Punkte oder auf die daselbst erzeugten Fluthwellen ergiebt sich die sog. tägliche Ungleichheit, welche ebenfalls nach Zeit und Höhe eintritt. Dieselbe ist also um so grösser, je grösser die Declination beider Gestirne vorzüglich die des Mondes.

. . 2,214—1 = 1,214

Endlich wirken auch auf die Grösse der Flutherhebungen die grösseren oder geringeren Entfernungen der Erde von Sonne und Mond, was wiederum besonders bei dem Monde von Einfluss ist, welcher in 27 V2 Tagen seinen Wechsel zwischen Erdnähe und Erdferne durchläuft. Während also nur für mittlere Entfernungen, wie oben angenommen, sich Sonnen-Fluth und Mond-Fluth wie 1:2,214 verhält, so schwankt wegen der verschiedenen Mond-Entfernung dies Verhältniss etwa zwischen 1:1,88 und 1:2,62. Während demnach für mittlere Entfernungen die taube Fluth .    .

. . 2,214 + 1 = 3,214

66}°jr

// 2sl°K Aequator

Fig. 4.

Syzygien zweimal die Aequatorebene passirt. Seine grössten Abweichungen schwanken dabei ausserdem während 18,6 Jahren zwischen etwa 18 V2 und 28²/3 Graden hin und zurück. Es sind desshalb die Aequinoctial-Springfluthen verhältnissmässig gross, die Solstitial - Springfluthen verhältnissmässig klein.

die Springfluth .    .

betragen, und sich untereinander wie 1,214:3,214 = 1:2,65 verhalten, so verhalten sie sich für die Grenzen der Mondentfernungen wie 1:3,27 und 1:2,23.

Es werden also die Curven der halbmonatlichen Ungleichheit nicht allein durch die wechselnde Stellung von Sonne und Mond, sondern wesentlich auch durch die Entfernung des Mondes beeinflusst.

Ausser den Höhen erleiden aber auch die Zeiten einen periodischen Wechsel, und namentlich durch die veränderliche Dauer eines Mondstages, welche die Dauer einer Fluthwelle doppelt beeinflusst, einmal unmittelbar und das andere Mal mittelbar, weil durch die veränderte Culminationszeit des Mondes auch die Ablenkung der Mondwelle durch die Sonnenwelle eine andere wird.

Indem hinsichtlich aller derartigen Aenderungen auf ausführlichere Darstellungen, insbesondere tabellarische Zusammenstellungen verwiesen werden muss, welche sich auszugsweise in der erwähnten Schrift von Lentz finden, sei noch kurz erwähnt, dass unter dem Aequator die Tiden die geringste Aenderung und vorzüglich nur einen Wechsel zwischen tauben und Springfluthen, am grössten in den Aequinoctien zeigen, wogegen an den Polen das Umgekehrte stattfindet. Hier treten vorzugsweise die Einflüsse aus der Declination bestimmend hervor, die Solstitialtiden sind die grössten, die Aequinoctialtiden die kleinsten.

Für jeden zwischen den Polen und dem Aequator liegenden Breitengrad müssen daher die jährlichen Grenzwerthe zu verschiedenen Jahreszeiten eintreten.

§ 13. Störung der theoretischen Fluthen durch die unregelmässige Erdoberfläche und durch Wind. Alle bisherigen Betrachtungen setzten ein gleich-mässig mit Wasser umgebenes Sphäroid voraus, während thatsächlich die Oberfläche der Erde im hohen Maasse uneben ist und desshalb das Meer sowohl äusserst verschiedene Tiefen als unregelmässig gestaltete Küsten besitzt. Während sich nach der Theorie eine einzige Fluthwelle gleichzeitig über die halbe Erdoberfläche erstrecken müsste, bietet nur der grosse Ocean und zwar südlich vom Aequator für die Entwickelung, aber nicht einmal mehr für das ungehemmte Fortschreiten einer solchen Fluthwelle Raum. Es kann sich diese Welle desshalb nirgendwo frei entwickeln und die ihr ursprünglich gegebene Bewegungsrichtung auf längere Strecken stetig verfolgen, sie wird vielmehr in ihrer ursprünglich den Meridianen parallelen Scheitellinie hier durch Continente, grössere Inseln oder Untiefen vernichtet, dort nur in eine andere Richtung abgelenkt oder gespalten und endlich werden die durch Spaltung entstandenen oder selbständig entwickelten Wellen unter den verschiedensten Richtungen gegeneinander geführt. Sowie in Folge dessen jede denkbare Himmelsrichtung als Bewegungsrichtung einer Fluthwelle zu finden ist, so ist selbst bei benachbarten Küstenpunkten fast nirgends Uebereinstimmung in der Höhe oder in der Zeit des Eintretens und weiteren Verlaufes vorhanden.

Es muss dabei zur Erklärung aller aus den vorgenannten Umständen sich ergebenden complicirten Erscheinungen einstweilen, so lange nicht das Gegentheil erwiesen ist, angenommen werden, dass die einmal entstandenen Fluthwellen, abgesehen von der constant wirkenden Anziehung der Himmelskörper, genau denselben Gesetzen unterworfen sind, als die durch Wind oder eine andere Kraft entstandenen Wellen. Wir sehen nämlich, dass sie gleich diesen sich durchdringen ohne sich in ihrem Fortschreiten zu vernichten, dass sie beim Einlaufen in verengte Meerestheile steigen und umgekehrt nach einer Erweiterung sinken, dass sie durch Untiefen im Ganzen und bei geneigtem Boden namentlich im unteren Scheitel in ihrer Geschwindigkeit verzögert werden, so dass sie sogar unter Umständen zum Ueberstürzen oder Branden gelangen. Ganz besonders wichtig ist die Erscheinung, dass ihre Geschwindigkeit, welche ursprünglich abgesehen von der Declination des Mondes und der Sonne annähernd unter jedem Breitengrade gleich dem dortigen halben Parallelkreise während einer Tide sein müsste, nur in den grössten Oceanen auch annähernd diese Grösse besitzt, während sie in allen kleineren und sichtbaren Meeren ganz erheblich dahinter zurückbleibt. Es ist demnach unzweifelhaft, dass die innere Bewegung der einzelnen Wassertlieilchen, wie bei den gewöhnlichen Wellen, bis zu grossen Tiefen hinabreicht.

Aus all diesen Einwirkungen der unregelmässig gestalteten Erdoberfläche auf die durch die Einwirkung der Gestirne erzeugten Fluthwellen erleiden nun diese in ihren einzelnen Erscheinungsformen die grössten Veränderungen, in denen jedoch sowohl eine örtliche als auch periodische Regelmässigkeit herrscht. Diese einzelnen Erscheinungsformen des Gesammtverhaltens der Fluthwellen sind nun besonders die absolute Fluthgrösse oder das Fluthintervall für jeden einzelnen Punkt, die Geschwindigkeit des Forts ehr eitens, die daraus entspringenden Hafenzeiten oder die scheinbare Verspätung des Einflusses der Gestirne, die Tideströmungen und endlich die Fluthcurven oder das Gesetz des Steigens und Fallens an einem Orte.

Da nun der Uebersichtlichkeit wegen geboten ist, diese Erscheinungen einzeln zu besprechen, und nur ausnahmsweise der Zusammenhang derselben angedeutet werden kann, so möge nochmals ausdrücklich hervorgehoben werden, dass ein volles Verständniss der einzelnen Erscheinungen, sowie ihrer Gesammtheit nur durch den gleichzeitigen Ueberblick über die letztere gewonnen werden kann. Für grössere

Aufgaben des Seebaues insbesondere für alle Flusscorrectionen in den Fluthgebieten ist aber nur mit dem Verständniss der sämmtliehen Erscheinungen auch erst die Kenntniss derjenigen Vorarbeiten und Operationen möglich, welche behufs Projec-tirung und Ausführung einer solchen Aufgabe nothwendig werden.

Unter Hinweis auf das in § 4 über die Einwirkung des Windes auf die Wellen Gesagte und auf die Betrachtungen des § 19 über die Wirkung der Winde überhaupt ist hier nur noch kurz zu erwähnen, dass die periodische Regelmässigkeit der verschiedenen Flutherscheinungen an den einzelnen Orten durch die unregelmässigen Einwirkungen des Windes, insbesondere der Stürme, in sehr mannigfaltiger Weise abgeändert wird. Ein in der Richtung der Fluthwelle wehender Sturm vermehrt nicht allein die Geschwindigkeit, sondern auch die Höhe derselben, das 'Umgekehrte findet bei entgegengesetzter Richtung statt. Die Folgen hiervon werden dort besonders hervortreten, wo trichterförmige Buchten, mehrere sich kreuzende Fluthwellen und dergl. Vorkommen.

¹

) Th. Stevenson. The design and construction of harbours. Cap. IV.

²

) Von der Fluth und Ebbe des Meeres, von Hugo Lentz, Hamburg 1873.

§ 14. Tliatsächliche Flutherscheimmgen und deren Darstellung.

Fluthgrössen. Es ist noch bis jetzt durchaus nicht constatirt, welche Fluth-schwankungen in den offenen Meeren stattfinden. Man kennt vielmehr nur in die an den Küsten der Continente und der im Meere liegenden Inseln vorkommenden Intervalle, welche aber selbst in letzteren Fällen wegen ihrer grossen Verschiedenheit nicht einmal einen Schluss auf eine gewisse Durchschnittshöhe gestatten. Im Allgemeinen sind die Fluthgrössen in den offenen Meeren jedenfalls kleiner als an den zugehörigen Continentalküsten, wie dies die Fluthgrössen an den Inseln solcher Meere erkennen lassen.

Im atlantischen Ocean steigen die Springfluthen bei den Bermudas um etwa lm,3, bei St. Helena lm, bei Ascension nur 0ra,6; im indischen Ocean bei den Kerguelen 0m,2, bei Mauritius und Reunion lm; im stillen Ocean bei den Fidji-Inseln bis etwa 2m, bei Honolulu 0m,6, bei Tahiti sogar nur etwa 0m,3. Dagegen betragen die Höben der Springfluthen an der deutschen Nordseeküste und an den britischen Inseln im Durchschnitt 3 bis 6, an einzelnen Punkten der letzteren, sowie an der französischen Küste bis über 12 Meter. In letzteren und ähnlichen Fällen findet augenscheinlich ein Hineinpressen in einen Trichter statt, wie dies am auffallendsten in der Fundybay vorkommt, an deren Ende die Fluthhöhe über 20m betragen soll, während am Eingänge der Bucht, sowie an den benachbarten Küsten und vor der Mündung des Lorenzstronies nur etwa 2m,7 Fluthschwan-kung eintritt. Der etwa 60Km breite Isthmus von Panama bietet endlich das auffallende Beispiel, dass auf der Westküste bei Panama etwa 7m und gegenüber im caraibischen Meere bei Aspinwall nur etwa 0m,5 Flutherhebung stattfindet.

Von den europäischen Küsten zeichnen sich die englischen und nordfranzösichen Küsten sowie die der Nordsee durch verwickelte Flutherscheinungen jeder Art aus. Letztere sind daselbst auch sorgfältiger als an anderen Küsten gleicher Ausdehnung erforscht und zwar vorzugsweise durch die bereits genannten Engländer Whewell, Lubbock, Beechy u. A.

Die Fig. 1, Taf. XLIV enthält zunächst einen Theil der von Whewell im Jahre 1836 in den Philos. transactions mitgetheilten Karte der Fluthhöhen dieser Küsten, wobei die Zahl der parallel zu denselben gezogenen Linien in Yards (also nahezu in Meter) die Grösse des Intervalls bei Springfluth nach dem in den Jahren 1834 und 1835 gemachten Beobachtungen angiebt. Diese Linien machen besser als Worte und Zahlen die grosse Mannigfaltigkeit der Fluthhöhen anschaulich und geben unter Berücksichtigung der Küstenformen und des als bekannt vorauszusetzenden Umstandes, dass die Fluth aus dem atlantischen Ocean in den englischen Canal und durch diesen sowie durch die nördliche Oeffnung der Nordsee in die letztere gelangt,

fast eine genügende Erklärung ihrer zwischen 1 am Texel und 12 bei St. Malo wechselnden Zahlengrösse.

In Verbindung mit der Fig. 4 ist dieselbe Figur ferner benutzt, um aus der gleichfalls von Whewell im Jahre 1836 veröffentlichten Karte der Isorachien (coti-dal lines) das Fortschreiten der Fluggeschwindigkeit für die genannten Küsten übersichtlich und anschaulich zu machen. Es bezeichnen nämlich die aus Punkten und Strichen zusammengesetzten und mit einer auf Greenwich-Zeit reducirten Stundenzahl versehenen einzelnen Linien die Linien des gleichzeitigen Hochwassers. Dieselben besitzen freilich nur eine ideelle Bedeutung, indem Whewell (s. dessen Vorlesung vom 11. Juni 1836) sie aus den Mittelwerthen der Hochwasserzeiten für alle verschiedenen Stunden der Mondesculmination ableitete. Er nannte sie daher Linien der mittleren Hochwasser- oder Hafenzeit, im Gegensatz zu den von ihm zuerst im Jahre 1833 gezeichneten Linien der gewöhnlichen Hafenzeit oder der Stunden des Hochwassers am Voll- Neumondstage, welche eine etwas andere jedoch ähnliche Lage besitzen.

Aus diesen Linien ergiebt sich nun, dass während das Hochwasser an der französischen Westküste und vor dem englischen Canal um 3 Uhr in einer mässigen Krümmung auftritt, es um 4 Uhr sehr ungleich weit in denselben vorgedrungen und etwa gegen 10 Uhr zu einer am vorderen Theile scharf gebogenen Curve zugespitzt sowohl bei der Insel Wight als auch bei Dover angelangt ist. Hierbei muss zugleich schon auf die in der Figur leicht ausgezogenen Tiefenlinien aufmerksam gemacht werden, deren Zahlen nach Faden beigeschrieben sind. Man sieht, dass die Hochwasser- und Fadenlinien in einer gewissen Abhängigkeit von einander stehen.

Indem des Raumes wegen die um Irland und Schottland herum in die Nordsee laufende Fluthwelle und deren Fortschreiten nicht in demselben Maasstabe wie die durch den Canal laufende Welle hat dargestellt werden können, so ist die WhewelFsche Karte hierfür durch eine Verkleinerung in Fig. 4 und durch folgende Angaben ersetzt: Gegen 8 Uhr trifft die um 3 Uhr vor dem Canal erschienene Welle die Spitze der Orkneys-Inseln, um 9 Uhr hat sie sich soweit geschwenkt, dass sie diese Spitze durch eine convex voraus gekrümmte Linie mit der Südspitze Norwegens verbindet, um 12 Uhr durchschneidet sie die Nordsee in stärkerer Krümmung etwa in der Breite des 57. Grades, wobei sie einen Zweig in das Kattegatt entsendet, der um 4 Uhr das Cap Skagen passirt.

Gegen 6 Uhr, jedoch 12 Stunden später als die Canalwelle etwa Cherbourg erreichte, hat die an der Ostseite Englands entlang gelaufene Welle den in Fig 1 wieder sichtbaren Punkt Cromer getroffen. Die Canalwelle ist inzwischen bis Texel vorgedrungen und es tritt höchst wahrscheinlich danach für die beiden Wellen nach Osten hin eine Vereinigung ein, so dass sie um 12 Uhr gemeinschaftlich vor der Elbmündung ankommen.

Bei dem Helder und der Insel Texel findet eine das Fluthinterwall abschwächende Interferenz oder Zusammentreffen von Hoch- und Niedrigwasser statt. (Vergl. w. u. Fluthcurven.)

Die auffallendste Erscheinung jedoch bietet ein vor der Themsemündung sowie ein vor der jütischen Küste in der Breite des 56. Grades liegender Theil der Nordsee.

vEs treffen dort im ersten Falle je zwei gleich alte, im zweiten Falle aber zwei um 12 Stunden ungleich alte Wellen unter sehr verschiedenen Richtungen zusammen, wobei sie noch gemeinschaftlich eine gewisse Meeresfläche zu durchlaufen

haben. Es scheint hierdurch eine Art Drehung zu entstehen, wofür Whewell den Begriff rotatory System oder „rotirende Fluthwelle“ hypothetisch aufstellt.

Obgleich ausser Whewell sich noch besonders Beechy bemüht hat, über diese Erscheinungen Licht zu verbreiten, so müssen diese letzteren als noch nicht genügend erklärt gelten. (Vergl. hierüber Lentz). *

Die thatsächlichen Hafenzeiten einzelner Küstenpunkte insbesondere der Häfen sind nun zwar zunächst abhängig von dem Fortschreiten der Fluthwelle im offenen Meere, daneben aber auch von den verschiedenen localen Umständen, unter denen die Fluthwelle aus dem eigentlichen Meere bis zu dem fraglichen Punkt gelangt. Hierbei sind vorzüglich vor dem Punkte liegende Inseln, oder die Belegenheit desselben am Ende einer tiefen Bucht oder gar an einem Flusse von Bedeutung. Es weichen daher oft nahe gelegene Punkte in ihrer Hafenzeit weit erheblicher als entferntere von einander ab, weil die Fluthwelle in engen Gewässern eine weit grössere Zeit zum Fortschreiten gebraucht als im offenen Meere.

Indem hinsichtlich bestimmter Angaben über Hafenzeiten, Fluthhöhen und Strömungen, im übrigen auf die von der englischen Admiralität veröffentlichten „Tide tables“ aufmerksam gemacht wird, in denen für eine Reihe von Häfen die Zeit und Höhe des Hochwassers vorausberechnet und dabei eine Anweisung gegeben ist, wie sich diese Angaben auf andere Orte der europäischen Küste übertragen lassen, mögen nachstehende einzelnen, für die Nordseeküste besonders interessanten Beispiele Platz finden. (Yergl. Taf. XLIV).

Ort.

Hafenzeit

Stund.

Min.

Höhe

der

Spring-

fluth

Ort

Hafenzeit

Höhe

der

Stund.

Min.

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Ebenso verwickelte Erscheinungen als das Fortschreiten der Fluthwellen bietet u. A. die Stromrichtung. Es darf im Allgemeinen angenommen werden, dass die Fluth im offenen Meere kaum merkliche Strömungen hervorruft und dass in einfachen Meeresbuchten, in welche durch ein und dieselbe Mündung das Fluthwasser ein- und austritt, die Strömung bei Fluth landwärts, bei Ebbe seewärts gerichtet sein wird. Diese einfachen Erscheinungen hören aber sofort auf, wenn das betreffende Meeresgebiet durch Inseln so zertheilt ist, dass sich auch die Fluthwelle in verschiedene Arme zerlegt, welche um die Inseln herum laufend sich zu gewisser Zeit an gewissen Punkten treffen.

In kleinerem Maasstahe wird fast jede Flussmündung, die durch Inseln oder Bänke gespalten ist, als Beispiel der alsdann auftretenden Durchdringung der verschiedenen Flutliwellen dienen können, doch wird die Beobachtung grade hei kleinen Verhältnissen besonders schwierig.

Vorzüglich interessante und gut beobachtete Erscheinungen dieser Art bietet die irische See und der englische Canal nebst dem südwestlichen Theile der Nordsee, worüber von dem Capitain Beechy¹) eine kurze schriftliche, aber sehr ausführliche graphische Darstellung auf Grund sehr sorgfältiger Messungen vorliegt. Beechy hat an zahlreichen Punkten jener Meerestheile von verankerten Schiffen aus die Strömungen während der verschiedenen Flutliphasen mindestens 12 Stunden hindurch mit selbstregistrirendein Log messen lassen und danach für jede Stunde die beobachteten Stromrichtungen u. s. w. in verschiedene Karten eingetragen.

In der Fig. 1, Taf. XLIV sind aus diesen Beechy’schen Karten als Beispiel diejenigen Stromrichtungen durch Pfeile und punktirte Linien angedeutet, welche um 1 Stunde nach Hochwasser bei Dover stattfinden, während in der Fig. 2 derselben Tafel die von Beechy gemachte Zusammenstellung der sämmtlichen, von Stunde zu Stunde während der ganzen Tide erfolgenden Strömungen verbunden mit der jeweiligen Form der Fluthwelle, und zwar letztere gemittelt aus den Beobachtungen an der englischen und französischen Küste, wiedergegeben ist.

Aus den Beechy’schen Beobachtungen geht hervor, dass z. B. im südlichen Theil der Nordsee und im östlichen Theile des Canals die Fluthströme, der eine von Norden, der andere von Westen, anhaltend auf den Punkt Dover zufliessen, bis es daselbst Hochwasser geworden ist. Dann erfolgt über diesem ganzen Gebiet der Stromwechsel fast gleichzeitig, wogegen nach den Whewell’schen cotidal lines die Fluthwellen die durch die Meerenge von Dover getrennten beiden Hälften dieses Gebiets nur etwa in je 5 Stunden durchlaufen.

Beechy nennt dies Zusammenlaufen der Fluthströmungen bei Dover das „meeting of the tidesu. Er hat durch diese sowie die von ihm in der irischen See beobachteten Thatsachen erwiesen, dass die Unabhängigkeit der Stromrichtung von dem Gefälle des Wasserspiegels, wobei also zu Zeiten der Strom bergauf fliesst, nur die Folge von dem Zusammentreffen zweier oder mehrerer Fluthwellen ist. Die grösste Stromgeschwindigkeit hat er dabei stets zur Zeit der halben Tide oder des Mittelwassers gefunden.

Hinsichtlich der weiteren interessanten aber zu sehr localen Eigenthiimlich-keiten der Strömungen des Canals, namentlich der drehenden Richtung, in welcher die Strömungen an einzelnen Stellen umsetzen (revolving tides, rotatory streams) muss auf Beechy’s Mittheilungen, ferner auf einen Aufsatz in den Ann. des ponts et chaussees 1863 u. A. verwiesen werden.

Endlich sei in dieser Hinsicht noch bemerkt, dass im südöstlichen Theil der Nordsee ähnliche Erscheinungen, welche durch das Zusammentreffen zweier Fluthwellen entstehen, Vorkommen, indessen durch das Hinzutreten der von den deutschen Flüssen und Wattflächen abhängenden Strömungen noch weit complicirter werden und ihrer genaueren Darstellung noch entgegensehen.

Als die letzte der hier zu besprechenden wichtigen Erscheinungen der Fluth gilt das Gesetz des Steigens undFallens an einem einzelnen Punkte. Dasselbe wird am deutlichsten ausgesprochen durch die sog. Fluthcurven des Ortes, in denen im beliebigen Verhältnis zu einander die Zeiten als Abscissen, die Höhen als Ordi-naten genommen werden. Aus dem oben § 11 über die flutherzeugende Kraft von Sonne und Mond für jeden Punkt der Erdoberfläche Gesagten lässt sich zeigen, dass derselbe analytische Ausdruck, welcher den täglichen Wechsel der Kraft und der Erhebung darstellt, in seinem variablen Theile zugleich die Ordinate der Sinuslinie

Fig. 5.

ausdrückt. Diese Linie ist nach nebenstehender Fig. 5 leicht zu construiren dadurch, dass ein gleiclimässig rollender Kreis, welcher nach einer vollen Umdrehung mit seinem gradlinig fortbewegten Mittelpunkt eine gewisse Strecke zurückgelegt hat, in gleiche Anzahl Theile wie jene Strecke zerlegt wird, und die über den Theilen der Strecke errichteten Ordinaten von den durch die betreffenden Theilpunkte des Kreises (d. i. die beim Fortrollen desselben verschiedene Höhe eines bestimmten Punktes) gezogenen Horizontalen geschnitten werden. Es ist dann die jeweilige Höhe der Flutli gleich dem sinns versus des Winkels, um welchen sich der Kreis bei seinem Fortrollen gedreht hat. Der Durchmesser des Kreises bedeutet für die Flutlicurve die Fluthhöhe, die Länge des horizontalen Weges bei einer Umdrehung die Fluthperiode.

Während nun allerdings die Flutlicurven von solchen Küstenpunkten, an denen eine einfache Fluthwelle wenig Veränderung gegen ihre Beschaffenheit im offenen Meere erleidet, dieser Sinuslinie durchaus gleichen, so weichen sie dagegen für alle solche Punkte, bei denen das Steigen unter anderen Verhältnissen als das Fallen geschieht (s. das folgende Capitel: Fluthgebiet der Flüsse) oder wo sich mehrere Fluthwellen treffen, ganz erheblich davon ab.

ein, wonach das Wasser wieder in 1 x/4 Stunde bis reichlich zur ersten

cm

Als Beispiel können hier die in Fig. 10 und 11 auf Taf. XLIII dargestellten, mit einem selbstregistrirenden Pegel (s. Cap. V, § 24) gewonnenen Flutlicurven von Helder dienen. Die erstere Figur zeigt die gewöhnliche Form und Grösse der dortigen Fluthschwankung, wobei die sehr eigenthümliche Erscheinung eines doppelten oder sich in kurzer Zeit wiederholenden Hochwassers besonders zu beachten ist. Der Grund hiervon liegt in dem Begegnen der aus dem Canal und der Nordsee kommenden Fluthwellen. Eine sehr ähnliche Erscheinung findet bei Southampton statt, wo durch die Insel Wight die Fluthwelle des Canals (s. Fig. 1, Taf. XLIV) derart gespalten wird, dass der von Osten her um die Insel laufende Theil in der Mündung des Solent Flusses etwa 2 Stunden später Hochwasser zeigt als der andere Theil der Welle. Es tritt desshalb nach dem ersten Hochwasser etwa 1 Stunde lang Ebbe um etwa 22

Höhe steigt, und darauf mit grosser Geschwindigkeit in 4 Stunden bis zum Niedrigwasser abfällt.

Die Fig. 11 der Taf. XLIII zeigt zwei während eines Sturmes aufeinanderfolgende Flutlicurven vom Helder. Während die Hauptform noch einige Aehnliclikeit mit der Form der gewöhnlichen dortigen Curven besitzt, liegt aber schon das Niedrigwasser über dem mittleren Hochwasser, und ausserdem ist die Wirkung des von Zeit zu Zeit stärker oder schwächer wehenden Windes aus den kleinen Hebungen und Senkungen ersichtlich. Bekanntlich kommen die Schwankungen der einzelnen Wellen bei einem gut eingerichteten selbstregistrirenden Pegel nicht zur Darstellung, indem diese Schwankungen sich nicht bis in den Schacht, in welchen sich der Schwimmer befindet, erstrecken dürfen.

Nach den allgemeinen Betrachtungen über Ebbe und Fluth erscheint es als selbstverständlich, dass die Fluthcurven an einem Ort sich von einer Tide zur andern in ihrer Form verändern, dass sie besonders bei tauben Tiden gedrückter, bei Springtiden dagegen schlanker werden. Die mittlere Curve kann annähernd also erst aus dem Durchschnitt aller Curven von mindestens einem halben Monat, und genau erst aus dem Durchschnitt eines Jahres gefunden werden. Um die Verschiedenheit der Curven während einer längeren Zeit anschaulich zu machen sind sie in gedrängtem Zeit-Maasstabe hintereinander zu zeichnen und ausserdem vielleicht durch besondere Linien in ihren oberen und unteren Scheiteln zu verbinden.

In dieser Weise ist ein Theil der von Whewell sehr speciell untersuchten Fluthcurven von Plymouth in der Fig. 3, Taf. XLIV dargestellt, woraus nicht allein die halbmonatliche, sondern auch die tägliche Ungleichheit deutlich zu ersehen ist. Es möge dabei noch bemerkt werden, dass in Plymouth die tägliche Ungleichheit verschwindet vier Tage nachdem der Mond durch den Aequator gegangen ist, und ihren grössten Werth erhält vier Tage nachdem der Mond seine grösste Decli-nation erreicht hat. Aus anderen von Whewell sowie von Lentz mitgetheilten Fluthcurven ist u. A. zu ersehen, dass allein durch die tägliche Ungleichheit zwei aufeinander folgende Curven vollständig unähnlich werden können.

Hat man Fluthcurven mehrerer Orte zu vergleichen, so trägt man sie am besten mit derselben Zeit anfangend nach gleichem Zeit- und Höhen-Maasstabe untereinander. Dies Verfahren findet namentlich Anwendung bei dem Fluthgebiet der Flüsse und muss in dieser Beziehung auf Cap. XV verwiesen werden.

Eine besondere Eigenthümlichkeit der Flutherscheinungen an den meisten Beobachtungspunkten ist endlich noch, dass sich die Wirkung der Gestirne anscheinend verspätet. So verschwindet die tägliche Ungleichheit an einzelnen Punkten der englischen Küste erst sechs bis zwölf Tage, nachdem der Mond die Aequatorebene passirt hat, während die höchsten Springfluthen und tauben Fluthen an vielen Stellen erst ein bis drei Tage nach den Syzygien bezw. nach den Quadraturen auftreten.

Es ist daraus auf das sog. Alter der Tiden geschlossen oder auf die Zahl der Tage und Stunden, welche eine Fluth welle gebraucht, um von ihrem „Entstehungsorte“, an welchem man ein Zusammentreffen von Ursache und Wirkung beobachtete oder annahm, bis zu dem fraglichen Punkte zu gelangen.

Wenn es uns auch keineswegs unmöglich ist, dass die aus dem grossen Ocean stammende Fluthwelle, als die mächtigste und schnellste, die anderen kleineren Wellen überholt oder gewissermaassen verschlingt, und so ihre Wirkung auch bis in die nördlichsten Theile des atlantischen Oceans erstreckt, so muss doch daneben auch für wahrscheinlich gehalten werden, dass ähnlich der erst nach dem höchsten Stande der Sonne auftretenden grössten Tages- und Jahres-Wärme auch das grösste und kleinste Maass der Flutherhebung erst eine gewisse Zeit lang nach dem entsprechenden und für den betreffenden Ort der Erde rasch vorübergehenden Stand der Gestirne sich ausbildet. Die Erklärung hierfür wäre nur in der Trägheit oder in der Beibehaltung der eingeflössten Bewegung zu suchen.

Erst nachdem längere Zeit an weit zahlreicheren Punkten der Meeresküsten systematische Beobachtungen angestellt und mit einander verglichen sein werden, lässt sich hoffen, über diese und viele andere dunkle Punkte der ganzen Fluth er-scheinung ein klares Licht zu gewinnen.

§ 15. Säculare Fluth. Es sei hier am Schlüsse der Betrachtungen über Ebbe und Fluth gestattet einer zwar noch nicht allgemein anerkannten, aber nichts destoweniger sehr glaublichen Hypothese zu erwähnen, nämlich der einer säcularen Fluth. Diese Hypothese rührt soviel bekannt von Schm ick²) her, und beseitigt in Verbindung mit der von ihm auf denselben Grundlagen aufgebauten Theorie der Umsetzung der Eiszeiten die befremdliche Erscheinung der so ungleichen Verthei-lung des Festlandes und Wassers, sowie der grossen Wärmedifferenz auf der nördlichen und südlichen Erdhälfte.

Beide Schmick’schen Theorien gehen davon aus, dass die Erdbahn in einem Zeiträume von 20800 Jahren sich einmal völlig um die im Brennpunkt der Ellipse befindliche Sonne bewegt dergestalt, dass in der Hälfte dieser Zeit die beiden Theile der grossen Achse, das Perihel und das Aphel, von dem festliegend gedachten Brennpunkt aus genau ihre Lage mit einander vertauschen. Da nun ferner die Erde selbst sich mit nahezu gleich bleibender Neigung ihrer Achse auf ihrer Bahn bewegt, so befindet sich nahezu 10400 Jahr lang zur Zeit der Sonnennähe der eine Pol mit seiner Umgebung auch der Sonne mehr zugeneigt als der andere Pol, bis sich nach dieser Periode für gleich lange Zeit das Verhältniss beider Pole umkehrt. Nun ist, wie im § 12 näher gezeigt worden, die Fluthwirkung um so grösser, je näher die Erde der Sonne steht, es wird also während der langen Periode von über 10000 Jahren constant die eine der beiden Halbkugeln grössere Sonnenfluthen und dadurch eine grössere Anhäufung von Wasser erfahren als die andere. Bekanntlich ist zur jetzigen Zeit der Südpol der während des Perihels der Sonne zugewandte Pol und zeigt desshalb die südliche Erdhälfte ungleich mehr Wasser als die nördliche. Da nach Schmick’s Ansicht die grösste Differenz etwa 300m beträgt und zwar die Hälfte als Erhebung, die Hälfte als Senkung gedacht, so ist klar, dass die meisten Flachländer der nördlichen Continente nach einer annähernd so grossen Hebung des Wassers auf der nördlichen Hälfte wieder überschwemmt sein würden, und dass nach den Tiefenmessungen in der Südsee dort in Folge entsprechender Senkung ebenso grosse Continente auftauchen müssten. Zur Zeit würde die grösste Hebung an der Südseite und Senkung an der Nordseite noch nicht beendet sein. Aus derselben Ursache der Verschiebung der Erdbahn, wird das Umsetzen der Eiszeiten erklärt. Die Jahreszeiten, insbesondere Winter und Sommer, beruhen hauptsächlich auf der schrägen Achsenstellung der Erde zu ihrer Bahn. Zieht man senkrecht zur grossen Achse der Erdbahn durch den einen von der Sonne eingenommenen Brennpunkt eine gerade Linie, so werden die dadurch entstehenden ungleichen Hälften der Erdbahn in ungleichen Zeiten durchlaufen, und zwar die grössere in einem um etwa 8 Tage grösseren Zeiträume als die kleinere. Wenn, wie es zur Zeit der Fall ist, der Südpol während des Aphels der Sonne abgewandt ist, also Winter hat, so hat er, wenn Aphel und grösste Abneigung von der Sonne gerade Zusammentreffen, 8 Tage, während der Periode von rund 10400 Jahren also im Durchschnitt 4 Tage längeres Winterhalbjahr als der Nordpol. Dies macht für diese Periode 42 000 Wintertage, bezw. Sommertage mehr, bedingt also sehr ungleiche Wärmevertheilung für die beiden Hälften innerhalb jener Perioden. Desshalb befindet sich zur Zeit auf der südlichen Hälfte schon bei 60 Grad südl. Breite in grosser Masse Eis, während dasselbe nördlich erst bei 75 bis 80 Grad auftritt. Weil aber Eisbildung undAufthauen langsamer erfolgen als Anhäufung und Abströmen des Wassers durch Anziehungsunterschiede, so wirkt namentlich das Aufthauen des Wassers ausgleichend auf die Anhäufung und Senkung. Aus diesen beiden theoretischen Folgerungen lassen sich nun eine grosse Anzahl geologischer und physikalischer, anderweit nicht wohl erklärbarer Erscheinungen begreifen, oder umgekehrt als Belege für die Wahrheit jener Theorien anführen. So z. B. die namentlich durch Aggasiz uachgewiesene (mehrfach wiederholte) Eiszeit der nördlichen Hemisphäre, das bemerkbare Abschmelzen aller nördlichen Gletscher von denen eine grosse Anzahl bereits völlig verschwunden ist, das zunehmende Wüstenklima des nördlichen Afrikas, Arabiens u. s. w., welches zum grössten Theile auf das Aufhören des Meeres in der Sabara, zum kleineren Theile auf die zunehmende Wärme der Nordhälfte zurückzuführen sein würde, das Vorkommen fossiler Reste von Pflanzen und Thieren in nördlichen Breiten, welches nicht wohl allein durch grössere frühere Eigenwärme der Erde zu erklären ist, und endlich namentlich die eigenthümliche Bildung aller Kohlenlager, bei denen jede Kohlenflötzelage einen stetigen Wechsel von reinem Seewasser, Brackwasser, Süsswasser, Brackwasser und wiederum Seewasser ergiebt, und deren zahlreich übereinander vorkommende Flötze und Zwischenmittel nur aus ebenso häufigem Wechsel von Land und Meer zu erklären sind, wofür aber die Ly eil’sehe Hypothese des Hebens und Senkens der Erdkruste weniger glaubhaft erscheint. Zahlreiche andere, mehr dem Gebiet der Botanik und Zoologie angehörige Belege, sind von S c h m i c k in dessen neueren Schriften noch aufgeführt.

§ 16. Meeresströmungen. Wenn auch die specielle Kenntniss der Strömungen des Meeres nach ihrer örtlichen Lage, Richtung oder ihrem sonstigen Verhalten weit mehr für den Seemann als für den Bau-Ingenieur von praktischer Bedeutung ist, so üben doch auch gewisse Strömungen einen solchen Einfluss auf die Erhaltung der Ufer sowie die Zugänglichkeit einzelner Häfen aus, dass auch der Bau-Ingenieur gezwungen ist, sich über derartige Strömungen zu unterrichten. Hierzu ist aber ausser genauer Localkenntniss und wiederholter Beobachtung besonders die allgemeine Kenntniss der Entstehungsursachen und gewisser eigenthümlicher Erscheinungen unentbehrlich.

Von den sicher bis jetzt erkannten Ursachen, dem Ausmünden der Flüsse des Festlandes, der Ebbe und Flutli, dem Winde und dem verschiedenen specifischen Gewicht des Wassers, wovon nachher im Einzelnen weiter die Rede sein wird, wirken insbesondere in der Nähe der Küsten oft mehrere zusammen, wenngleich nicht stets in einem Sinne, so dass zuweilen nach Ablauf einiger Zeit eine erhebliche Aen-derung des ursprünglichen Verhaltens bis zum völligen Umsetzen der Strömung beobachtet wird.

Wie die Strömungen nun manchmal nach ihrer Entstehungsursache benannt werden, so tragen sie auch oft rein zufällige Eigennamen. In allen Fällen aber werden sie, abweichend von der Benennung der Winde, hinsichtlich ihrer Richtung nach derjenigen bezeichnet, wohin sie gehen und nicht woher sie kommen, so dass unter westlicher Strömung eine von Osten nach Westen gehende zu verstehen ist. Endlich werden die Ströme warme oder kalte genannt, je nachdem ihr Wasser wärmer oder kälter als das sie umgebende Wassergebiet ist. Da, wie weiter unten ausgeführt wird, die Ströme oft weite und sehr verschiedene Meeresgebiete durchlaufen, so kann die Bezeichnung nach der Temperatur bei ein und demselben Strome wechseln.

Ihre Geschwindigkeit ist selbstverständlich sehr verschieden, oft kaum in kurzer Zeit zu beobachten und erst durch langdauernde Wirkung bemerkbar, oft dagegen auch den Strömen des Festlandes kaum nachstehend. Sie wird jedoch abweichend von der bei diesen gebräuchlichen Bezeichnung, meistens dem seemännischen Gebrauch entsprechend durch Knotenzahl ausgedrückt (siehe § 1).

An Mächtigkeit, insbesondere an Breite übertreffen einzelne von ihnen die Festlandströme so sehr, dass kaum noch ein Vergleich passend erscheint. So hat z. B. der Golfstrom an einigen Stellen 80 Seemeilen Breite bei einer Maximal-Ge-scliwindigkeit von etwa 3 Knoten oder ebensoviel Seemeilen in der Stunde und einer Tiefe von kaum 100 Faden, während die ganze von ihm bewegte Wassermasse auf 250 Kubikmeilen täglich geschätzt wird. Es ist leicht begreiflich, dass solche Ströme weil nicht durch feste Ufer eingeschlossen, sondern nur von meistens stillstehendem Wasser begrenzt, sich soweit auszubreiten suchen, bis ein unmerklicher Uebergang vom bewegten bis zum ruhigen Wasser erfolgt und dass auch im Allgemeinen eine allmähliche Abnahme von der Mitte nach den Seiten hin stattfindet. Dagegen wird nicht allgemein, wie bei den Strömen und den kleinsten Bächen des Festlandes Regel ist, auch die Geschwindigkeit von oben nach unten hin abnehmen, indem bei einigen

der wirksamste Impuls zur Bewegung von der Tiefe her ausgeht und selbst unter Umständen Strömungen verschiedener Richtung übereinander hinweggehen.

Eine allgemeine Eigenschaft jedoch aller mehr die Richtung eines Meridians als eines Breitengrades verfolgenden Strömungen ist, dass sie, wenn nicht durch andere Ursachen verhindert, in Folge der verschiedenen Rotationsgeschwindigkeit der Breiten veranlasst werden ihre Richtung zu ändern.

Es kommt nämlich alles aus niederen zu höheren Breiten fliessende Wasser in jedem Augenblicke an einen Ort von geringerer Rotationsgeschwindigkeit. Jedes Wassertheilclien besitzt also vermöge der Trägheit das Bestreben, in jedem neuen Augenblicke eine mehr östliche d. h. von Westen nach Osten (entsprechend der Drehungsrichtung der Erde) gekehrte Richtung anzunehmen. Umgekehrt wird jedes aus höheren in niedere Breiten gelangende Theilchen in jedem Augenblicke eine mehr westliche Richtung verfolgen. Die geänderte Richtung ist offenbar die Resultante aus dem ursprünglichen Wege für die Zeiteinheit und der in derselben Zeit gewonnenen oder verlorenen Rotationsgeschwindigkeit. Je geschwinder und genauer daher ein Wasserelement die Richtung eines Meridians verfolgt, um desto grösser ist die gleichzeitige Ablenkung.

Da die Rotationsgeschwindigkeit am Aequator etwa 464m pro Secunde oder rund 232 geogr. Meilen pro Stunde ist und im Durchschnitt mit jedem Breitengrade um rund 5m pro Secunde oder 2,5 geogr. Meilen pro Stunde abnimmt, so würde also ein ursprünglich in der Meridianrichtung mit 2m pro Secunde oder rund 1 geogr. Meile pro Stunde Geschwindigkeit fliessender Strom sich nach 15 Stunden um 2,5 geogr. Meilen und nach 1 Stunde um rund ■— — V₆ geogr. Meile = 1238m oder nach 1 Secunde um rund 0m,35 östlich oder westlich versetzt haben.

Dieselbe Erscheinung findet bekanntlich mit allen Luftströmungen statt und wird theoretisch gewiss nicht mit Unrecht auch von den Flüssen des Festlandes behauptet, obgleich bei diesen wegen der ihnen durch die unregelmässige Gestaltung der Erdoberfläche aufgezwungenen Hauptrichtung wohl nirgends ein evidenter Beweis in der Natur zu constatiren sein dürfte. Dennoch deuten die bei vielen nordwärts gerichteten Flüssen der nördlichen Hemisphäre vorkommenden steilen Hochufer an der Ostseite und angeschwemmten Niederungen auf der Westseite, z. B. ganz auffallend am Nil, auf diese Wirkung der Erdumdrehung hin.

§ 17. Die Ursachen und Erscheinungen der Strömungen. Vom Festlande aus erscheint als nächstliegende Ursache offenbar die Ausmündung der Flüsse. Dieselbe ist je nach dem eigenen wechselnden Zufluss derselben von wechselnder Stärke und Ausdehnung. Dabei ist ausserdem schwer zu bestimmen, wo der Fluss aufhört und das Meer anfängt, vergl. Fig. 1, Taf. XLV. Die einfachste Bestimmung dieser Grenze wäre theoretisch wohl dadurch zu erreichen, dass die Meeresuferlinie von der einen zur anderen Seite des Flusses verlängert würde. Indessen macht oft praktisch die unregelmässige Gestaltung der Ufer, insbesondere das weite Vorspringen eines derselben vor dem anderen diese Bestimmung unmöglich. Ebensowenig würde die Beschaffenheit des Wassers, ob süss oder salzig, ein sicheres Merkmal abgeben, weil auch hierin ein allmählicher und nach dem jeweiligen Zufluss vom Lande her wechselnder Uebergang stattfindet. Es lagert sich ausserdem das leichtere Süsswasser ohne erkennbare Strömung bei windstillem Wetter noch viele Seemeilen weit vor der Küste über dem Seewasser ab, indem die Dicke seiner Schicht immer mehr und mehr abnimmt.

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III.

Wesentlich anders stellt sich die Sache bei solchen Flüssen und Meeren, welche der Ebbe und Fluth unterworfen sind. Hier findet ein ziemlich regelmässig wechselndes Aus- und Einströmen statt, worüber in Hinsicht auf die Fluthverhältnisse im Cap. XV die Rede sein wird. Da nun, abgesehen von zeitlichen Schwankungen, im Allgemeinen der Ausfluss während der Ebbe gleich der während der Fluth voraufgegangenen Einströmung nebst dem oberen Zufluss sein wird und die Menge des während einer Fluth einströmenden Wassers meistens weit erheblicher als der stärkste obere Zufluss ist, so hat vorzugsweise die Meeresfluth Einfluss auf die Stärke der Strömungen vor den Flussmündungen.

Das oft auf grosse Entfernungen vor der Mündung in die See bemerkbare Einströmen des Fluthwassers wird wohl Saugen genannt und ist vor den meisten deutschen und englischen in die Nordsee mündenden Flüssen eine sehr bekannte und für die Schiffahrt bedeutungsvolle Erscheinung.

Sehr ähnlich diesen Strömungen sind diejenigen, welche ohne die Nähe einer Flussmündung durch die an- und ablaufende Fluthwelle erzeugt werden. Hier ist namentlich das Vorhandensein tiefer Meeresbuchten oder dem Festlande nahe gelegener Inseln von Bedeutung. Auch hierbei wird hei jeder Tide der Strom um-setzen und eine veränderliche Stärke erhalten.. In ganz besonders kräftiger Form treten diese Strömungen in der Nähe der eine ganze Kette bildenden ostfriesischen und holländischen Inseln auf, welche im Durchschnitt etwa 10 bis 15Kra von der Küste entfernt sind und mit dieser überaus seichte, bei Niedrigwasser zum Theil trocken laufende Wasserflächen, die sog. Watten, einschliessen. Indem sich diese weit über 1000DKm grossen Flächen täglich zweimal mit einer neuen Wasserschicht von 2 bis 3m Höhe bedecken und die Zu- und Abströmung nur durch etwa 10 Oeff-nungen erfolgt, so ist die in denselben zeitweilig sehr lebhafte und trotz ihrer raschen Ausbreitung weithin bemerkbare Strömung sowie die stellen weis bis an 15 Faden oder 30ra reichende Tiefe der sog. Seegaten leicht erklärlich.

Die Einwirkung des Windes auf die Meeresströmungen ist zwar ursprünglich eine unmittelbare und gleichartige, nämlich die des Fortschiebens der Oberfläche durch Reibung. (Vergl. § 4 und 19.) Aus dieser mit der Richtung des Windes übereinstimmenden Bewegung des Wassers entsteht jedoch unter Umständen eine entgegengesetzte durch den Rückfluss des zuvor hingetriebenen Wassers. So findet namentlich in Buchten oder gar in nur durch eine enge Oeffnung vom Meere abgetrennten Becken z. B. den Haffen der preussischen Ostseeküste oder in weiten Strommündungen eine bedeutende Anhäufung des Wassers durch directe Einwirkung des von der See landeinwärts gerichteten Sturmes statt, welche in den engeren Profilen eine entsprechende Strömung landeinwärts veranlasst. Spätestens nach dem Aufhören des stärkeren Windes tritt dann ein Zurücklaufen der Wassermassen ein. Unter Umständen kann sogar gleichzeitig das Wasser in seiner Oberfläche durch den Wind fortgeschoben, dagegen in der Tiefe durch das entstandene Gefalle zum Rückfluss gegen die Windrichtung bewegt werden. Die meisten Ostseehäfen der deutschen Küste verdanken dem Vorhandensein grösserer Wasserbecken und dem Aus- und Einströmen des vom Winde hineingetriebenen Seewassers in ähnlicher Weise ihre Zugänglichkeit, wie die Nordseehäfen der Ebbe- und Fluthströmung.

Der direkt fortschiebenden Wirkung des Windes werden dagegen zum grossen Theile die sog. Drift- oder Trift-Strömungen grosser Oceane zugeschrieben. In den Aequatorialgegenden wehen bekanntlich die Östlichen Passate sehr regelmässig

und erzeugen die äquatoriale Driftströmung, während die in höheren Breiten vorherrschenden westlichen Winde, namentlich in den ausgedehnten antarktischen Meeren eine östliche Driftströmung hervorrufen.

Die letzte und wohl die bedeutendsten Strömungen erzeugende Kraft ist die durch verschiedenes specifisches Gewicht des Seewassers hervorgebrachte Gleichgewichtsstörung. Die Ursachen der Verschiedenheit des specifischen Gewichts sind allerdings nicht die nämlichen und bestehen in dem ungleichen Salzgehalt und der verschiedenen Temperatur des Seewassers in den einzelnen Meeresregionen. Es enthält bekanntlich das Wasser der offenen See einen gewissen Grad von mineralischen Beimischungen, insbesondere von Kochsalz oder Chlornatrium. (Vergl. § 22). Derselbe variirt aber sehr, einmal durch die Menge des vom Festlande zuströmenden Süsswassers, welches sich in fast geschlossenen Meeren wie z. B. der Ostsee, dem schwarzen Meere u. s. w. bedeutend ansammeln kann, sodann aber durch die ungleiche Verdunstung der unter verschiedener Breite liegenden und der Sonnenwärme ungleich ausgesetzten Meerestheile. Diese Wirkung wird um so bedeutender, wenn die einer starken Verdunstung unterworfenen und nicht in gleichem Maasse durch Süsswasser wieder gespeisten Meerestheile von den die Beschaffenheit des Wassers ausgleichenden Bewegungen grosser oceanischer Flächen fast ausgeschlossen sind, wie z. B. das Mittelmeer und das rothe Meer. Wenn diese beiden genannten Meeresbecken nicht noch durch enge Mündungen mit den offenen Oceanen in Verbindung ständen, so müsste bei dem verhältnissmässig viel zu geringen Zuflusse vom Festlande sehr bald eine ähnliche Spiegelsenkung unter das allgemeine Niveau des Meeres erfolgen, wie bei dem kaspischen Meere, dem Aralsee u. s. w. Da nun das Seesalz nicht mit verdunstet, so entsteht nicht allein durch die Spiegelsenkung ein Zuströmen des Wassers in diese Becken hinein, sondern auch wegen des grösseren specifischen Gewichts des in ihnen zurückgebliebenen Wassers zugleich ein Ausströmen. Beide Strömungen erfolgen begreiflicherweise übereinander, so dass die Einströmung des leichteren Wassers oben, die Ausströmung des schwereren unten geschieht.

In weit ausgedehnterem Maasse als bei diesen nur auf geringe Entfernungen bemerkbaren Strömungen finden Gewichtsausgleichungen in Folge verschiedener Erwärmung statt. Während das Wasser in den Tropen eine Temperatur von etwa 30° C annimmt, befindet es sich in den Meeren höherer Breiten oft nicht weit über dem Gefrierpunkt. Bei der grossen Beweglichkeit des Wassers, den ungeheuren Profilen der Oceane muss demnach trotz der allmählichen Uebergänge der Temperatur in ähnlicher Weise wie in dem Luftmeere ein oberes Abströmen vom Aequator nach den Polen und ein unteres Rückströmen von diesem zum Aequator erfolgen. Bei diesen ausgedehnten Strömungen kommt nun ganz vorzüglich, wie bereits am Ende des vorigen Paragraphen bemerkt, die verschiedene Rotationsgeschwindigkeit der in jedem Augenblicke in andere Breiten gelangenden Wassertheile dergestalt zur Geltung, dass wie bei den Winden die nach den Polen gehenden nördlichen und südlichen warmen Strömungen eine östliche, die nach dem Aequator gehenden südlichen und nördlichen kalten Strömungen eine westliche Ablenkung erfahren.

Ausserdem tritt auch bei diesen Strömungen wie bei den durch ungleichen Salzgehalt erzeugten oft die Erscheinung einer oberen und unteren, nach verschiedener Richtung gehenden Strömung auf. So werden z. B. in der Nähe der Neufundlandsbank durch den kalten und daher tief gehenden arktischen Strom ungeheure, beim Beginn des Sommers von den Gletschern Grönlands abgerissene Eisberge fortge-

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rc

trieben, und zwar stellenweise genau in der entgegengesetzten Richtung des über jenen kalten Strom nach Nordosten fliessenden warmen Golfstromes. Indem die von dem letzeren erwärmte und feuchterhaltene Luft durch ihre Abkühlung an den Eisbergen dichte Nebel bildet und die Schiffe der oberen Strömung folgend dem Eise entgegengetrieben werden, entstehen die jedem Schiffer bekannten Gefahren der Neufundlandsbank.

Wohl fast alle diese durch Temperaturverschiedenheit entstandenen Strömungen kommen von wTeit entfernten Punkten, bilden dabei aus zwei entgegengesetzten Hälften ein sich im Gleichgewicht befindendes Ganzes und bewegen sich daher, abgesehen von einzelnen durch Untiefen und Küsten verursachten Abweichungen, in geschlossenen Bahnen.

Wenn nicht andere Strömungsursachen hinzutreten, so müsste für die nördliche Halbkugel diese Bahn eine solche sein, wie sie z. B. in der Ostsee stattfindet, nämlich von Norden her mit dem kalten südlichen Strom anfangend, der nach Westen, soweit es die vermehrte Rotationsgeschwindigkeit fordert und die Küsten gestatten, abgelenkt wird, bis er zur Ergänzung des von Süden kommenden warmen, nördlichen, aber östlich abgelenkten Stromes in diesen durch östliche Richtung übergeht, während ebenfalls im Norden sich der Uebergang aus dem warmen in den kalten Strom vollzieht.

Wo aber, wie in den Aequatorialgegenden starke westliche Driftströmungen auf-treten, wird auch z. B. für die nördliche Halbkugel der warme nördliche Strom sich aus der westlichen Aequatorialdriftströmung durch allmähliche nördliche Ablenkung entwickeln, bis er endlich vermöge der Erdrotation in die östliche Richtung übergehen und das vom Pole durch den kalten südlichen Strom kommende Wasser wieder ersetzen kann. Indem nun aber der kalte Strom die westliche Küste aufsuchen wird, so folgt z. B. im atlantischen Ocean das bei dem kalten Strom mit dem Golfstrom beobachtete Kreuzen und Uebereinanderfliessen an der Ostküste Nordamerikas als der westlichen Küste des atlantischen Oceans, während ein Theil des Golfstromes sich südöstlich so weit von dem nordöstlichen Theile abzweigt, dass er zur Ergänzung des von der Westküste Afrikas sich fortbewegenden allmählich anwachsenden Aequa-torialstromes dienen kann. Zweifellos wird der kalte südwestliche Strom, da er der über ihn hinweggehenden Strömung entgegengesetzt ist, allmählich von dieser durch verticales Aufsteigen des Wassers aufgesogen oder zurückgeleitet, indem sonst eine in hohem Maasse nicht denkbare Anhäufung des Wassers entstehen müsste.

In ähnlicher Weise müssen auch bei den durch ungleichen Salzgehalt entstandenen Strömungen allmählich verticale Ausgleichungen Vorkommen.

Nach allem diesen sind also sowohl die Entstehungsursachen als auch die Ablenkungen und Aenderungen der Strömungen sehr mannigfaltig und erfordern daher im Einzelnen wie im Allgemeinen ein eingehendes Studium. Erst durch die seit einigen Decennien zu einem wichtigen Zweige der gesammten Geographie erhobene Hydrographie wird es möglich werden die sämmtlichen einzelnen Erscheinungen der Meeresströmungen genauer zu constatiren, als es zur Zeit noch der Fall ist.

Für specielleres Studium seien hier besonders verschiedene Aufsätze in den geographischen Mittheilungen von Petermann empfohlen.

§ 18. Winde. Ursachen und Erscheinungen. Es kann begreiflicherweise hier nicht versucht werden, eine erschöpfende oder auch nur alle wichtigeren physikalischen Erscheinungen enthaltende Untersuchung über die Entstehung und das

Verhalten der Winde zu gehen; es ist jedoch in Bezug auf die Bauthätigkeit an den Meeresküsten und für die Schiffahrt in der Nähe der Häfen durchaus nothwendig, eine gewisse Einsicht auch in dieses subtile Fach der allgemeinen Naturwissenschaft zu gewinnen. Schon allein die Abhängigkeit der Wasserstände von den Winden genügt, um die Nothwendigkeit einer solchen Kenntniss klar zu machen.

Die bis jetzt vorzugsweise erkannte Ursache der Luftbewegung oder des Windes ist ungleiche Dichtigkeit, also verschiedenes specifisches Gewicht neben oder übereinander gelagerter Luftmassen. Dabei gilt als allgemeines Gesetz, dass dieselbe Luftmenge durch Erwärmung ein grösseres Volumen und ein diesem entsprechendes geringeres specifisches Gewicht anzunehmen sucht. Dieser Expansionskraft gegenüber steht der aerostatische Druck, welcher von der wechselnden Höhe der Atmosphäre und der Dichtigkeit der Luftschichten abhängt. Wie weiter unten angegeben ist, wirkt jedoch ausserdem die veränderliche und von der Wärme abhängige Dampfspannung mit auf den Druck und daher auch auf die Bewegung der Luft ein. Die einzige in Betracht kommende directe Wärmequelle ist die Sonne, deren Wirkung indess sowohl von der Oberfläche des Landes als auch des Meeres reflectirt.

Durch die Nachbarschaft des Landes und Meeres, insbesondere durch das Vorhandensein grosser, stark erwärmter Continente in den Tropengegenden und benachbarter weniger warmen Oceane, sowie durch das zeitweilig umgekehrte Verhältniss in den Polargegenden und den höheren Breiten, durch das bald allmählich bald aber mit explosionsartiger Geschwindigkeit auftretende Aufsteigen erwärmter Luftmassen und Niedersinken kälterer, sowie endlich durch die Umdrehung der Erde lassen sich fast alle vorkommenden Erscheinungen sowohl leichter Winde als verheerender Stürme erklären. Die einfachste und bekannteste Erscheinung bieten die täglich wechselnden Land- und Seewinde, welche freilich nur an übrigens windstillen Tagen besonders deutlich hervortreten, dagegen durch Winde von grösserer Stärke und Ausdehnung verdeckt oder ganz aufgehoben werden. Während sich nämlich die schnelle und starke Erwärmung des festen, namentlich des pflanzenlosen Bodens im Laufe des Tages der darüber liegenden Luftschicht mittheilt und diese durch Ausdehnung leichter macht, bleibt die über dem viel Wärme verschluckenden Meere befindliche Luftschicht kälter und schwerer. Es entsteht dadurch am Morgen allmählich wachsend und am stärksten in den Nachmittagsstunden ein Aufsteigen der Luft über Fig. 6.    dem Lande und ein entsprechendes Zuströmen der

Seewind

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' Jfacht Landwind

selben von der See, gewissermaassen ein senkrechter Wirbel nach Fig. 6. Bei Nacht findet dagegen nach einer windstillen Pause aus oben angeführten Gründen das Umgekehrte statt. Da die Luftströmungen direkt nur an der Oberfläche der Erde zu merken sind, so nennt man die Tageserscheinung den Seewind, die Nachterscheinung den Landwind.

Aehnlich aber bedeutend grossartiger ist die Entstehung der Monsune, welche an vielen Stellen der Erde, am stärksten und regelmässigsten am indischen Ocean auftreten. Dort trennt der Aequator nahezu den asiatischen Continent vom indischen Meere. Sobald der erstere Sommer hat, ist es über dem andern Winter und umgekehrt. Dabei treten sowohl Sommer als auch Winter über grossen Theilen Asiens mit besonderer Strenge auf. In Folge dessen wehen in der Zeit von Mai bis October vorwiegend südliche Seewinde, vom November bis April nördliche Landwinde, und

zwar ausser in den von Gewittern und Stürmen unterbrochenen Uebergangspausen mit einer alle anderen Wechsel nahezu ausschliessenden Gleichmässigkeit.

Wo diese Nachbarschaft von ungleich erwärmtem Land und Meer oder auf dem Festlande der Wechsel von Gebirgen und Thälern weniger wirksam, da treten die aus der Ausgleichung der warmen Aequatorialluft und kalten Polarluft entstehenden Passate hervor, am stärksten also über den beiden grossen die nördliche und südliche Halbkugel verbindenden Oceanen. Schon aus ihrer Entstehung ergiebt sich, dass die Passate mit ihren verschiedensten Ablenkungen, sowohl der räumlichen Ausdehnung nach als auch hinsichtlich ihrer Dauer, die allgemeinste und verbreitetste Gattung aller Winde bilden müssen.

Fig. 7.

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Zur Veranschaulichung ihrer Richtungen diene die nebenstehende Fig. 7, welche indess nur eine schematische Bedeutung besitzt. Es darf ferner hinsichtlich der Ablenkung aller ursprünglich in der Richtung der Meridiane wehenden Winde durch die Erdrotation auf das in § 17 über die Ablenkung der Meeresströmungen Gesagte Bezug genommen werden, indem beide Erscheinungen in ihrem Wesen identisch sind. Die Passate haben ausserdem mit den durch die Temperaturunterschiede entstandenen Meeresströmungen die grosse Aehnlichkeit, dass sich bei beiden zwischen der Aequatorialgegend und den Polargegenden (theoretisch) geschlossene Bahnen oder Wirbel bilden, wobei indess die Luftströme leichter als die Meeresströme eine von der horizontalen Lage abweichende Richtung annehmen und daher sich häufiger übereinander bewegen und kreuzen als jene. Wie Fig. 7 angiebt, findet sich auf jeder Seite des Aequators eine etwa 1200 Seemeilen breite Zone, über welcher das ganze Jahr hindurch mit grosser Stetigkeit nordöstliche oder südöstliche Winde, die Nordost be*zw. Südost-Passate, oder die von * den Polen zurückkommenden kälteren und desshalb tief liegenden Strömungen wehen. Zwischen diesen beiden Passaten zieht sich der durch Gewitter, Windstillen und gewaltige Niederschläge berüchtigte Calmengürtel parallel zum Aequator hin, in welchem die aus den Passaten kommende, inzwischen wieder stark erwärmte und mit Wasserdampf geschwängerte Luft aufsteigt. Diese Calmenzone schwankt jährlich in Folge der Declination der Sonne, liegt aber wegen der ungleichen Wärme der Nord- und Südhälfte stets nördlich vom Aequator, und zwar im Sommer auf 4 bis 12 Grad nördl. Br., im Winter auf 3 bis 6 Grad.

Die emporgestiegene Luftmasse theilt sich in der Höhe südlich und nördlich und fliesst beziehungsweise in südwestlicher und nordwestlicher Richtung als sog. zurückkehrende Passate über den eigentlichen Passaten den Polen wieder zu.

In der Nähe der Wendekreise findet sich wiederum ein schmaler, wegen des hier vermehrten Einflusses der Sonnendeclination aber in seiner Lage viel veränderlicherer Calmengürtel, die subtropische Zone genannt, welcher ebenfalls durch Stillen und Niederschläge ausgezeichnet ist und durch das Niedergehen der aequa-torialen Luft oder des zurückkehrenden Passats gebildet wird. Derselbe hat sich nämlich auf seinem Wege von der Aequatorialgegend her bereits erheblich abgekühlt und findet ausserdem bei dem Fortschreiten in die höheren Breiten ein sich rasch

verengendes Bett, wogegen die polaren Luftströme in immer weitere Betten gelangen. Es muss desshalb ein verticales Durcheinanderzwängen der beiden Strömungen erfolgen, welches begreiflicherweise eine grosse Veränderlichkeit der Winde in den höheren Breiten, die Zonen der veränderlichen Winde, hervorruft. Es entstehen hier nämlich bald Stauungen, bald Verdünnungen der bald der Aequatorialgegend, bald den Polargegenden entstammenden Luftmassen, wie sich dies zunächst in dem häufigen Schwanken des Thermometers und Barometers am deutlichsten bemerkbar macht. Ueber der Zone der veränderlichen Winde, zu welcher ganz Europa gehört, ist demnach fast stets das Luftmeer sowohl in seiner Oberfläche uneben gestaltet als auch in seinem Innern ungleich dicht und dabei von den verschiedensten Strömungen durchzogen. Die vorzüglich durch das Zusammendrängen dieser Strömungen entstehenden Anhäufungen der Luft geben für die barometrische Beobachtung die sog. Luftdruckmaxima, die hauptsächlich durch das Auseinandergehen der Strömungen erfolgenden Senkungen die Minima. Beide verschieben sich fortwährend in grösserer oder geringerer Entfernung von einander den Aenderungen der Strömungen gemäss.

Nach der Theorie Dove’s über den Einfluss der Dampfspannung auf die Grösse des Luftdrucks muss es dabei wohl als ausgemacht gelten, dass auch die sehr veränderliche Dampfspannung den Barometerstand erhöht, je stärker sie augenblicklich ist. Es ist indessen dabei wieder zu beachten, dass die Erwärmung der Luft zwar diese selbst leichter macht, aber auch gleichzeitig in ihr die Dampfspannung steigert.

Nur so lassen sich die erheblichen täglichen Schwankungen der Barometerstände in den Tropengegenden erklären, während in den höheren Breiten die täglichen Schwankungen fast ganz durch die unregelmässigen, aus den schon vorhandenen Luftströmungen entstehenden und daher nach Tagen und Wochen wechselnden Schwankungen verdrängt werden. Nicht minder wird nur darnach erklärlich, dass die mittleren Barometerstände am Aequator und die in der höheren Breite von etwa 50° nahezu gleich sind nämlich =760 764 und an den Polen nur 754 im Mittel stattfinden. Die tiefsten Stände gehen überall etwa bis 700 hinab, wogegen die höchsten Stände das Maass von 800 wohl nirgend erreichen.

Für Westeuropa gilt nach Dove das Gesetz, dass das Barometer bei Ost-, Südost- und Südwinden fällt, bei Südwest auS Fallen in Steigen übergeht, bei West-, Nordwest- und Nordwinden steigt und bei Nordost aus Steigen in Fallen übergeht.

Durch Auftragung der mittleren Barometerstände nach den Windrichtungen ergiebt sich für Westeuropa die mit jenem Gesetze übereinstimmende, in nebenstehender Fig. 8 dargestellte barische Windrose, worin die schraffirte Fläche die mittleren Barometerstände ausdrückt.

Es sei endlich hier noch auf den von Pater Secchi erfundenen Barograph hingewiesen, welcher alle Barometerstände eines Ortes continuirlich graphisch selbst-registrirt. Dieser Apparat ist ausserdem in Verbindung mit einem ebenfalls selbstregistrirenden Anemometer,

während unter den Wendekreisen etwa

Fig. 8.

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NO

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Thermometer und Psychrometer zu dem alle Witterungs Vorgänge darstellenden Meteorographen Secchi’s³) combinirt.

Stürme. Die barometrische Intensität, Lage und Verschiebung der Luftdruck-Maxima und Minima, der sie umgebenden Linien gleichen Luftdrucks (Isobaren), sowie die Neigung der rechtwinklig gegen diese gedachten Gradienten und die Temperaturschwankungen geben die einzelnen Anhaltepunkte, um gestützt auf die voraufgegangenen früheren Beobachtungen ähnlicher Umstände und ihrer Wirkungen Schlüsse auf die kommenden Veränderungen des Wetters insbesondere das Eintreten eines Sturmes zu ziehen. Diese zuerst von dem im Jahre 1866 verstorbenen engl. Admiral Fitzroy versuchte wissenschaftliche Sturmprognose befindet sich zurZeit noch wegen Mangels ausreichenden Beobachtungsmaterials aus früherer Zeit im ersten Stadium der Entwickelung und besitzen daher ihre Aussprüche in manchen Fällen nur einen verhältnissmässig geringen Grad der Zuverlässigkeit. Ueber die Art der Mittheilung dieser Wetternachrichten für die Schitfahrt s. Cap. XVIII.

Im Allgemeinen kann man für die höheren Breiten der nördlichen Halbkugel, insbesondere auch für Deutschland ein Luftdruckmaximum mit niedriger Temperatur als das Resultat oder das Vorhandensein des schweren Polarstromes, ein Minimum mit hoher Temperatur als das des leichteren und zwar des niedergehenden Aequa-torialstromes ansehen. Auf der südlichen Halbkugel gilt das Umgekehrte. Die meisten heftigen Winde, insbesondere im Frühjahr und Herbst, wo wegen der alsdann vorzüglich wirksamen Aenderung in der Declination der Sonne eine entsprechende Aen-derung in der Stärke der Strömungen vor sich gehen muss, verdanken dem Kampfe der beiden Strömungen oder dem gegenseitigen Verdrängen derselben aus ihren über der Erdoberfläche eingenommenen Betten ihren Ursprung, wogegen die gleichmässigen und sanfteren Winde das ungehinderte Fliessen jener Strömungen bekunden.

In den gemässigten und höheren (ektropischen) Breiten oder in den Zonen der veränderlichen Winde findet nun, wie zuerst durch Dove⁴) auf Grund zahlreicher Beobachtungen nachgewiesen worden, das nach ihm benannte Drehungsgesetz der Winde statt. Danach wechseln in überwiegender Zahl die Windrichtungen für die nördliche Halbkugel so mit einander ab, dass ihre Aufeinanderfolge im Sinne des täglichen Laufes der Sonne (oder der Bewegung des Uhrzeigers) also von N über 0 nach S, W und nach N zurück geschieht, während auf der südlichen Halbkugel die umgekehrte Folge stattfindet.

Die Ursache dieser Erscheinung liegt nur in der Drehung der Erde begründet (vergl. § 17), indem z. B. für die nördliche Hälfte die polare Strömung immer mehr die östliche, die äquatoriale dagegen mehr die westliche Richtung annehmen muss.

Der auf der Nordhälfte endlich zum Ostwind gewordene Nordwind, sowie der zum Westwind gewordene Südwind wird durch die Erddrehung zu keiner weiteren Richtungsänderung veranlasst, dagegen in Folge der Widerstände des Erdbodens und weil am weitesten von der ursprünglichen Richtung abgelenkt am ehesten zur Windstille abgeschwächt. Bei einer Erneuerung der ursprünglichen Strömung wird nach solcher Windstille der Ostwind nach Norden, der Westwind nach Süden zurückspringen oder krimpen. Das Zurückspringen findet daher begreiflicherweise in den

NO und den SW Quadranten häufiger statt als in den beiden anderen Quadranten der Windrose.

Vermöge der Erdrotation findet ferner, wenn der Aequatorialstrom sein Bette im Westen vom Polarstrome hat, wohl ein gegenseitiges Drängen, aber meistens kein Verdrängen des einen durch den anderen statt. Es entsteht also an ihrer gemeinsamen Grenze kein Sturm. Wenn dagegen die umgekehrte Lage stattfindet, so wird an der Grenze zunächst eine Luftverdünnung eintreten, welche nach einiger Zeit das Einfallen der schwereren, also der polaren Strömung zur Folge hat. Je heftiger anfangs die südwestliche, aequatoriale Strömung in diesem Falle war, desto plötzlicher und gewaltsamer folgt alsdann das Eindringen des polaren Stromes und zwar zuerst aus westlicher, aber meistens sehr bald aus nordwestlicher Richtung, bis endlich diese der nördlichen und nordöstlichen Strömung, als der ursprünglichen und Hauptrichtung des Polarstromes Platz macht.

In dieser Weise entstehen und verlaufen in der Regel alle das nordwestliche Europa treffenden Stürme. Die einzelnen Theile dieses Gebietes unterliegen aber ausserdem je nach ihrer grösseren Nähe zum atlantischen Ocean oder zu dem östlichen Continente, ferner in Folge grosser Gebirgsmassen u. s. w. gewissen Verschiedenheiten.

So ist es z. B. unzweifelhaft localen terrestrischen Einflüssen zuzuschreiben, dass über der Nordsee, insbesondere an der deutschen Küste, der Nordwestwind in der Regel die grösste Heftigkeit gewinnt, während an der deutschen Ostseeküste erst der Nordostwind als der stärkste Wind auftritt.

Von den auf diese Weise entstandenen Stürmen zeichnen sich die eine besondere Gattung bildenden Wirbelstürme oder Cyclonen durch grosse Gewalt, ihre eigentümliche Drehung und heftige Regengüsse aus. Sie sind ausserdem erkennbar durch ein windstilles Centrum hei grösster Windgeschwindigkeit in der Nähe desselben, durch rasches Fallen des Barometers beim Herannahen und Steigen beim Fortgehen des Mittelpunktes und durch das Aufeinanderfolgen solcher Stürme in regelmässigen Bahnen oder das Aufsuchen derselben Gegenden. Die stärksten Cyclonen entstehen in den heisseren Zonen, wenngleich sie sich auch von dort nach kälteren bewegen. Sie verdanken ihre Bildung einer ausgedehnten, jedoch localen Erwärmung der Luft, insbesondere über grossen Ebenen oder Wüsten. Sowie sich kleine Wirbel sogar künstlich durch Feuer bei ruhiger Umgehung bilden lassen, zeigen sich auch hei verhältnissmässig geringer Ausdehnung der übermässig erwärmten Luftmasse kleinere Wirbelwinde, wohingegen die Wirbel bei zunehmender Grösse Wettersäulen, Tornados und endlich Wirhelstürme genannt werden.

Zur Veranschaulichung eines Wirbelsturmes diene zunächst die schematische Fig. 12, Taf. XLIII. Dieselbe ist aus der weiter unten besprochenen Abhandlung Reye’s entnommen und ursprünglich von Mohn zur Darstellung aller wesentlichen Vorgänge eines Wirbelsturmes auf der nördlichen Halbkugel construirt. Der grosse Pfeil bezeichnet das Fortschreiten des ganzen Sturmes, die kleinen Pfeile deuten die Bewegung der einzelnen Luftmassen an, wobei jedoch die beigeschriebenen Himmelsrichtungen nur für die augenblickliche Richtung dieser Bewegungen gelten. Die schrägen geraden Linien, welche in der Richtung des grossen Pfeilers fortschreitend zu denken sind, bedeuten schematisch sowohl die gleichen Barometerstände (siehe unten) als auch die gleichen Temperaturen u. s. w. (siehe oben). Die mittlere dieser

Linien theilt den Wirbelsturm in eine vordere und hintere Hälfte, für welche folgende Unterschiede sich nach Beobachtung heraussteilen:

Auf der hinteren Hälfte ist der Wind W NW N NO bis 0, das Barometer im Steigen, die Temperatur nimmt ab, die Spannung des atmosphärischen Wasserdampfes wird kleiner, die Wolkenmenge ist im Abnehmen, Regen oder Schnee schwach u. stossweise.

Auf der vorderen Hälfte ist der Wind 0 SO S SW bis W, das Barometer im Sinken, die Temperatur nimmt zu, die Spannung des atmosphärischen Wasserdampfes wird grösser, die Wolkenmenge ist im Wachsen,

Regen oder Schnee stark und anhaltend.

Man kann sich die Entstehung und den Verlauf der Wirbelstürme nur durch das anfängliche Aufeinanderfolgen und spätere Zusammenwirken nachstehender dreier Bewegungsursachen erklären.

Zunächst erfolgt durch starke Erwärmung ein längere Zeit vermöge des Druckes der oberen kälteren Schichten zurückgehaltenes, aber danach um so plötzlicheres Aufsteigen der unteren Luftschicht, indem die oberen Schichten Platz machen oder durchbrochen werden. Die aufsteigende Luft dehnt sich aus, kühlt sich ab und bildet Wolken und Niederschläge. Die dabei frei werdende latente Wärme des Wasserdampfes verlangsamt zwar die Abkühlung, beschleunigt indessen das Aufsteigen der unteren Luft und das Zuströmen der Luft von aussen nach der Stelle des Ansteigens.

Durch das Zuströmen entsteht sodann die zweite und zwar die drehende

Bewegung der Luft um eine nahezu senkrechte Achse, indem die von Nord und Süd ankommenden frischen Luftmassen eine verschiedene Rotationsgeschwindigkeit mitbringen, während die von Ost und West kommenden Massen neutral bleiben. Es wird also auf der nördlichen Halbkugel ein dem scheinbaren Lauf der Sonne entgegengesetzter Wirbel erfolgen. In der Höhe jedoch entsteht ein centrifugales Ab-strömen in umgekehrten Richtungen, wobei sich die ursprüngliche dichte Säule durch Verdünnung ihrer Masse trichterförmig erweitert. Je grösser der Durchmesser des Wirbels, desto grösser wird wegen der Differenz der Rotationsgeschwindigkeit die Drehbewegung. Aus demselben Grunde nimmt diese in den höheren Breiten zu, während etwa 5 Grad nördlich und südlich vom Aequator überhaupt keine Cyclonen möglich sind.

Endlich erfolgt das Fortschreiten auf der nördlichen und in ähnlicher Weise auf der südlichen Halbkugel dadurch, dass die von Süden kommende wärmere und feuchtere Luft eher aufsteigt und dabei Wolken und Niederschläge bildet, als die nördliche Luft, dass daher und durch die Ablenkung oder Drehung an der Ostseite eine grössere Luftverdünnung (daher fallendes Barometer) entsteht als an der Westseite, folglich eine Fortbewegung der ganzen Luftsäule von West nach Ost. Durch das Ueberschreiten verschieden warmer Meeresgebiete, z. B. einer Meeresströmung, oder durch den Uebergang vom Land aufs Meer u. s. w. erfolgt eine entsprechende Richtungsänderung, oft ein völliges Umbiegen. So verfolgt auf der Nordhälfte des atlantischen Oceans die Bahn der Wirbelstürme anfangs nahezu die Richtung des Aequatorialstromes und danach die Richtung des Golfstromes.

Die Wirbelstürme beginnen stets in mässiger Ausdehnung mit etwa 60 bis 200 Seemeilen Durchmesser, wachsen aber während des Fortschreitens immer mehr

an bis zu 1200 Seemeilen Durchmesser, wobei jedoch ihre Heftigkeit abnimmt. Ihre Fortschrittsgeschwindigkeit ist etwa 40 Seemeilen in der Stunde, die Windgeschwindigkeit jedoch etwa doppelt bis viermal so gross, also zwischen 20 bis 40m in 1 Secunde.

Indem für das specielle Studium der Wirbelstürme vorzugsweise auf Reye’s¹³) bezügliche Abhandlung und die darin angegebenen zahlreichen Arbeiten Anderer verwiesen werden mag, seien nur noch einige praktische Regeln erwähnt, welche sich aus den vorhin beschriebenen Bewegungen der Wirbelstürme ableiten lassen, und welche namentlich für den Seemann, indessen u. A. auch für den Hafenbaumeister von Wichtigkeit sind.

Diesen Regeln liegt die nur annähernd richtige, aber die Handhabung sehr vereinfachende Annahme zu Grunde, dass sich der Wind in concentrischen Kreislinien um die allmählich fortrückende Cyclonenachse bewege.

Die erste Regel, auch das Buys-Bollot’sche Gesetz genannt, sagt: Kehrt man in einem Wirbelsturme dem Winde den Rücken zu, so befindet sich das Centrum genau zur Linken in der nördlichen und genau zur Rechten in der südlichen Hemisphäre.

Eine andere Regel ist: Auf beiden Hemisphären dreht sich die Windfahne in demselben Sinne wie ein Uhrzeiger von S über W nach N, also nach rechts herum, wenn die rechte Seite, und im entgegengesetzten Sinne, also von S über 0 nach N, wenn die linke Seite eines Wirbelsturmes über sie hinwegschreitet. Hierbei ist indessen durchaus nicht die Drehung der Windfahne oder die Aenderung der Windrichtungen für einen Ort mit der drehenden Bewegungsrichtung des Windes oder der Luft um das Sturmcentrum zu verwechseln. Yergl. auch oben D o v e’ s Drehungsgesetz der Winde.

Mit Hülfe dieser und anderer specifisch seemännischen Regeln wird es dem Seemann möglich, wenn er den Wirbelsturm frühzeitig genug voraussieht, diesem auszuweichen und selbst unter Umständen ihn zu einer raschen Fahrt zu benutzen.

Für die Kenntniss der Bahnen der Wirbelstürme sind genaue Berichte der Schilfer von allen Beobachtungen, die sie während eines über sie hinweggehenden Sturmes machen, von der grössten Wichtigkeit. Denn aus mehreren solchen Berichten kann zunächst die Bahn eines Sturmes auf der Karte festgelegt werden. Aus mehrfachen Festlegungen einzelner Bahnen ergiebt sich aber bald für ganze Meeresflächen eine gewisse Regel.

Die beiden vorgenannten Regeln werden durch die nebenstehende kleine Karte, welche einen Augenblick des grossen Sturmes vorn 18. November 1864 darstellt,

anschaulich gemacht. Dieselbe giebt zugleich ein Beispiel von der Lage der Isobaren, deren innerste das sog. Auge des Sturmes umschliesst, von den den Isobaren parallel gerichteten Bahnen der Luftmassen oder der gleichzeitig an den verschiedenen Punkten des Sturmes vorkommenden Windrichtungen, und endlich von der Verschiedenheit der Windrichtungen, welche nach* und nach einen einzigen Ort während des ganzen Sturmes treffen.

Wegen der grossen Aehnlichkeit einer Zahl von Erscheinungen eines reinen Wirbelsturmes in unseren Breiten mit den Erscheinungen gewöhnlicher Stürme ist es oft schwer von einem Orte aus zu unterscheiden, welche Art Sturm stattgefunden hat und selbst Fachgelehrte sind in dieser Beziehung oft verschiedener Ansicht.

§ 19. Wirkungen des Windes auf die Höhe des Wassers oder Sturin-fluthen. Nachdem in dem vorigen Paragraph versucht worden ist, die wesentlichsten

Fig. 9.

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¹²) Dr. Th. Reye, Die Wirbelwinde, Tornados und Wettersäulen u s. w. Hannover 1872.

Gesetze und Erscheinungen des Windes zu begründen, wird es für den Wasserbaumeister von besonderem praktischen Interesse sein, die Wirkungen der stärkeren Winde auf die Erhebung des Wassers oder die sog. Sturm fl uthen in ihrer Entstehung und ihrem Verlauf für gewisse Küstengegenden zu kennen. Schon bei dem heutigen Stande der Meteorologie fällt es nach recht augenfälligen Vorgängen in der Atmosphäre nicht schwer, auf einige Tage im Voraus einen Sturm aus einer bestimmten Richtung vorherzusehen. Bei der alle anderen Meeresvorgänge weit übertreffenden Bedeutung der Sturmfluthen für manche Gegenden und besonders für grössere Bauausführungen ist aber eine wenn auch nur kurze Frist vor dem Ausbruche des Sturmes, in welcher noch Sicherheitsmaassregeln getroffen werden können, von oft nicht genug zu schätzendem Werthe.

Es kann daher jedem Wasserhaumeister nicht dringend genug empfohlen werden, das freilich noch sehr wenig erhellte Gebiet der Meteorologie, welches sich mit der Sturmprognose befasst, unablässig zu studiren, wozu die bekannten Arbeiten und Mittheilungen der deutschen Seewarte eine jährlich wachsende Erleichterung gewähren.

Es ist, wie die im Folgenden gemachten Angaben über Sturmfluthen in der Nordsee und Ostsee aufs deutlichste beweisen, für die Beurtheilung der Sturmwirkungen die Kenntniss nicht allein dieser meteorologischen Erscheinungen, sondern auch der Beziehungen zwischen der geographischen Lage des betreffenden Ktistenpunktes und der Gesammtfonn des in Frage kommenden Meeres nebst dessen Verbindungen mit den benachbarten Meeren nothwendig. Dies ergiebt sich schon aus der Thatsache, dass derselbe Sturm, welcher z. B. für einen Theil der Nordsee eine gefährliche Sturm-fluth erzeugt, in den nahe gelegenen Theilen der Ostsee gerade eine Senkung ker-vorbringt, und dass sogar an den verschiedenen Punkten der Meere derartige Gegensätze gleichzeitig auftreten.

Die bei Weitem allgemeinste Ursache der Sturmfluthen ist die Verschiebung des Wassers in seiner Oberfläche durch den Wind und zwar in dessen Richtung.

Es ist zunächst schon im § 4 erwähnt, dass die Reibung des Windes an der Oberfläche des Wassers für grosse Flächen eine merkliche Verschiebung, die sog. Driftströmung, hervorbringt. Ferner ist im § 7 angegeben, dass das ununterbrochene Anlaufen der Wellengegen das Ufer, das sog. Branden, die Anhäufung einer Wassermenge am Ufer zur Folge haben muss. Da nun ausserdem bei starkem Sturm und seichtem Wasser vor der Küste das Branden der Wellen oft mehrere Kilometer weit vom Ufer stattfindet und bei dem stärksten Sturme sogar auf offener See die Wellen in ihrem obersten Theile eine gewisse Brandung erleiden, jede brandende Welle aber zum Theil in der Richtung ihrer Bewegung fortgeschleudert wird, so ist nach einem lange über einer grossen Fläche und in derselben Richtung eines weit gestreckten Meeres anhaltendem Sturme nicht zu verwundern, dass jene Anhäufungen oft mehrere Meter hoch werden.

Damit der Sturm eine bedeutende Erhebung des Wassers an der vor ihm liegenden Küste hervorbringen kann, ist offenbar nothwendig, dass er selbst sich noch bis zur Küste hin erstreckt, weil andernfalls das Wasser durch seitlichen Abfluss an der Hebung gehindert wird. Um so bedeutender wird die Erhebung aber, wenn der Sturm in eine sich trichterförmig verengende Bucht hineinweht. Ein wesentlicher Factor für die Erhebung des Wassers ist ferner die Dauer des Sturmes, welche an den deutschen Küsten auf etwa 24 Stunden im Maximum für die stärkste Entwickelung bei gleicher Richtung geschätzt werden kann.

Endlich wirkt die wachsende Grösse der Flutherhebung bedeutend auf dies Resultat der Sturmfluth ein, so dass namentlich die Zeiten der Springfluthen unter gleichen Umständen gefährlicher sind als die anderen. Dass bei dem Vorhandensein mehrerer Fluthwellen die eine durch den Sturm etwas beschleunigt, die andere vielleicht zurückgehalten werden kann, ist nach dem über die Fluthersclieinungen Gesagten nicht unbedingt zu verneinen. Die Folge davon würde sein, dass unter Umständen andere Fluthcombinationen, wie Zusammentreffen der Scheitel oder Interferenzen u. s. w. entständen, welche auf die höchste Erhebung der Sturmfluth Einfluss hätten. Viele hierüber für gewisse Oertlichkeiten verbreitete Ansichten dürfen freilich wegen Mangels an genauen Beobachtungen einstweilen nur als Vermuthungen gelten, so z. B. dass die durch den Canal und die Nordsee kommenden, in der Regel verschiedenen Tiden angehörenden Fluthwellen sich an der holländischen Küste in anderer Reihenfolge als gewöhnlich treffen, dass namentlich unter Umständen die eine Nordseewelle die vorangegangene überhole u. s. w.

Ein sehr anschauliches Beispiel von dem Zusammenwirken der täglichen Fluth und einer Sturmfluth giebt die bereits oben erwähnte Fig. 11, Taf. XLIII einer Fluth-curve am Helder. Vergleicht man diese Figur mit der Fig. 10, so zeigt sich zunächst, dass während der Sturmfluth das Niedrigwasser bis über die Höhe des gewöhnlichen Hochwassers gestiegen ist, das Hochwasser aber noch annähernd um das gewöhnliche Intervall höher als das durch den Sturm schon gehobene Niedrigwasser wächst. Ausser der Grösse des Intervalls bleibt aber sogar noch im Allgemeinen eine gewisse Aehn-lichkeit in der im § 14 (S. 717) besprochenen eigenthümlichen Form der dortigen Fluthcurven, die des zweifachen Scheitels, bestehen, während daneben die Sturmfluth-curven noch entsprechend den zeitweiligen Aenderungen des Windes, sei es nach der Richtung oder der Stärke, eine grössere Anzahl kleinerer Schwankungen des Wassers oder Zacken der Curven aufweisen.

Abgesehen von der Ebbe und Fluth unterliegt es aber keinem Zweifel, dass wenn der Sturm die vor ihm liegende Küste erreicht, auch stets die Wassererhebung von dem offenen Meere nach dieser Küste in Gestalt einer geneigten Ebene zunimmt, wenngleich darüber nur wenige direkte Messungen vorliegen. Während z. B. an der Nordseite der ostfriesischen Inseln die höchsten Sturmfluthen etwa 3m hoch :über ordinäres Hochwasser auflaufen, beträgt die entsprechende Differenz an der dahinter liegenden ostfriesischen Küste, welche von der Südseite jener Inseln durch das im Mittel etwa 10Km breite Watt getrennt ist, etwa 4ra, trotzdem dass die Inseln auf die Wellenbewegung des Wattes mässigend einwirken.

Wenn es auch bis jetzt noch keineswegs gelungen ist, auf Grund der Theorie oder der Beobachtung allgemein gültige Regeln für das Verhältniss zwischen Höhe der Sturmfluth sowie der Stärke und Richtung des Windes aufzustellen und zwar hauptsächlich wohl desshalb, weil ausser jenen Factoren noch die Form der Küsten, die Gestaltung des Meeresgrundes u. s. w. von Einfluss sind und gerade diese in ihrer Wirkung am schwersten richtig zu schätzen sein werden, so ist doch schon die Kenntniss gewisser einzelnen Beziehungen unter Umständen von Interesse und Nutzen.

Es möge zunächst an die im § 5 erwähnte, von Th. Stevenson¹³) aufgestellte Regel erinnert werden, dass die Höhe der Wellen proportional der Quadratwurzel der Entfernung von der windwärts oder dem Winde entgegen liegenden Küste sein soll. Wichtiger erscheint wohl die den mechanischen Gesetzen der Bewegung entspringende Regel, dass der Druck des Windes in seiner Richtung allgemein wie das

,s) Th. Stevenson. The design and construction of harbours.

Quadrat seiner Geschwindigkeit wächst, wesshalb auch unter gewisser Modification, wegen seiner schrägen Richtung und der Wellenbewegung, die Wirkung des Windes auf die Erhebung des Wasserspiegels im Ganzen genommen dem Quadrat der Geschwindigkeit entsprechen muss. Es dürfte im höchsten Grade lehrreich sein, an geeigneten Stellen über diese Beziehung sorgfältige Beobachtungen anzustellen.

In dem folgenden Paragraphen ist bei der Darstellung des Windes behufs Veranschaulichung der theoretischen Wirkung der verschiedenen Richtungen und Stärken oder der sog. „Winddrucksummen“ ein bequemes Hülfsmittel gegeben.

Im Uebrigen sei auch hier auf die Abhandlung von Lentz von der Fluth und Ebbe des Meeres, worin u. A. die Einwirkung des Windes in und vor der Elbmündung geschildert ist, verwiesen.

Es hat nach dem Vorigen nun fast jeder Küstenpunkt bei ein und demselben Sturme seine besondere Sturmfluthshöhe, je nachdem ob die betreffende Küstenstrecke gerade normal oder schräg gegen die Windrichtung, ob ferner der fragliche Punkt an einer weit vortretenden Spitze des Ufers oder in einer zurücktretenden Bucht liegt. Ebenso ist es für die verschiedenen Küstenpunkte sehr verschieden, in welchem Maasse und in welcher Zeit die Wassererhebung der Zunahme der Windstärke folgt, sowie umgekehrt wie das Wasser nach Abnahme des Windes wieder fällt.

Bei verschieden gearteten Stürmen müssen folglich auch dieselben Küstenpunkte wenigstens theoretisch verschiedene Sturmfluthen, sowohl nach der Höhe als auch nach der Zeit des Wachsens und Fallens haben.

Aus all diesen Gründen können des Raumes wegen im vorliegenden Handbuche nicht die thatsächlichen Höhen und sonstigen Verhältnisse der Sturmfluthen an verschiedenen Punkten auch nur der deutschen Küsten verzeichnet werden. In dieser Hinsicht muss auf die localen Pegeltabellen sowie auf die speciell diesem Gegenstände gewidmeten Mittheilungen, z. B. die der deutschen Seewarte u. A. verwiesen werden.

Dagegen wird hier noch zu erörtern sein, ob für die deutschen Küsten eine gewisse Gesetzmässigkeit in dem Eintreten der Sturmfluthen nach den Jahreszeiten stattfindet und bei welchen Windrichtungen im Allgemeinen grössere Sturmfluthen Vorkommen.

Für die Nordsee ereignen sich nach den Zusammenstellungen von Eilker¹⁴) durchschnittlich in jedem Jahrhundert etwa 50 schwere Sturmfluthen. Die seit dem 11. Jahrhundert verzeichneten 323 Sturmfluthen sind bis auf 90 der früheren Zeit ange-hörigen dem Datum nach bekannt. Es fallen von den übrigen in den Monat:

Januar Februar März April Mai Juni Juli August September October November December 41    17    21    8    5    3    4    6    14

27

53

34 .

Das Maximum der Zahl fällt demnach in den Monat November, welcher Monat

fast ein Viertel der ganzen Anzahl bekannter Fluthen enthält. Vom October bis zum März kommen ferner etwa 5 mal soviel Fluthen vor, als in den übrigen 6 Monaten. Von den meisten Sturmfluthen früherer Jahrhunderte sind allerdings die Windrichtungen nicht angegeben, sondern von der obigen Zahl von 323 nur bei 76. Von letzteren kommen auf die Richtungen:

SW WSW W WNW NW NNW

6    3    1    11    52    2

u) Eilker. Die Sturmfluthen der Nordsee. Emden 1877.

»n

co

Sturmfluthen. Es kann somit als unzweifelhaft gelten, dass für die deutsche Nordseeküste der Nord Westwind bei Weitem der gefährlichste in Beziehung auf die Sturmfluthen ist. Dabei ist von den besonders schweren Fluthen constatirt, dass dem nordwestlichen Winde längere Zeit südwestliche und westliche Winde vorangingen. Hierbei würde also, unter Annahme von Wirbelstürmen für diese Fälle, stets die rechte oder südliche Hälfte der Wirbel über dem südlichen Theil der Nordsee hinweggegangen sein, was in mehreren Fällen jüngeren Datums thatsächlich beobachtet worden ist.

Diese zahlenmässig festgestellten Erscheinungen sind nun sowohl in der Entwickelung der heftigsten Stürme für die Nordsee (vergl. § 18) begründet, als auch in der eigentliümlichen Lage der deutschen Nordseeküste. Denn es ist klar, dass das längere Wehen des starken Südwestwindes durch den grossen Trichter des englisch-französischen Canals bedeutende Wassermengen aus dem atlantischen Ocean in die Nordsee pressen muss und dass bei dem im § 18 erwähnten raschen Umspringen des Windes in die nordwestliche Richtung oder bei dem Hinübergange der südlichen Hälfte eines Wirbelsturmes über den Canal und die südliche Nordsee eben dieselben Wassermengen um so vollständiger und vereinigt mit den aus der Längenrichtung der Nordsee kommenden Massen in dem östlichen Winkel der Nordsee angehäuft werden.

Für die deutsche Ostseeküste kann nun nach der ganzen Form der Nord-und Ostsee der Südost- und Nordwestwind zwar direct oder allein keine Erhebung des Wassers oder eine Sturmfluth bewirken. Im Gegentheil zeigt sich namentlich in dem westlichen Theile der Ostee, besonders zu Anfang des Südweststurmes ein bedeutendes Fallen des Wassers, obgleich allerdings ein vermehrtes Eindringen des Nordseewassers durch das Kattegat, den Sund und die Belte in diesen Theil der Ostsee stattfindet. Wenn aber nach einem Südweststurme der Wind rasch in die nördliche oder gar nordöstliche Richtung umspringt, dann erfolgt grade für die westliche Ostsee eine um so höhere Anschwellung, wie solche z. B. am 13. November 1872 in bis dahin ungekannter Höhe beobachtet worden ist.

Eine ausführliche Beschreibung dieser Ostseesturmfluth nebst einer meteorologischen Erklärung findet sich mitgetheilt von Baensch in der Zeitschrift für Bauwesen.⁵) In dieser Darstellung ist ausser der graphischen Zusammenstellung gleichzeitiger Wasserhöhen und Windstärken, sowie auch der Temperaturen, Luftdrücke und Windverhältnisse von vielen Küstenpunkten von besonderem Interesse der Nachweis der dem Eintreten des Nordoststurmes und der damit erst erfolgten hohen Sturmfluth lange voraufgegangenen bedeutenden Einströmung von Nordseewasser in die Ostsee. Hierfür haben nicht allein Wind-, Pegel- und Strom-Beobachtungen, sondern auch die Untersuchungen über die Aenderungen des Salzgehaltes in dem westlichen Theile der Ostsee die Belege abgegeben.

Die über dieselbe Sturmfluth von Pralle⁶) gegebene Darstellung, welche sich vorzüglich auf die Kieler Bucht beschränkt, ist besonders interessant durch die Vergleichung der Wasserhöhen an der schleswigschen Westküste bei Husum mit den gleichzeitigen Höhen in genannten Theilen der Ostsee, sowie durch specielle graphische Darstellung der Fluthcurve neben der Curve der gleichzeitigen Windänderungen. Namentlich aus der letzteren Darstellung ist ersichtlich, dass im Ganzen die Curven der Sturmfluth und des Sturmes (vergl. § 20) sehr ähnlich sind, dass aber leicht begreiflicher Weise der höchste Wasserstand von 3™,19 über Mittelwasser erst eine gewisse Zeit, in diesem Falle 5 bis 6 Stunden später als die grösste Windstärke eintritt, dass jedoch die letztere (bis 30m,6 pro Secunde)

mit dem stärksten Steigen des Wassers (etwa lm in 6 Stunden) der Zeit nach zusammentrifft, dass endlich mit eintretender Drehung des Windes von 0 nach S in etwa 8 Stunden ein Fallen des Wassers von fast 2m erfolgt.

Die Geschichte berichtet von ähnlich aber nicht ganz so hohen Sturmfluthen der Ostsee nur aus dem Anfang des 14. Jahrhunderts, vom Jahre 1625 und 1694. Aus den seit 1864 an preussischen Küstenpunkten angestellten Beobachtungen ergiebt sich, dass die jährlichen höchsten Stände das Mittelwasser im Durchschnitt etwa nur um lm übersteigen. *Im Ganzen ist demnach die Ostsee weit weniger als die Nordsee gefährlichen Sturmfluthen ausgesetzt.

Ueber die Senkungen der Wasserspiegel siehe § 21.

Von der durch Driftströmung und Brandung in Folge eines Sturmes erzeug-* ten Sturmfluth muss diejenige Wassererhebung unterschieden werden, welche in Folge raschen Sinkens des Barometers namentlich während eines grossen Cyclonen entsteht. Diese in Form einer grossen Welle fortschreitende Erhebung nennt man die Cyclonen welle. Indem das specifische Gewicht des Quecksilbers rund 13,6 ist, so muss sich bei einem raschen Fallen des Barometers um etwa 25mm das Wasser des Meeres an der betreffenden Stelle um rund 340mm heben. Da zuweilen in den Tropen in kurzer Zeit ein doppelt so grosses Fallen des Barometers beobachtet ist, so kann die Entstehung ungeheuerer Cydonenwellen, ihre der raschen Entstehung entsprechende Geschwindigkeit, sowie endlich ihre durch das Anprallen an buchtenförmige Küsten gesteigerte Gewalt nicht überraschen. Bekanntlich werden namentlich die Küsten Ostindiens häufig von solchen Wellen heimgesucht.

Aelinliche Erscheinungen wie die Cydonenwellen veranlassen endlich die durch grosse Erdbeben entstehenden sog. Seebeben-Wellen. Ein bekanntes Beispiel dieser Art ist die bei dem Erdbeben i. J. 1755 zu Lissabon beobachtete, nahezu 16m hohe Welle. Die Geschwindigkeit dieser Wellen lässt die aller andern hinter sich. So ist z. B. bei dem i. J. 1854 in Japan unter heftiger Wellenerscheinung beobachteten Erdbeben 12 Stunden später die erste dieser Wellen in St. Franzisco bemerkt, was eine Geschwindigkeit von 355 Seemeilen in der Stunde entspricht. Bei dem Erdbeben von Arica i. J. 1868 wurden solche Wellen sowohl an der ganzen südamerikanischen Westküste als auch bei Neuseeland und Japan beobachtet, wobei Geschwindigkeiten von 360 Seemeilen in der Stunde constatirt sind. Das jüngste Beispiel derartiger Wellen hat das Erdbeben von Iquique in Peru im Jahre 1877 gegeben, wobei eine ähnliche Ausdehnung wie im letzten Falle und sogar eine Geschwindigkeit des Fortschreitens von 396 Seemeilen in der Stunde gefunden ist.

Man hat mit Hülfe der Formeln über das Yerhältniss zwischen Wellengeschwindigkeit und Tiefe der Bewegung (siehe § 9) aus den einzelnen beobachteten Fortschrittsgeschwindigkeiten die Tiefe des im grossen Ocean durchlaufenen Weges zu 2324 Faden berechnet.

§ 20. Messung, Benennung und Darstellung der Winde. Hinsichtlicb ihrer Richtung werden die Winde, abweichend von der Bezeichnung der Meeresströmungen, nach derjenigen Himmelsgegend benannt, aus welcher sie kommen. Weil dabei die Richtungen höchst selten so constant sind, dass nicht z. B. eine Windfahne fast ununterbrochen kleine Schwankungen durchmacht, so begnügt man sich in der Regel für die Bezeichnung der Richtung mit den sog. Strichen der Windrose oder der Compassrose. Ein solcher Strich umfasst einen Winkel von 11° 15' und bildet also ¹/₃₂ des vom wahren Norden (vergl. § 27 Missweisung u. s. w.) oder der Richtung des Meridians gleichmässig eingetheilten Kreises. Diese Theile werden jedoch in der Regel nur für jeden Quadranten von 1 bis 8 gezählt. Die Benennung der einzelnen Striche jedes Quadranten ist von Norden aus nach Osten oder Nord 1.2.3.4.5.6.7.Ost, Ost 1.2. u. s. w. Süd, Süd 1.2. u. s. w. West, West 1.2. u. s. w. Nord, also z. B. heisst N.4.O. die um 4 Strich oder 45° von Nord nach Osten hin abweichende Richtung.

Die Stärke des Windes wird auf dem Lande nach der lOtheiligen Scala bezeichnet, wobei 1 einen eben spürbaren leichten Windzug, 2, 3, 4 entsprechend massigen, 5, 6, 7 starken, 8, 9 stürmischen Wind und 10 Orkan bedeuten. Auf der See jedoch ist die 12 theiiige Beaufort’sche Scala üblicher, bei welcher die einzelnen Stufen folgende Bedeutung haben:

1    . . leichter Wind, eben fühlbar;

2    . . leichte Brise, 1 bis 2 Knoten (siehe § 1);

3    . . leichte Brise, 2 bis 4 Knoten;

4    . . massige Brise, 4 bis 6 Knoten;

5    . . frische Brise, wobei ein Schiff noch eben die Oberbrahmsegel führen kann;

6    . . stürmische Brise (einfach gereefte Marssegel);

7    . . massige Windstösse (doppelt gereefte Marssegel);

8    . . lebhafte Windstösse (dreifach gereefte Marssegel);

9    . . heftige Windstösse (dicht gereefte Marssegel);

10    . . stürmische Windstösse (dicht gereeftes Grossegel);

11    . . Sturm (Sturm-Stagsegel);

12    . . Orkan (kein Segel haltbar).

Zur Messung der Windgeschwindigkeit ist vorzüglich geeignet das Anemometer von Robinson. Es ist dies dem Woltmann’schen Flügel nachgebildete Instrument ähnlich construirt wie die kleinen Anemometer, mittelst deren bei Ventilationsanlagen die Luftströmung gemessen wird, nur mit dem Unterschiede, dass für grössere Apparate die 4 halbkugelförmigen Schalen sich in einer horizontalen Ebene um eine verticale Achse drehen, welche auf einem erhöhten, frei stehenden Gegenstände befestigt ist. Zu einem Anemograph wird dieser Apparat, wenn mit der Achse durch Räderwerk ein Zählapparat verbunden ist, welcher entweder direct abgelesen werden kann, behufs längerer Beobachtung aber auf einem durch ein besonderes Uhrwerk sich gleichmässig fortschiebenden Papierstreifen je nach der Stärke des Windes nähere oder entferntere Zeichen markirt. Indem dieser Streifen für jede Stunde bestimmte Theilstriche enthält, kann später zu beliebiger Zeit die innerhalb der einzelnen Stunden stattgehabte Umdrehungszahl der Flügel ermittelt werden. Da nun nach Robinsons zahlreichen Versuchen die Windgeschwindigkeit dreimal grösser ist, als die Geschwindigkeit, mit der sich die Mittelpunkte der Halbkugeln bewegen (was allerdings für jeden Apparat durch Versuche besonders zu constatiren sein dürfte), so ist dieselbe bei bekanntem Durchmesser des Flügelkreises d, der Anzahl der Umdrehungen n und für die Zeit t:

oder, da S.tz.d constant,

Dem Principe der Pitot’schen Röhre entsprechend sind ferner von Robison und von Wollaston Anemometer construirt, wobei der durch ein Rohr geleitete Wind auf eine in demselben enthaltene Flüssigkeit drückt, deren Erhebung in einem aufsteigenden Schenkel des Rohres sodann der Windstärke entspricht. Auch das Princip des Strom (Quadranten und des Tachometers ist zur Herstellung von Anemometern benutzt, siehe hierüber u. A. Weisbacli, Mechanik.

Der Druck des Windes gegen eine ebene, der Windrichtung rechtwinklig entgegenstehende Fläche wird dem einer Wassersäule gleich sein, welche auf eine ruhende Luftmasse wirkend in dieser dieselbe Geschwindigkeit des Windes hätte hervorbringen können. Aus Versuchen auf dieser Grundlage, sowie mit Hülfe der letztgenannten Arten von Anemometern hat man für verschiedene Windgeschwindigkeiten den Druck für die Quadrat-Einheit in Gewichtsmaass bestimmt. Die Resultate

3. it. d. n

dieser Versuche stimmen bislang noch wenig überein, sodass die desfallsigen Angaben noch als nicht zweifellose betrachtet werden dürfen. Der Sicherheit wegen ist meistens zu empfehlen für praktische Rechnungen die höheren zu wählen. Ausserdem sei bemerkt, dass hinsichtlich der Bezeichnung des Windes nach einer der oben angeführten beiden Scalen und der betreffenden Windgeschwindigkeit in bestimmten Maassen noch wenig Uebereinstimmung herrscht.

Dagegen kann den mechanischen Gesetzen der Bewegung flüssiger Körper zufolge angenommen werden, dass der Winddruck (oder die den Wind erzeugende Druckhöhe) wie das Quadrat der Windgeschwindigkeit wachse, so dass, wenn w den Winddruck auf die Flächeneinheit, v die Geschwindigkeit und h einen Coefficienten bedeuten, w = k.v² sein wird. Für Tonnen und Meter ist Je jedenfalls hoch genug zu 0,00012 anzunehmen.

Danach berechnen sich aus den Geschwindigkeiten in Metern die Drücke pro □ m in Tonnen:

5    10    15    20    25    30    40    48 Meter

iv

0,003 0,012 0,027 0,048 0,075 0,108 0,192 0,278 Tonnen.

Die erste Windgeschwindigkeit von 5m entspricht etwa der 4. Stufe der lOtheiligen und der 5. Stufe der 12 theiligen Scala, wogegen die Geschwindigkeit von 40m nur noch bei Orkanen wahrgenommen wird, also mit der Geschwindigkeit von 48m zusammen als gleichbedeutend mit der letzten Stufe beider Scalen zu rechnen sein wird.

Um aus den einzelnen entweder auf eine gewisse Zeit beschränkten oder auch dauernd fortgeführten Beobachtungen eine bequeme und lehrreiche Uebersicht zu erhalten, sind je nach den verschiedenen Zwecken graphische oder tabellarische Zusammenstellungen zu machen. Für manche Zwecke ist es der Uebersichtliclikeit Fig. 10.

Sturm vom November 1872.

wegen besonders vorteilhaft, sowohl die Häufigkeit als auch die Intensität des Windes graphisch darzustellen. Wenn dabei nur die jeweiligen Zeiten Berücksichtigung finden sollen, so ist ein rechtwinkliges Coor-dinatensystem nach nebenstehender Fig. 10 anzuwenden, wo die Abscissenachse die Zeiten, die Ordinaten die Stärken nach einer der obigen Scalen enthalten und die wechselnden Windrichtungen durch einzelne den Richtungen der Windrose entsprechende Pfeile dargestellt werden. Ausserdem lassen sich damit in der angedeuteten Weise die Temperaturen und Barometerstände verbinden. Ohne Angabe der einzelnen Zeiten kann z. B. für ein Jahr die grösste oder auch die mittlere Stärke jeder einzelnen Windrichtung ähnlich wie bei der barischen Windrose (§ 17) durch Auftragung des Maasses der Scala auf die einzelnen Striche der Windrose veranschaulicht werden.

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1 Par. Lin.

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Soll aus einer längeren Beobachtungszeit sowohl die Häufigkeit als auch die Intensität der verschiedenen Windrichtungen zusammengestellt werden, so ist dazu zunächst eine Tabelle, etwa nach dem folgenden die Winde bei Cuxhaven aus den

24 Jahren von 1843 bis 1866 darstellenden Schema¹⁷) aufzustellen. Es sind dabei jedesmal 4 Striche der Windrose zusammengenommen, also nur 8 verschiedene Windrichtungen unterschieden.

Wind in Cuxhaven an Tagen eines Jahres.

Schnelligkeit in Meter pro Secunde

massig-, lebhaft

0 bis 4,6,    4,9 bis 7,6,    7,6 bis 12,2, 12,2 bis 15,2, 15,2 u. mehr

2,45 i. M. 6,10 i. M. 9,75 i. M. 13,70 i. M. 16,45 i. M.

still, flau

frisch, stark stürmisch

Sturm

Zusammen

Tage

NNW und N NNO und NO ONO und 0 OSO und SO SSO und S SSW und SW WSW und W WNW und NW

Summa .

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CO    .    00    ,    .    O O 03    CO

O    I    O    I    |    H H (M    O

cT    cT    cT cT cT    cT

41

27

48

30

39

69

62

49

365

Diese Tabelle lässt sich graphisch darstellen, wenn man auf den betreffenden Strichen der Windrose nach einem übereinstimmenden Maasstabe das Produkt aus der mittleren Geschwindigkeit und der zugehörigen Anzahl Tage für jede einzelne Verticalcolumne aufträgt. Da jedoch der Druck des Windes auf jede ihm ausgesetzte Fläche, also auch die Oberfläche des Wassers, wie das Quadrat seiner Geschwindigkeit wächst, so erhält man von der Wirkung des Windes auf diese innerhalb eines oder mehrerer Jahre ein richtigeres Bild, wenn man das Quadrat der mittleren Windgeschwin-0- digkeit mit der zugehörigen Anzahl Tage mul-tiplicirt und in der eben genannten Weise aufträgt. Die nebenstehende Fig. 11 zeigt das aus der obigen Tabelle construirte Verhältniss der „Winddrucksummen“ in Cuxhaven von 1843 bis 1866, wobei die fünffach verschieden

NW

mrw.&NW \

W.^W.SW

SW

Fig. 11.

N.m.w

XJfMo.

N.O.

mW

Mi

IlffP^QS.O.^SO. ■r\

SS.03 S. \

S.O.

swts.s.w S .

scliraffirten Flächen den fünf Verticalcolumnen der Tabelle entsprechen. Mit Ausnahme der inneren, die Drucksumme der schwachen Winde darstellende Fläche, zeigen die übrigen eine grosse Aehnliclikeit untereinander.

§ 21. Meeresspiegel. Wenn die Erde einen durchweg oder auch nur con-centrisch gleichmässig dichten Körper bildete, so würde dieselbe vermöge der Einwirkung der Fliehkraft eine abgeplattete Kugel oder richtiger ein Rotations-Ellipsoid sein müssen. Aus den auf Grund von Pendel-Beobachtungen sowie von Gradmessungen angestellten Berechnungen ergiebt sich die sog. Abplattung an den Polen zu etwa 1:290. Nun ist jedoch keineswegs anzunehmen, dass die Meeresfläche dieser theoretischen Form der Erdoberfläche entspricht. Est ist vielmehr bereits vor etwa 50 Jahren von Gauss (Bestimmung des Breiten-Unterschiedes zwischen den Sternwarten Göttingen und Altona. 1828) darauf hingewiesen, dass wegen der ungleichen

¹⁷) Lentz, Ebbe und Fluth des Meeres u. s. w.

Dichtigkeit und Vertlieilung der festen und flüssigen Massen auf der Erde erhebliche Unterschiede in der Höhe des Meeresspiegels stattlinden müssten.

Es müssen nämlich die Tangentialebenen der Meeresfläche überall zur Richtung der Schwerkraft genau senkrecht sein. Da nun die mittlere Tiefe des Meeres etwa 10 mal so gross als die mittlere Erhebung der Continente ist, und das Verhältniss der Dichten beider zu etwa 1,75 angeschlagen werden kann, so werden in ähnlicher aber noch bedeutenderer Weise, als auf den Continenten, in Folge des Wechsels von Ebenen und Gebirgen, an der Grenze von weiten und tiefen Meeren neben grossen und hohen Continenten sehr erhebliche Abweichungen des Lothes von der theoretischen Verticalen, folglich auch des Meeresspiegels von der theoretischen Erdoberfläche stattfinden müssen.

Das Meer muss also stets nach den Küsten hin ansteigen und wenn man sich die Continente von Canälen mit übrigens stillstehendem Wasser durchschnitten denkt, so würde das Wasser in diesen Canälen noch bedeutend höher als an den Küsten stehen.

Diese Höhenunterschiede hat zuerst M. Saigey in einer kleinen Schrift „Petite Physique du Globe“ (Paris 1842) theoretisch berechnet, unter Annahme der Continente als kreisförmige Scheiben von der Dicke ihrer mittleren Höhe, jedoch unter Vernachlässigung der Wirkung des Massenunterschiedes zwischen dem Meere und den untergetauchten Theilen der Continente. Schon unter diesen Annahmen würde die Erhebung des Meeresniveaus in Metern nach Saigey betragen:

Für

im Centrum des Landes d. h. in jenen Canälen 121 an der Küste

Europa Asien Afrika Nord-Amerika Süd-Amerika 422    354

36    144    116

184

242

54

76 .

Nach Fischer¹⁸) ergiebt sich die Erhebung des Meeresspiegels an den Küsten über dem Spiegel in solcher Entfernung, wo die Anziehung der Continente verschwindet, in runder Zahl, wenn man die Lothabweicliung (in Secunden) mit 8m multiplicirt. Diese Lothablenkung soll nach Fischer etwa 70 bis 80 Secunden betragen, in einzelnen Fällen bis zu 100 gehen. Die örtliche Erhebung des Meeresspiegels über der Fläche des regelmässigen Sphäroids würde also etwa 600 bis 800m betragen. Es gehören begreiflicherweise umfassende Beobachtungen dazu um für alle Meere die thatsäcli-lichen Abweichungen zu constatiren. Es mag hierüber auf die Mittheilungen von Hann¹⁹) und die von demselben eitirten Untersuchungen verwiesen werden.

Es ist wohl nicht wahrscheinlich, dass diese aus den Wirkungen der Schwere allein hervorgehenden Unebenheiten des Meeresspiegels auf die Bewegungen des Wassers, als Wellen, Fluth und Strömungen Einfluss haben, wenigstens fehlen dafür bis jetzt alle Nachweise. Für die Zwecke dieses Werkes erscheinen ausserdem die aus den genannten Bewegungen entspringenden oder damit zusammenhängenden viel kleineren aber wechselnden Unebenheiten des Meeresspiegels von ungleich grösserer Bedeutung.

Nach allen vorigen Untersuchungen dürfte aber feststehen, dass selbst für kleinere Meere, wie z. B. die Nordsee und die Ostsee schon von einem allgemeinen Mittelwasser nicht die Rede sein kann, sondern nur vom Mittelwasser eines jeden einzelnen Punktes.

Nach den Messungen der preussischen Landesaufnahme ist z. B. constatirt, dass der Spiegel der Ostsee von der holsteinischen Küste bis Memel um 0m,5 steigt.

¹⁸)    Fischer. Untersuchungen über die Gestalt der Erde. Dannstadt 1868.

¹⁹)    Dr. J. Hann. Ueber gewisse beträchtliche Unregelmässigkeiten des Meeres-Niveaus, Wochenschrift für Astronomie, Metereologie und Geographie, 187G.

¹

) Philosoph, transactions 1848 und 1851. Report of Observations made upon the Tides, tidal Streams etc. by Capt. F. W. Beechy.

²

) S c h m i c k, J. H. Umsetzungen der Meere und die Eiszeiten der Halbkugeln der Erde, ihre Ursachen und Perioden, Köln 18G9, sowie mehrere denselben Gegenstand betreffende späteren Schriften desselben Verfassers.

³

) Siehe hierüber u. A. Physik der Luft u. s. w. in den „Gesammten Naturwissenschaften“ von H. M a s i u s, 1873.

⁴

n) Dove. Das Gesetz der Stürme. Berlin 1873.

⁵

)    Baensch, Die Sturmfluth vom 12./13. November 1872 an den Ostseeküsten des preussischen Staates, Zeitschr. f. Bauw. 1875.

⁶

)    Pralle, Beobachtungen über den Verlauf der Ostsee-Sturmfluth vom 13. Nov. 1872 U. s. w. Zeitschr. des Arcli.- u. Ing.-Ver. zu Hannover. 1875.

Für die praktische Nautik werden der Sicherheit wegen in der Regel alle Tiefenangaben auf Niedrigwasser, dagegen umgekehrt die Höhen der Leuchtthürme u. s. w. auf Hochwasser bezogen.

Zur Bestimmung der mittleren Meereshöhen einzelner Punkte ist von allen bis jetzt construirten Apparaten der von Reitz in Hamburg erfundene Fluth-Mess-Apparat der geeignetste. Ein solcher ist im Aufträge des Central-Bureaus für europäische Gradmessung z. B. auf der Insel Sylt aufgestellt und in der Deutschen Bauzeitung, April 1878, beschrieben. Es kann mit demselben die mittlere Meereshöhe für jeden beliebigen Zeitraum der Beobachtung constatirt werden.

Aus der Figur der Fluthcurven geht ohne weiteren Beweis hervor, dass die halbe Höhe zwischen Hoch- und Niedrigwasser keineswegs und auch selbst nur für eine einzelne Beobachtung als die mittlere Meereshöhe angesehen werden darf. So ist die mittlere Höhe von unten gerechnet als Theil der ganzen Höhe h z. B. für Cuxhaven — 0,327 h, für Southampten = 0,564 ä, für Ipswich = 0,471 h.

§ 22. Salzgehalt und Temperaturverhältnisse. So durchsichtig und klar das ruhige und nicht durch die Abschwemmungen des Festlandes getrübte Seewasser erscheint, so enthält es dennoch eine grosse Menge fremder, völlig aufgelöster Stotfe, die gewöhnlich unter dem Namen Seesalz zusammengefasst werden. Unter ihnen nimmt das Kochsalz oder Chlornatrium bei weitem die erste Stelle ein, indem es etwa den zweifachen Betrag der Summe aller übrigen Stotfe erreicht; den Rest der im Mittel etwa 2 ’/s bis 4 Gewichts-Procente des Seewassers ausmachenden Beimischungen bilden Chlormagnesium, Schwefel- und kohlensaure Magnesia, salz-, Schwefel- und kohlensaurer Kalk, Jod und Brom und ausser blossen Spuren anderer Stotfe noch endlich zahlreiche organische Reste von jedoch sehr geringer Quantität. An einzelnen Elementen sind allein 27 entweder in organischen Resten oder im Kesselstein von Seedampfern nachgewiesen.

Das Yerhältniss all dieser Stotfe bleibt trotz mannigfacher absoluten Schwankungen in fast allen Meeren, bis auf die abgeschlosseneren wie z. B. das rothe Meer, Mittelmeer, die Ostsee u. s. w. ein sehr glcichmässiges. Während das Kochsalz allein im stillen und atlantischen Ocean sowie in der zu letzterem gehörenden Nordsee etwa 2 J/2 Gewichts-Procente ausmacht, erreicht es, in Folge der Verdunstung an der Oberfläche, in grosser Tiefe des Mittelmeeres die Höhe von über 17 Procent. Trotzdem hat sich bis jetzt nirgends ein Niederschlag oder eine Salzkruste auf dem Meeresgründe gezeigt, weil der Sättigungsgrad nicht erreicht ist. Durch Verdunstung oder Distillation sowie durch Gefrieren ist jedoch ein Ausscheiden der meisten genannten Stotfe möglich. Es enthält desshalb sowohl alles Regenwasser sowie auch das Eis des zugefrorenen Meeres keine messbaren Spuren jener Beimischungen.

Der Salzgehalt bedingt nun zunächst ein grösseres specifisches Gewicht als das des süssen Wassers und zwar ist dasselbe, bei 2¹/,2 Procent Beimischung, zwischen 1,023 und 1,030.

ln höheren Graden werden aber Gefrierpunkt, Siedepunkt und der Punkt der grössten Dichtigkeit geändert und zwar treffen die ersteren beiden auf bezw. —2,3° C (bei vollkommener Ruhe sogar bis — 3,7° C) und 104° C. Der letztere tritt fast genau mit dem eben erwähnten Gefrierpunkt zusammen, während bekanntlich reines Wasser bei -f- 4° C seine grösste Dichtigkeit erreicht.

Durch die sehr verschiedene Wirkung der Sonnenstrahlen auf die einzelnen Meeresgebiete wird allerdings in der Oberfläche bis zu einer gewissen Tiefe eine bedeutende Temperaturverschiedenheit erzeugt. Da jedoch die specifische Wärme des Wassers überhaupt grösser ist, als die der meisten festen Körper, d. h. das Wasser erwärmt sich langsamer als diese, und da die Sonnenstrahlen in grosse Tiefe dringen, so ist eine hei weitem geringere Erwärmung des Meeres als des Festlandes zu bemerken. Dass trotzdem die Verschiedenheiten der Temperatur sowie des Salzgehalts, also in Folge beider die des specifischen Gewichts nicht grösser werden, wird in den mit einander verbundenen Meeren durch die Strömungen derselben verhindert. Es ergeben desshalb die Uber die Oceane gezogenen Isothermenlinien weit geringere Abweichungen in ihrer Form und Lage als die des Festlandes und erklärt sich auch daraus die ausgleichende Wirkung der grösseren Meere auf das Klima ihrer Küstenländer.

So ist es wesentlich der warmen Golfströmung zuzuschreiben dass die westlichen Küstenländer Europa’s im Winter ein bei Weitem milderes Klima als die östlichen Länder dieses Erdtheils besitzen, und dass z. B. die mit dem atlantischen Ocean zweifach verbundene Nordsee nur wenig Eis bildet, während die Ostsee selbst in ihrem südlichen Theile oft in grossen Flächen zufriert. In Folge dessen sind die preussischen Ostseehäfen 3 bis 4 Monate im Jahre vom Eise blockirt, wogegen nur die flussaufwärts belegenen Häfen der Elbe, Weser und Ems höchstens ebensoviel Wochen vom Eise belästigt, aber nur selten ganz geschlossen werden. Die an den Mündungen dieser Flüsse und an der holländischen Küste belegenen Häfen können dagegen regelmässig auch den ganzen Winter hindurch ein- und ausgelaufen werden. Es ist leicht begreiflich, welchen Werth diese nachhaltige Erwärmung des Nordseewassers für die Schiffahrt sowie unter Umständen für das Bauwesen besitzt.

Eine besondere Folge der schwereren Erwärmung grosser Wassermassen ist ferner die Verspätung der Temperaturschwankungen. Dieselbe findet auch auf dem Festlande, und zwar sowohl am Tage als namentlich in den einzelnen Jahresabschnitten statt, indem z. B. auf der nördlichen Halbkugel am Ende Juli die grösste, Ende Januar die geringste Wärme vorhanden ist. Auf den nördlichen Meeren jedoch ist erst der September der wärmste, der März der kälteste Monat. Auch diese Eigenthümlichkeiten sind sowohl für die Schiffahrt als auch das Bauwesen nicht ohne Bedeutung, während andere Erscheinungen mehr in das Gebiet der allgemeinen Naturwissenschaften gehören.

§ 23. Schlickgehalt. Die an einzelnen Meeresküsten vorkommenden fein-zertheilten Sinkstoflfe, welche oft in auffallendem Grade eine sichtbare Trübung des Wassers verursachen und an ruhigen Stellen einen sehr leicht messbaren Niederschlag liefern, nennt man den Schlick. Seine Masse ist so fein zertheilt, dass sie durch das Gefühl nicht vom Wasser zu unterscheiden ist, dennoch sind die einzelnen Theilchen nur mechanisch demselben beigemengt. Das Vorhandensein des Schlicks ist ganz besonders für den Hafenbau von grosser und stets nachtheiliger Bedeutung, während es die Erhaltung älterer und Gewinnung neuer Ufer oder Landflächen wesentlich befördert. Die deutschen, holländischen und zum Theil auch die englischen und französischen Nordseehäfen z. B. bedürfen zur Befreiung ihrer Bassins und Einfahrten von Schlickablagerungen oft grösserer Jahresausgaben, als für alle anderen Bedürfnisse des Hafens zusammen und sind demnach bei verschiedenen für eine neue Hafenanlage concurrirenden Punkten der Küste die Schlickverhältnisse vorher ganz besonders zu studiren.

Die Entstehung dieses Stoffes ist von Vielen in übertriebenem Maasse nur der Vermischung des Seewassers mit dem Süsswasser, insbesondere dem mit Humussäure stark geschwängerten Moorwasser zugeschrieben, indem man nach derselben eine rasche Trübung der vorher viel klareren beiden Flüssigkeiten wahrnahm und auf eine chemische Fällung der Auflösungen sowie auf das Absterben der beiderseitigen Infusorien schloss.

Wenn nun auch in kleinem Umfange beides eintreten mag, so ist unzweifelhaft die grösste Masse des vor den Küsten schwimmenden und abgelagerten Schlicks nur den Abschwemmungen des Festlandes durch die Flüsse zuzuschreiben. Erwägt man nur, dass viele der grossen Flüsse bei ihren Hochwasserperioden oft über 0,004 des Wasserquantums feste Stoffe, insbesondere Thonerde, fein zerriebenen Kalk, Quarz-und Glimmertheile abführen, und dass diese bei einem grossen Flusse jährlich nach Millionen kbm zu schätzenden Stoffe in jedem Jahre aufs Neue dem Meere zugeführt werden, (vergl. Cap. XII, § 25), so würde es sicher einer weit ins offene Meer gehenden Strömung bedürfen, wenn diese Massen schon in der Nähe der Flussmündung vor den Küsten verschwinden sollten. Da jedoch nur ausnahmsweise Meeresströmungen von der Küste ab weit ins Meer gehen (vergl. § 17), weit häufiger aber locale Küstenströmungen, namentlich unter Mitwirkung von Ebbe und Fluth, an den Küsten und von den Flussmündungen aus hin- und hergehen, so ist nichts natürlicher, als dass ein sehr grosser Theil der vom Flusse abgeführten feinen Sinkstoffe von seiner Mündung aus an den Küsten rechts und links entlang geführt werden. So sieht man z. B. vor der Mündung der Seine trotz deren bedeutenden Gehalts an Sinkstoffen nur sehr schwache Schlickablagerungen, weil die heftige Strömung des Canals diese nicht zu Stande kommen lässt; dagegen sind vor den Mündungen der Schelde, Maas, des Rheines und sämmtlicher übrigen in die Nordsee mündenden deutschen Flüsse wegen der verhältnissmässig sehr geringen Küstenströmungen, grosse Schlickmassen abgelagert und schwimmend an der ganzen Küste entlang verbreitet.

Auffallend stark treten diese treibenden Schlickmassen auf an den vor starken Strömungen geschützten Buchten z. B. dem Zuyder See, dem Dollart, dem Jade-Busen u. s. w. Sie sind hier von den Fluthströmungen hineingetrieben; da jedoch bei ruhigem Wetter und vorzüglich während des Aufhörens der Strömung zur Zeit des Hoch- und Niedrigwassers jedesmal ein grosser Niederschlag dieser hineingetriebenen Massen erfolgt, so wird allmählich eine Anhäufung derselben in diesen Becken und ein Anwachsen der Ufer entstehen müssen. Die an solchen Meerbusen gelegenen Häfen haben daher auch vorzugsweise vom Schlickfall zu leiden.¹)

Im folgenden Capitel wird über die Ablagerung des Schlickes, dagegen im Cap. XVII Uber die Beseitigung desselben aus und vor Häfen die Rede sein.

Begreiflicherweise sind die einzelnen Bestandtheile des Schlickes nicht allein an verschiedenen Küstenpunkten, sondern sogar auch zu verschiedenen Zeiten an denselben Punkten verschieden und können in ihrem Verhältniss zu einander nur durch sorgfältige chemische Analysen bestimmt werden. Da es für bauliche Zwecke nicht auf eine ausführlichere Kenntniss dieser Verschiedenheit ankommt, so möge nur als Beispiel in runden Zahlen die Zusammensetzung einer Schlickprobe aus Bremerhafen hier erwähnt werden. An festen Stoffen enthält danach dieser Schlick in getrocknetem Zustande in Procenten etwa 46 Kieselsäure, 16 Thonerde, 11 kohlensaure Kalkerde, 7 Quarzsand und Glimmer, 5 Eisenoxyd, 5 Magnesia, 1 Kali, 1 Natron

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und neben Spuren von schwefelsaurem und phosphorsaurem Kalk sowie Chlornatrium noch etwa 7 Procent organische Stoffe.

Alle diese festen Stoffe zusammen bilden jedoch bei frisch gelagertem Schlick nur etwa 30 Procent, während derselbe etwa 70 Procent Wasser enthält. Dies Ver-hältniss verändert sich mit der Zeit für alten comprimirten Schlick oder Klaiboden wie etwa 80 zu 20.

Endlich sei noch erwähnt, dass wie die Zusammensetzung so auch der Schlickfall in den einzelnen Jahreszeiten an manchen Orten einem Wechsel unterliegt, worüber aber nur locale Aufzeichnungen von Werth sind. Es hat dies u. A. für die im folgenden Capitel zu besprechende Beförderung der Anlandung eine gewisse Bedeutung.

§ 24. Die Organismen des Meeres sind nicht gänzlich ohne Interesse für die Bauthätigkeit. Die Pflanzen, wie Tange, Seegräser, Conferven u. s. w. verhalten sich alle unschädlich und werden sogar in getrocknetem Zustande bei Dünenbauten u. s. w. verwandt. Auch sind einzelne Muschelarten für gewisse Constructionen geradezu nützlich, wie z. B. die Miesmuschel (Mytilus edulis), welche im jungen Zustande in die Fugen des wenn auch nur zeitweilig vom Wasser bedeckten Steinoder Holzwerkes gelangt, dort anwächst und nach kurzer Zeit die Fugen so aus-kittet, dass die Wellen nicht mehr eindringen können. Napfschnecken (Patella) und Seepocken (Ghthalamus u. a.) überziehen die ganzen Steine mit zahllosen Individuen und tragen unter Umständen ebenfalls zur festeren Lagerung loser Steine bei.

Unbedingt nachtheilig wirkt dagegen die Bohrmuschel (Pholas), welche jedoch vorzugsweise nur weichen Kalkstein angreift, denselben aber so vollständig durchlöchert, dass ganze Felswände dadurch einstürzen. Den grössten Schaden verursachen aber die verschiedenen Arten des Bohrwurmes (Teredo navalis), der faßt alle bekannten Holzarten angreift und in kurzer Zeit so durchbohrt, dass fast nur die Wandungen der Bohrlöcher übrig bleiben und das Holz einem Bienenwaben gleicht. Dieses Thier, von dem jetzt 8 bis 10 Arten unterschieden werden, kommt in fast unsichtbarer Grösse frei schwimmend an jedes dem Seewasser dauernd ausgesetzte Holz und wächst in demselben sich fortbohrend je nach der Holzart, dem Klima u. s. w. zu verschiedener Grösse. An der Nordsee werden sie selten über lcm dick und 20cm lang, in wärmeren Gegenden jedoch 2 bis 3cm dick und weit über lm lang. Das Vorderende besitzt zwei kalkige, raspelartig gezähneltö Schalen, ist etwas stärker als der übrige Körper und bohrt mit Hülfe der Schalen unaufhörlich weiter, während der Körper nachwächst, das Bohrloch mit einer dünnen Kalkkruste auskleidet und mit seinem dünneren Ende in der Nähe der ersten Oeffnung bleibt. Sind mehrere Würmer in einem Holzstück, so durchdringen sie nicht ihre Gänge gegenseitig. Sie verfolgen in der Regel die Faserrichtung, vermeiden dabei Aeste und eine neue Oeffnung. Eingerammte Pfähle werden nur wenig über Niedrigwasser und nicht viel tiefer als der Erdboden angegriffen. Seit einigen Jahren tritt der Bohrwurm auch in dem westlichem Theile der Ostsee, z. B. in der Kieler Bucht, jedoch nur sporadisch und vorübergehend, auf. Wo der Bohrwurm vorkommt, ist von allen Holzcon-structionen, selbst vorübergehenden wie Abdämmungen, nur wenig Gebrauch zu machen. Es genügt oft ein Sommer zur völligen Zerstörung und dabei ist fast kein bis jetzt angewandtes Mittel zur Abhaltung des Wurms wirksam, ausser dem Beschlagen mit Kupferplatten u. s. w. wie z. B. bei Holzschiffen geschieht. Das Imprägniren mit Creosot scheint wenigstens einige Jahre lang zu schützen. Es giebt jedoch in Australien einzelne Hölzer, z. B. die Eukalyptus-Eiche, das mahagonyartige Jarrah-Holz u. A.,

welche nicht angegriffen werden. Siehe hierüber besonders Th. Stevenson. —In geringerem Grade zerstörend wirkt ein asselartiger Krebs (Limnoria terebrans).

§ 25. Hydrographie. Für den an der See beschäftigten Baumeister ist es unerlässlich, die Aufgaben und Leistungen der Hydrographie wenigstens in ihren Umrissen zu kennen, um vorkommenden Falls an ersteren wirksamen Antheil nehmen und sich dabei mit Leichtigkeit über specielle Fragen näher unterrichten zu können.

Es ist allerdings der Begriff der Hydrographie oder deren Gebiet noch nicht bestimmt festgestellt, indem dieses letztere fast ununterbrochen durch vermehrte Anforderungen und Hülfsmittel ausgedehnt wird.

Für den vorliegenden Zweck ist zunächst eine Beschränkung auf die maritime Hydrographie oder auch Oceanographie geboten, indem die allgemeine Besprechung der Gewässer des Festlandes bereits in den früheren Capiteln dieses Buches stattgefunden hat. Sodann ist hier wie dort eine die factischen Einzelnlieiten bestimmter Gewässer beschreibende Hydrographie durchaus nicht beabsichtigt, sondern nur eine kurze übersichtliche Darstellung der Wissenschaft selbst.

Als einer der wichtigsten Zweige derselben ist zuerst die Meteorologie zu nennen oder die meteorologische Hydrographie. Für die Bauwissenschaft sowie die Nautik kommt davon besonders die Theorie, die specielle Beschreibung der Erscheinungen und Wirkungen, sowie die Statistik der Winde in Betracht. Hierüber ist wegen ihrer directen Bedeutung für jene beiden Wissenschaften in den vorstehenden Paragraphen dieses Capitels eingehend gesprochen und wird zum Theil noch das folgende Capitel handeln.

Ausser mit den Winden und ihrer Wirkung auf das Meer und die Küsten hat aber die meteorologische Hydrographie sich mit den Niederschlägen und ihrer Einwirkung auf die Gestaltung, die etwaige Ueberschwemmung und die Fruchtbarkeit der Uferländer zu beschäftigen, ferner die Feuchtigkeits- und Temperaturverhältnisse, die Eisbildung, das Vorkommen des Treibeises u. s. w. zu berücksichtigen und endlich auch alle magnetischen und electrischen Erscheinungen in ihren Kreis zu ziehen. Demnach sind alle Arten von meteorologischen Beobachtungen auch Aufgabe der Hydrographie.

Ein anderer ebenfalls sehr wichtiger Zweig ist die Erforschung der Meeresströmungen, welcher sowohl directe practische Bedeutung für Bauwesen und Nautik besitzt, als auch die werthvollsten Aufschlüsse über den Haushalt der gewissermaassen lebenden Erdoberfläche gewährt. In ersterer Beziehung kommt namentlich die Lage, Stärke und Veränderlichkeit der Strömungen in Betracht, während die dieser Kennt-niss dienenden Beobachtungen über die Treibproducte, wie Eis, Seetange, Hölzer, über die Farbe und die lebenden Organismen des Wassers u. s. w. für die allgemeine Naturwissenschaft ebenso unerlässlich sind. Die Strömungslehre hängt dabei innig mit der Meteorologie zusammen, wie z. B. bei der Entstehung der Trift- oder Oberflächenströme durch Winde, der tiefen Strömungen durch Temperatureinflüsse der Luft, sowie auch wegen der Rückwirkung der Strömungen auf die Atmosphäre hinsichtlich deren Temperatur, Feuchtigkeit u. s. w.

Die dazu erforderlichen Messungen umfassen hauptsächlich die Geschwindigkeiten, sowie die Temperaturen und Salzgehalte in den verschiedenen Tiefen. Die Geschwindigkeiten werden womöglich von verankerten Fahrzeugen mittelst des Logs, oder von treibenden Fahrzeugen vermittelst Zeit- und Ortsbestimmungen ausgeführt. Ueber Gesclnvindigkeitsmessungen, namentlich den Gebrauch des gewöhnlichen Logs und des Patentlogs siehe Cap. V, § 25 sowie § 1 dieses Capitels.

Zu den Temperatur me ssungen in der Tiefe bedient man sich eigener Tiefseethermometer, von denen für sehr grosse Tiefen das von Müller verbesserte Thermometer von Casella sich am besten bewährt hat Oft kann nur mit ihrer Hülfe constatirt werden, bis zu welcher Tiefe eine Strömung geht und wie sich beim Kreuzen zweier Strömungen die Massen beider übereinander lagern.

Für die Bestimmung des Salzgehalts, Schlickgehalts und etwaiger sonstigen Beimischungen ist es erforderlich in bestimmter Tiefe Wasser entnehmen zu können. Dazu ist bei kleineren Tiefen besonders geeignet ein durch Fig. 4, Taf. XLIII rechts dargestelltes, an einer Stange c befestigtes Blecligefäss a, dessen obere Oelfnung nur so lange durch ein Ventil b verschlossen ist, als die an demselben befindliche Leine ä schlaff ist. Für grössere Tiefen empfiehlt D. Stevenson²) die links daneben dargestellte Hydrophore, welche sehr schwer aus dickem Blei construirt ist und oben sowie unten ein Ventil b und c besitzt. Das untere öffnet sich durch Aufstossen des Gewichts d. Die Führungsstangen beider Ventile berühren sich im Innern nahezu, sodass nach der Oeffnung von c sich auch gleich darauf b öffnet und die Luft entweichen lässt. Sobald die Leine wieder angezogen wird, schliessen sich beide Ventile. Ausser diesen beiden Formen kommen noch verschiedene andere, jedoch von nicht so einfacher und praktischer Construetion vor.

Tiefenmessungen sind fast zu allen übrigen hydrographischen Arbeiten, insbesondere für die Kartirung nothwendig, und kommen ausserdem in der praktischen Thätigkeit des Marine-Bauwesens und der Nautik überaus häufig vor. Für letztere Zwecke ist allerdings das Verfahren meistens sehr einfach, indem ein gewöhnliches, aus freier Hand geworfenes und an einer nach Faden eingetlieilten Linie befindliches Loth von etwa 5k Gewicht genügt. Um dabei auch Kenntniss von der Bodenart zu gewinnen wird das Loth unten mit einer Vertiefung versehen und in dieser mit Talg oder dergl. bestrichen, sodass auch die feinsten Bodenspuren sichtbar werden.

Bei sehr grossen Tiefen tritt als Hinderniss auf, dass wegen des Widerstandes der Leine ein leichtes Loth überhaupt kaum noch sinkt, ein schweres an einer dünnen Leine diese bei dem Aufholen oft zum ßeissen bringt, und dass man nicht merkt, wann das Loth den Boden berührt.

Es hat desshalb zuerst B r o o k e das in nebenstehender Fig. 12 dargestellte, für grössere Tiefen geeignete Loth construirt, wobei nach dem Aufstossen des unten mit einer Talggrube versehenen Stabes die etwa 30k schwere Kugel abfällt und dadurch das Erreichen des Grundes bemerkbar macht, namentlich aber das Aufholen sichert. Das Aufstossen auf den Boden muss ausserdem durch Beobachtung mit der Secundenuhr constatirt werden. Indem wegen des wachsenden Widerstandes die Geschwindigkeit des Sinkens mit der Tiefe ziemlich gleichmässig abnimmt, so wird bei plötzlicher starker Abnahme der Geschwindigkeit der Grund als erreicht ange-

Fig. 12.

fl

nommen und die Schnur wieder angezogen. Das Brooke’sche Loth ist vielfach verändert z. B. durch Körperformen, welche leichter sinken als eine Kugel, ferner durch Anbringung von Gänsekielen, Zangen, Hohlcylindern u. s. w. für die Grundproben, insbesondere durch Anwendung von Klavierseitendraht statt der Hanfleine.

Ausser dem eigentlichen Loth dient aber auch das Patent-Log (Cap. V, § 25) zur Tiefenmessung, indem der Zählapparat den durch das Wasser zurückgelegten Weg angiebt. Noch sinnreicher ist das von Siemens³) erfundene „Bathometer“, welches bezweckt, an einem irgendwo im Schilfe hängenden Apparat in jedem Augenblicke die Tiefe erkennen zu können, über welche das Schilf hinwegfährt. Der Apparat basirt darauf, dass das Gewicht eines Körpers in der Höhe des Meeresspiegels um so kleiner wird, je weiter die dichten Bestandtheile der Erde von ihm entfernt sind. Der betreifende Körper besteht aus einer Quecksilbersäule, welche unten auf einem gewellten Stahlbleche ruht. Durch die Bewegung desselben wird mit Hülfe electrisclien Contacts ein Zeiger auf einem Zifferblatt gedreht und die Tiefe angezeigt.

Ein für den Seefahrer besonders wichtiger Zweig der Hydrographie ist sodann die Feststellung der Seewege (Passagen oder Routen) oder die Ausarbeitung sog. Segelhandbücher oder Segelanweisungen, welche sich ausser auf die allgemeinen Seekarten auch auf die beizufügenden Wind- und Strömungs-Karten stützen. Nur mit Hülfe dieser Arbeiten kann die praktische Aufgabe der Nautik gelöst werden, zwischen zwei gegebenen Punkten der Erde (dem Abgangs- und dem Bestimmungsorte des Schilfes) den möglichst kurzen und in kürzester Zeit zu durchfahrenden Weg durch den Ocean festzulegen. Es kommen dabei also nicht nur die geometrischen Längen der Wege, die von der Lage der Continente und Inseln ahhängen, in Betracht, sondern auch alle Abweichungen von den kürzesten Wegen, welche zu machen sind um mit Rücksicht auf Winde, Stürme, Strömungen, Eis u. s. w. in der schnellsten und sichersten Weise das Ziel zu erreichen. Dass dabei die Art des Schiffes, namentlich der Gebrauch der Segel oder der Dampfkraft, sodann aber auch die Jahreszeit der Reise von Bedeutung, ist wohl selbstverständlich.

Von verschiedenen Autoritäten sind Routen- oder Passage-Tabellen aufgestellt, in welchen die mittlere Dauer für einzelne Reisen über die ganze Erde bestimmt ist, z. B. in den Veröffentlichungen des Board of trade, im Sailor’s pocket-book von Capt. Bedford, in Maurys Tabellen über Schnittpunkte, worauf hier verwiesen werden muss. Ebenso giebt es Listen und Karten von Untiefen u. s. w. aller Meere.

Ausser diesen für die sog. grosse Fahrt bestimmten Segelhandbüchern u. s. w. wird für jede schiffbare Flussmündung, oft sogar für das Fahrwasser eines einzelnen Hafens eine specielle Segelanweisung geschrieben, aus welcher alles zu ersehen sein muss, was aus der betreffenden Karte entweder gar nicht oder nicht deutlich genug hervorgeht. Es ist dies in der Regel eine gemeinschaftliche Arbeit des Ingenieurs und des Seemanns. Man geht dabei von der See aus und beschreibt zunächst die dauernden natürlichen Objecte, die vom Fahrwasser aus zu beachtenden verschiedenen Untiefen nach Lage und sonstiger Eigenthümlichkeit, sodann die Tiefen und den Ankergrund des Fahrwassers u. s. w., danach die veränderlichen Erscheinungen, z. B. die Strömung, Brandung, vorübergehende Riffbildung bei gewissen Winden u. s. w. und endlich die als Seezeichen dienenden, meist künstlichen Objecte nach ihrer Erscheinung von den einzelnen Punkten des Fahrwassers. So ist z. B. für Leuchtthürme anzugeben ihre geogr. Länge und Breite, ihre Form, die Höhe des Thurmes und des Lichtes über dem Meere, eine Beschreibung des Lichts, die Sichtbarbeit desselben u. s. w. Aehn-liches gilt für Leuchtschiffe und feste Baken. Von allen schwimmenden Seezeichen wie Tonnen, Boyen u. s. w. wird von der See her eine fortlaufende Nummerirung nebst Angabe der Lage, Form und Farbe und ihrer Bedeutung im Einzelnen wie der ganzen Reise aufgestellt und hei jeder einzelnen Tonne u. s. w. gesagt, auf welcher Wassertiefe sie liegt und in welcher Entfernung sie sichtbar wird. Im Uebrigen siehe betr. Seezeichen Cap. XVIII.

Der für das maritime Bauwesen- sowie für die Seeschiffahrt direkt wichtigste Theil der Hydrographie ist endlich die kartographische Aufnahme des Meeres insbesondere der Küsten und Küstengewässer. Man unterscheidet dabei Specialkarten etwa im Maasstabe yon 1:50 000 bis 300 000 und Generalkarten etwa in 1:1000000. Alle Seekarten werden rechtweisend und nach Mercators Projection gezeichnet (vergl. § 27). Längen und Breiten müssen am Rande nach Graden und Minuten aufgetragen sein, der Breitenunterschied in Minuten der Meridiane entspricht dann einer gleichen Anzahl Seemeilen.

Die wirkliche Entfernung zweier Punkte auf einem Breitenparallel findet sich dadurch, dass man die halbe Entfernung aus der Karte von dem betreffenden Breitenparallel aus nach oben und unten auf dem Meridianrande absetzt. Der Breitenunterschied der abgesetzten Punkte giebt dann die richtige Entfernung in Seemeilen. In entsprechender Weise findet man die Entfernungen von zwei Punkten, die weder auf einem Meridian noch auf einem Breitenparallel liegen (s. auch § 29 Cursdreieck).

Falls nicht andere Rücksichten, wie z. B. die Anlage eines Seehafens oder die Verbindung desselben mit gewissen Punkten des Binnenlandes in Betracht kommen, handelt es sich in der Regel nur um die Darstellung der Küste, soweit sie vom Meere aus sichtbar ist und andererseits um die Aufnahme des Meeres vor der Küste, soweit die Schiffahrt zur sicheren Ansegeluug der Küste oder zum gefahrlosen Passiren gewisser Meeresgegenden interessirt ist. Wenn die Küste überall zugänglich ist, kann sie in der gewöhnlichen Weise, am besten nach vorgängiger Dreiecksmessung, wobei alle wichtigeren und von der See aus sichtbaren Objecte, Tlnirme u. s. w. als Dreieckspunkte zu benutzen sind, bequem und genau aufgemessen werden. Weit schwieriger wird die Aufgabe, wenn die Küste nicht betretbar für den Vermessenden ist, wie z. B. in Kriegsfällen. Alsdann muss wie bei der Vermessung auf offener See eine Basis auf der See zunächst durch astronomische Beobachtungen festgelegt werden, und ist auch dann nur die Einmessung einzelner hervorragender Küstenpunkte möglich.

Die Vermessung der von der See bedeckten Fläche beschränkt sich nun in allen Fällen zunächst auf die Bestimmung der Lage und Tiefe einzelner, meist will-kührlich genommener Punkte, deren Entfernung je nach dem rascheren oder langsameren Wechsel der Höhenlage näher oder weiter gewählt wird. Nur etwaige Felsen-spitzen oder sonstige besonders gefährliche Punkte, wie Wracks u. s. w. werden speciell aufgesucht und mit aller Genauigkeit eingemessen. Bei genügender Nähe der einzelnen Punkte lassen sich daraus zur besseren Uebersicht zusammenhängende Tiefencurven construiren, welche zum Verständniss mancher Fluth- und Strömungserscheinungen absolut unerlässlich sind. Siehe Fig. 1, Taf. XLV. Ausser der Vermessung der einzelnen Tiefenpunkte kommt es aber in vielen Fällen auch auf die Bestimmung der Bodenart, in welcher sich diese Punkte befinden, an. Denn da die verschiedenen Bodenarten z. B. Schlamm, Thon oder Sand in der Regel für bestimmte Meeresgegenden mit gewissen Tiefen in Zusammenhang stehen, so wird die Karte durch ihre Eintragung den natürlichen Verhältnissen des ganzen Meeresgrundes ähnlicher dargestellt und werden die einzelnen Partien um so weniger leicht zu verwechseln sein. Hierin beruht nämlich unter gewissen Umständen vorzüglich der Werth einer Seekarte. Denn indem bei der hydrographischen Messung, sowie bei dem praktischen Peilen das Loth Spuren des Bodens mit heraufbringt und die Bodenarten gerade in der Nähe der Küste meist besonders rasch wechseln, so gewinnt bei Nacht und Nebel oder Sturm, in Ermangelung jeder anderen Beobachtung, der Schiffer aus dem Wechsel der Tiefen und Bodenproben, sowie durch Messung der eigenen Fahrgeschwindigkeit und Richtung und endlich aus der Vergleichung aller dieser Stücke mit der Karte nach und nach Aufschluss, welchen Curs er zuletzt genommen hat und wo er sich augenblicklich befindet. Siehe Fig. 1, Taf. XLV.

So einfach darnach nun auch die Aufgabe der Vermessung erscheint, so schwierig und complicirt ist sie jedoeli in der Ausführung. Denn selbst bei einer vom Lande aus detaillirt und sicher vermessenen Küste sind deren höchsten Punkte nur auf eine gewisse Entfernung in der See zu sehen. In diesem Falle misst man an einem seiner Lage nach zu bestimmenden Punkte des Wassers vom Schiff aus gleichzeitig mit zwei Sextanten die zwei an dem fraglichen Punkte liegenden Winkel zwischen drei bekannten Punkten des Landes. Man kann daraus die Lage des Punktes mit Hülfe des Pothenot’schen Satzes berechnen, viel bequemer aber und in den meisten Fällen genau genug dieselbe mit Hülfe eines dreischenkligen Transporteurs, dessen mittlerer Schenkel festliegt, oder auch mittelst Auftragung der zwei Winkel auf Pauspapier graphisch bestimmen. Durch Auslegung mehrerer Reihen schwimmender Zeichen, deren erste Reihe man zuvor mit Hülfe der festen Punkte der Küste eingemessen hat, kann man so eine gewisse Strecke seewärts fortfahren, doch gestattet die Kostspieligkeit vieler und weit sichtbarer Zeichen keine ausgedehntere Verwendung.

Es kommt also schliesslich, wie bei der Aufmessung einer nicht zugänglichen Küste auf die astronomische Ortsbestimmung hinaus. Indem hinsichtlich der Methoden dieser Messungen auf die speciellere Literatur verwiesen werden muss, sei nur erwähnt, dass dabei in der Regel aus einer Anzahl einzelner Distanzen eine einzige grössere Basis oder Curslinie construirt und diese womöglich in die Richtung des Meridians oder eines Breitenparallels gelegt wird. Von dieser Basis aus werden dann die einzelnen Nebenlinien oder Peillinien mit Hülfe des Compasses, des Logs und soiveit möglich des Sextanten festgelegt und mit dem Lothe ausgepeilt.

Unter Umständen wird eine Entfernung auf dem Wasser auch durch den Schall ermittelt, wobei allerdings keine grosse Genauigkeit zu erwarten und unbedingt ruhige Luft erforderlich ist. Die Fortpflanzung des Schalles hängt von der Temperatur, der Feuchtigkeit und der Schwere der Luft ah und hat man daher diese Elemente zu berücksichtigen. Bei trockener Luft im Normalzustände hat man für die Schnelligkeit des Schalles in einer Secunde 332m,25 angenommen. Nennt man diese Grösse Fo, während die gesuchte Geschwindigkeit mit V bezeichnet wird, so hat man:

760(1+ y t)

b — sc

V = Fo

wo s und x Coefficienten für Dampfspannung und Temperatur sind, t und e die mit dem Thermometer und Psychrometer ermittelten Temperaturen in Celsiusgraden bezw. Dampfspannungen in Millimetern und endlich b der Barometerstand in Millimetern. Die constanten Coefficienten sind s = 0,3779 und y = 0,003665.

Hat man F ermittelt, so wird diese Grösse nur mit der Anzahl Secunden multiplicirt, welche zwischen Wahrnehmung gleichzeitig abgegebener Licht- und Schall-Signale verstreichen, um die Entfernung zwischen der Schallquelle und dem Beobachter zu finden.

Bei allen Peilungen an den Küsten, wobei es auf kleinere Unterschiede ankommt und daher die Ebbe und Flutli von Bedeutung ist, muss die Wassertiefe auf einen bestimmten Wasserstand reducirt werden, .wozu in der Regel der mittlere Niedrig wasser st and der Springzeit genommen wird. Mit Hülfe der für den betreffenden Ort bekannten Hoehwasserzeiten und genauer Zeitbeobachtung bei jeder Lothung lässt sich nach der von Herschel im „Manual of scientific enquiry“²³) ge-

benen Formel:

B-fir.cos (jjy . 180°) ,

2S) Manuel of scientific enquiry etc. by Sir John F. W. Herschel, London 1871. pag. 33.

worin B die Niedrigwassermarke für die betreffende Gegend, r die Fluthhöhe über dem mittleren Wasserstande (halbe Tide) an dem Beobaclitungstage, D die Dauer der betreffenden Tide, t die mittlere Zeit seit dem letzten Hochwasser bedeuten, die Reduction jeder einzelnen Lotliung leicht vornehmen, wenn nicht etwa die Correc-tionen der einzelnen Lothungen durch gleichzeitiges Ablesen eines genügend nahen Pegels direct geschehen können.

Eine wesentliche Vervollständigung der Küstenkarten gewähren die sogen. Küstenbilder, d. i. leichte Skizzen von besonders wichtigen Küstenstrecken, welche in kleinem Maasstabe an geeigneten Stellen der Karten aufgetragen werden und alle hervorragenden Objecte, Berge, Dünen, Thürme, Baken u. s. w. in ihrer charakteristischen Form und Stellung vom Meere aus gesehen enthalten; siehe Taf. XLV, auf welcher verschiedene Thürme und Baken der betreffenden Küsten angegeben sind.

§ 27. Seeschiffahrt. Entwickelung uud Fortschritte. Fast keine menschliche Thätigkeit hat sich nach dem Zeugniss der Geschichte zur Hebung der Macht und des Wohlstandes ganzer Völker wirksamer erwiesen als die Seeschiffahrt. Viele Jahrtausende sind jedoch erforderlich gewesen, um aus den rohesten Anfängen des Schiffbaues und der Schiffahrtskunde zu einer gewissen Sicherheit der Ausübung und damit zu einer Beständigkeit der Formen und Regeln zu gelangen. Höchst wahrscheinlich dürfen aber die ältesten uns überlieferten Schiffsformen, so unvollkommen sie jetzt erscheinen, doch als das Product einer längeren Lehrzeit gelten als zwischen jenen und unsern heutigen Schiffen liegt. Für den mit Hafenbau beschäftigten Ingenieur ist nun die Kenntniss der wesentlichsten Hülfsmittel der Seeschiffahrt absolut unerlässlich; es möge daher eine kurze Uebersicht über dieselben zunächst in geschichtlicher Reihenfolge hier Platz finden.

Als älteste seefahrende Völker werden die Chinesen, Aegypter und Phönizier angesehen. Wenngleich schon vor Homers Zeiten die Schiffahrt auch von andern Völkern namentlich des Mittelmeeres als eine Küstenschiffahrt ausgeübt wurde, so scheinen doch erst die Phönizier etwa um das Jahr 600 v. Chr. die erste grössere Fahrt, die Umsegelung Afrikas, gewagt und ausgeführt zu haben. Es wurde diese Reise auf Veranlassung des Königs Necho von Aegypten unternommen und in drei Jahren, vom rothen Meere aus und durch die Strasse von Gibraltar, den damaligen Säulen des Herakles zurück, beendigt. Den Phöniziern folgten die Carthager, Griechen und Römer in der Seeherrschaft; von letzteren beiden Völkern liegen sehr ausführliche Nachrichten und sogar in baulichen Einrichtungen directe Beweise von einer hochentwickelten Schiffsbautechnik vor.

Es war aber die Nautik in ihren übrigen Zweigen längst nicht in demselben Maasse ausgebildet als in dem einen Zweige der Schiffsbaukunst. Man verstand zwar Schiffe von über 6000 Tonnen Gehalt zu zimmern, hatte jedoch zu deren Bewegung bis an 300 Ruderer nöthig. Es mag allerdings die Bedeutung der grössten Schiffe als Schlachtschiffe und ihr Hauptmanöver, das Niederrammen des Gegners, die wesentlichste Ursache zur Anwendung einer so ungeheuren Zahl von Ruderern gewesen sein, jedenfalls war aber für den verhältnissmässig geringen Gebrauch der Segel die mangelhafte Ortsbestimmung und Erhaltung des Curses der wichtigste Grund. Zu diesen beiden Hauptforderungen einer Schiffahrt auf hoher See bot nur die Beobachtung der Tages- und Nacht-Gestirne mit blossem Auge das einzige Mittel, welches ausserdem bei dunklem Himmel sofort versagte.

Bis zum Ausgange des Mittelalters hat wegen dieser Mängel die Schiffahrt keinen wesentlichen Fortschritt zu verzeichnen, wenngleich durch tollkühne Fahrten der Gothen und später der Normannen die Grenzen der alten phönizischen Schiffahrt nach Norden und Westen erheblich erweitert wurden.

Erst am Ende des 12. Jahrhunderts beginnt durch die Anwendung des Compasses in Europa eine neue Aera der Schiffahrt. Die Entdeckung dieses Instrumentes verliert sich zwar in das graue Alterthum und darf wahrscheinlich als ein Verdienst der Chinesen gelten, von denen durch die Vermittelung der Araber die Kunde nach Europa gekommen zu sein scheint. Die ihm von Flavio Gioja aus Amalfi gegebene Anordnung hat sich im Wesentlichen bis auf den heutigen

Tag erhalten. Sie besteht im Gegensatz von dem auf dem Lande gebräuchlichen Compasse darin, dass nicht wie hei diesem die Nadel frei zwischen den Strichen des Umfanges hin und her spielt, sondern dass dieselbe mit der sog. Strichrose (siehe Windrose § 20) fest verbunden ist. Es zeigen daher die Striche des Seecompasses stets nach derselben Himmelsgegend. Die sog. Cardanische Aufhängung, bestehend in zwei concentrischen Ringen, in denen der Compass um zwei sich rechtwinklig kreuzende, ideelle Achsen schwingen kann, hebt die störende Schwankung des Schiffes auf, scheint jedoch erst in späterer Zeit angebracht zu sein.

Zugleich mit der Erfindung des Compasses übten die Fortschritte der Astronomie einen bedeutenden Einfluss auf die Sicherheit der grösseren Seefahrt aus. Im 15. Jahrhundert wurden tragbare Astrolabien zu astronomischen Ortsbestimmungen auf der See angewandt und dienten mit dem Compass als die wichtigste Grundlage für die grossen Entdeckungsreisen der Spanier und Portugiesen. Diese Reisen, die zu den grössten Thaten aller Zeiten gehören, und den gewaltigsten Umschwung in der gesammten Weltanschauung gebracht haben, sind besonders die Durchfahrung des atlantischen Oceans unter Columbus 1492, die des indischen Oceans unter Yasco de Gama 1497 und die Umschiflfung der Südspitze Amerikas durch Magelhans 1519 — 21. Durch die letztere Fahrt wurde der stille Ocean zuerst befahren, wenngleich er bereits 1513 durch Balboa von den Cordilleren Dariens zuerst erblickt war.

Eine der wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen war die direkte Folge der erstgenannten Fahrt über den atlantischen Ocean, die Beobachtung der Missweisung des Compasses oder die örtlich veränderliche Declination der Magnetnadel. Die zeitliche Veränderlichkeit ist viel später entdeckt worden.

Im 16. Jahrhundert wurde zunächst ein wichtiges praktisches Mittel zur Bestimmung der durchlaufenen Distanz erfunden, das Log (siehe Cap. V, § 25 und § 1 dieses Capitels), doch bezeichnet den grössten Fortschritt für die praktische Nautik, insbesondere für die genaue Bestimmung des Curses die von Merkator (Cremer) erfundene Kartenprojection (siehe § 26). Die vorher gebrauchte sogen, platte Karte, in welcher die Breiten- und Meridian-Grade nur einfach als gerade Linien gezeichnet waren, bot schon eine gewisse Bequemlichkeit zum Aufträgen der Curslinien, verursachte jedoch erhebliche Fehler namentlich in den höheren Breiten. Dadurch dass nach Merkator ausser der Begradigung die Breitengrade in derselben Weise wie die Längengrade vergrössert werden, bleibt an jeder einzelnen Stelle der Karte das richtige Yerhältniss zwischen beiden, wenngleich die Karte im Ganzen von Süd nach Nord hin in fortwährend verändertem Maasstabe gezeichnet ist. Es können daher auf dieser Karte nicht nur die Schiffswege als gerade Linien gezeichnet werden, sondern alle Winkel sind auch absolut richtig.

Trotz der bis jetzt erwähnten Entdeckungen und gewonnenen Htilfsmittel blieb aber die Ausübung der Schiffahrt noch mit vielen Mängeln behaftet, welche namentlich in der Unvollkommenheit der Längenbestimmung ihren Grund hatte. Bekanntlich ist der Längenunterschied zweier Orte in Graden gleich dem Unterschied der Tageszeiten, wenn die Stundenzahl mit 15 multiplicirt wird. Der Seefahrer muss also zur Längenbestimmung seines jeweiligen Ortes die Zeit desselben und die Zeit desjenigen Meridians wissen, auf welchen er seinen Längenabstand bezieht. Ausser verschiedenen theoretisch richtigen, praktisch aber wenig brauchbaren Wegen führt hierzu die zuerst 1514 von Werner vorgeschlagene Bestimmung der Monddistanzen und die 1530 von Frisius empfohlene direkte Uebertragung der Zeit mittelst genauer Uhren. Da der Mond in 1 Tag etwa um 13 Grad, in 1 Stunde also etwa um V² Grad seinen Ort von West nach Ost am Himmel verändert, so hat man nur die Distanzen des Mondes von einem in seiner Bahn oder in der Nähe liegenden Fixsterne voraus zu berechnen, sodann während der Fahrt diese Distanzen zu messen und daraus die entsprechende Zeit und Orts-Länge zu bestimmen. Da nun aber beide Wege sehr genauer Berechnungen und Apparate bedurften, so blieben sie bis zur zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts ohne praktischen Erfolg, weil Astronomie und Mechanik zuwenig entwickelt waren. Erst die Mondstafeln vonHalley, Euler und Tobias Mayer, die vorzüglichsten des vorigen Jahrhunderts, genügten mit Hülfe des 1731 von Hadley erfundenen und nun an die Stelle des vor etwa 300 Jahren von Regiomontan eingeführten Gradstockes tretenden Spiegelsextanten zur Bestimmung der Monddistanzen in ähnlicher Weise wie der 1758 von Harrison construirte Schiffschronometer zur direkten Ablesung der Zeiten. Hiermit endlich war die wissenschaftliche und praktische Steuermannskunst in ihren Hauptfundamenten gesichert.

§ 28. Seeschiffahrt. Allgemeines über Bezeichnungen, Segeln und Steuern.

Es kann liier nicht entfernt versucht werden sämmtliche bestehenden Arten von Schiffen

zu beschreiben; es wird vielmehr für unsere Zwecke genügen die wesentlichsten Eigenschaften des Seeschiffes überhaupt zu erörtern. Es hat sich auch in neuerer Zeit herausgestellt, dass vorzüglich nur noch für die kleinere oder die Küstenschifffahrt eine grosse Verschiedenheit der Form des Rumpfes und der Besegelung besteht, welche sowohl durch die Gewohnheit als auch durch die besonderen Anforderungen des betreffenden Küstenstrichs zu erklären sind, dass dagegen für die eigentliche grosse oder Hoclisee-Schififahrt die Schiffe aller Nationen sich immer ähnlicher werden.

Die wichtigsten Forderungen an die Seeschiffahrt sind Sicherheit, Schnelligkeit und Billigkeit. Diese Forderungen unterstützen sich gegenseitig nur selten, und kommen viel häufiger mit einander in einen Streit, der nur durch den speciellen Zweck des betreffenden Schiffes entschieden werden kann. Die Sicherheit ist vorzugsweise abhängig von der stabilen Form, von der festen Construction und von der Lenkbarkeit, ausserdem aber bei ein und demselben Schiffe auch von der zweckmässigen Beladung, von der geschickten Führung ganz abgesehen.

Die Schnelligkeit steht bei fast gleichen Verhältnissen am meisten der stabilen Form feindlich gegenüber. Sie ist vorzüglich abhängig von der Kleinheit der Fläche des eingetauchten grössten Querschnittes im Vergleich zum ganzen Volumen oder der Ladefähigkeit, nebenbei auch von der grösseren Zuschärfung des Vorder-und Hintertheils, welche eine leichtere Zertheilung des vor dem Schiffe befindlichen Wassers und ein sanfteres Zusammenflüssen des getrennten Wassers und damit einen geringeren Verbrauch der dem Schiffe innewohnenden lebendigen Kraft bewirken.

Von der Art der Ladung wird es dann am meisten abhängen, ob zur Erreichung einer billigen Fracht ein Schiff sehr voll und damit meistens stabiler oder sehr scharf und damit schnellfahrend gebaut werden muss. Denn man kann im Allgemeinen sagen, dass für werthlosere Ladungen die volleren, für theuere Ladungen die schlankeren und schnelleren Schiffe geneigter sind.

Die Bezeichnung der wichtigsten Stücke eines Schiffes möge hier zunächst

Platz finden:

Zu allen Maassangaben wird ein Schiff in dem Zustande gedacht, wo es mit voller Ladung in ruhigem Wasser schwimmt. Die Schnittlinie der Wasseroberfläche mit dem äusseren Schiffskörper heisst dann die oberste, Lade- oder Construe-tions-Wasserlinie. Die grösste Länge der von dieser Linie umschlossenen Fläche heisst die Länge zwischen den Perpendikeln oder kurz die Länge, die grösste Breite derselben Fläche wird die Breite ausser den Spanten oder die grösste Breite genannt. Die Entfernung der tiefsten Stelle des Kiels von jener Fläche heisst der Tiefgang oder die grösste Tauchung. Die Linie, welche in der halben Höhe zwischen oberster Wasserlinie und Kiel den Umriss eines Horizontalschnitts bildet, heisst mittlere Wasserlinie. Wenn man von der Spitze der Wasserlinie nach rechts und links an die Wasserlinie Tangenten zieht, so heisst der von diesen eingeschlossene Winkel der Bugwinkel oder Winkel der Wasserlinie. Hauptspant, Nullspant oder grösster Querschnitt heisst der an der Stelle der grössten Breite rechtwinklig zur Länge gelegte Querschnitt durch das ganze Schiff (No. 9 in Fig. 1 und 2b, Taf. XLVI), wovon der eingetauchte Querschnitt unter der Wasserlinie liegt. Das Volumen des unter dieser Linie liegenden Schiffskörpers oder des durch ihn verdrängten Wassers wird das Deplacement des Schiffes genannt, welches durch Multiplication mit dem specifischen Gewicht des Seewassers auch in Gewichts-Tonnen (siehe w. u. § 33) angegeben werden kann. Eigengewicht incl. etwaiger Maschine

und Kessel und volle Ladung sind also gleich dem Deplacement in Tonnen. Jeder Querschnitt eines nicht ganz parallelepipedisch gestalteten Schiffes besitzt ein verschiedenes Stabilitätsmoment, welches ausserdem nach der jeweiligen Lage des

Fig. 13.

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> t“ S

Schiffes sich ändert. Bedeuten in nebenstehender Fig. 13, sowie in Fig. 1, Taf. XLYI s den Schwerpunkt des ganzen Schiffs, d den des Deplacements, so ist das augenblickliche Stabilitätsmoment, welches das Schiff wieder in die senkrechte Lage bringen will = T.ms.sina, worin T den Tonnengehalt und der Punkt m die Lage des Metacentrums bezeichnen. Strenggejiommen müsste dieses Metacentrum auch für jeden Querschnitt anders liegen oder man muss sorgen, dass obige Figur den durchschnittlichen Querschnitt des ganzen Schiffes darstelle. Dieser Punkt m liegt bei schwacher Neigung des Schiffes nahezu in constanter Höhe. Fällt er mit s zusammen, so ist gar keine Stabilität mehr vorhanden und liegt er gar unter s, so würde das Schiff kentern. Bei starkem Winde findet fast in jedem Augenblick ein Wechsel in der Gleichgewichtslage statt, weil sowohl das Moment des Windes als auch wegen der Wellenbewegung das Stabilitätsmoment sich rasch ändert. Ein Schiff, welches in Folge geringer Breite wenig Stabilität besitzt, nennt man rank. Ein solches ist der Gefahr des Kenterns besonders ausgesetzt. Die entgegengesetzte Eigenschaft wird mit dem Worte steif bezeichnet. Die Aenderung der seitlichen Lage heisst das Rollen oder Schlingern, die durch das abwechselnde Treffen der Wellenberge und Wellenthäler in der Fahrrichtung des Schiffes erfolgende Hebung und Senkung des Vorder- und Hintertheils heisst das Stampfen. Mit Rücksicht auf diese Bewegungen muss das Schiff beladen— „gestautu — werden und zwar zu dem Zwecke, damit die Bewegungen möglichst sanft erfolgen. Eine grosse und tief angebrachte Last, z. B. Eisenbahn-Schienen, bewirkt zwar grosse Stabilität, aber heftige Stösse durch zu rasche Schwingung und gefährdet sowohl die Dichtigkeit des Rumpfes durch das sog. Arbeiten oder Wracken als auch die Festigkeit der Masten. Das Stampfen besonders findet bei kleineren Schiffen eher statt als bei grossen und um so heftiger, je mehr schwere Theile der Ladung vorn oder hinten sich befinden oder je schärfer es vorn und hinten gebaut ist. Je voller es vorn und hinten ist, desto mehr Ladung kann es dort vertragen. Das Schlingern tritt besonders ein, wenn das Schiff vor dem Winde läuft, oder wenn die Richtung der Wellen nicht mit der des Windes tibereinstimmt. Es wird um so heftiger, je tiefer der Schwerpunkt liegt.

Die Bedingungen der Stabilität ergeben sich nun erst in jedem einzelnen Falle aus dem veränderlichen Stabilitätsmoment, sowie aus dem von der Stärke des Windes und der Grösse und Stellung der Segel, also der Lage des Segelcentrums, (C in Fig. 1, Taf. XLVI), abhängigen Momente des Winddruckes.

Bei dem Segeln finden im Wesentlichen nachstehende Verhältnisse zwischen der Wirkung des Windes und dem Widerstande des Wassers statt, wobei gleich bemerkt werden mag, dass ein planmässiges Segeln ohne die gleichzeitige Mitwirkung des Steuerruders (gewöhnlich bloss Steuer oder Ruder genannt) ganz undenkbar ist. Es sei zur Vereinfachung nur ein Segel SS in der nachstehenden Fig. 14 (S. 754) angenommen, auch dasselbe gradlinig gedacht, obgleich die Besegelung eines grösseren Schiffes aus vielen einzelnen, je nach ihrer Grösse mehr oder weniger gekrümmten,

48

Handbuch d. Ing.-Wissenscli. III.

indess nahezu parallelen Segeln bestellt. Es komme der Wind W schräg von der rechten Seite, so wird nach Zerlegung seiner Kraft zunächst parallel und rechtwinklig zur Richtung des Segels von den beiden Componenten p und r nur letztere noch zu beachten sein. Diese wieder zerlegt, und zwar rechtwinklig und parallel zur Richtung des Schiffs, giebt die das Schiff seitwärts drängende Kraft s und die dasselbe vorwärts treibende v. Weil aber das Schiff in seinem Längenschnitt sehr viel grösser

•4

Fig. 14.

"Bacfihord

Leeseite

Sli₀

j^ieuerhni'ri

Luvseite

ner

als im Querschnitt, und ausserdem seitlich platt, nach vorn aber zugeschärft ist, so wird je nach diesen Verhältnissen aus dem Parallelogramm sv ein anderes s, vn welches zur Vereinfachung der Figur, obgleich nicht richtig, am Bug des Schiffes gezeichnet ist. Die Resultante w der beiden letzteren giebt das wirkliche Fortschreiten, die Componente sn oder auch der Winkel a, die sog. Abtrift an. Bei diesem Vorgänge ist indessen stillschweigend die Wirkung des Steuers vorausgesetzt, weil sich ohne diese das Schiff bald so in den Wind drehen oder aufluven würde, dass die Segel unwirksam werden, oder killen müssten. Es dient das Ruder R durch die in der Figur angedeutete Drehung dazu, das Schiff auf seinem Curs (scheinbar in der Richtung vn factisch nach w) zu erhalten. Es setzt freilich der Gebrauch des Steuers wieder eine gewisse Vorwärtsbewegung des Schiffes voraus. Alsdann leistet das schräg gestellte Ruder je nach der Schnelligkeit der Bewegung und nach seiner Stellung zur Schiffsachse einen Widerstand x, welcher jedoch nur in der rechtwinkligen Componente z zur Wirkung kommt. Von dieser freilich wird erst die nicht weiter gezeichnete, rechtwinklig zur Schiffsachse zerlegte Componente die Drehung des Schiffes vom Hintertheil aus oder die Vermeidung einer Drehung durch den Wind bewirken. Die Ruder müssen mit ihrer Fläche in einem bestimmten Verhält-niss zur Schiffsfläche stehen und sind in der Regel nur etwa V₁₀ bis x/₁₂ der Schiffsbreite lang, weil sie sonst zu schwer zu bewegen sein oder zu leicht von den Wellen zerschlagen werden würden. Durch geeignete Handhabung und Stellung der Segel besonders am Vordertheile des Schiffes, sowie durch das in Fig. 13, Taf. XLVI dargestellte sog. Balancesteuer kann indess die Wirkung des Ruders wesentlich verstärkt werden. Es ist aber niemals eine plötzliche Wendung des Schiffes auf einem Punkte, sondern immer nur eine Drehung in einem gewissen kleinsten Kreise, dem Drehlings kr eise, möglich. Es ergiebt sich aus der theoretischen Betrachtung fer-leicht, dass das Steuer nicht viel über 30 Grad gedreht werden darf, dass seine drehende Wirkung bei 90 Grad sogar gleich Null wird und dass übrigens dieselbe im quadratischen Verhältnisse mit der Geschwindigkeit des Schiffes wächst.

In Folge des unvermeidlichen Winkels zwischen Segel und Schiffsrichtung, sowie der Abtrift können grössere Schiffe nur etwa unter 45 Grad oder etwa 4 Strich gegen die Richtung des Windes oder „am Winde“ segeln, wogegen allerdings Segeljachten und Boote mit scharfem Kiel bis zu 1 Vs Strich am Winde segeln. Liegt deibeabsichtigte Weg noch mehr der Windrichtung entgegen, so muss das Schiff in einer Zickzacklinie gegen den Wind aufsegeln, d. h. kreuzen oder laviren. Jede einzelne Linie heisst dabei ein Schlag oder Gang. Je grösser das Schiff, desto mehr Raum z. B. in einem Fahrwasser ist dazu erforderlich. Das Abtreiben wird bei den Schiffen durch die vor den gekrümmten Flächen des Bauches senkrecht vortretenden Flächen des Kieles, der Steven u. s. w. und bei Küstenfahrern, welche einen platten Boden haben, um nöthigenfalls ohne Schaden aufsitzen und bei geringster Wassertiefe noch fahren zu können, durch besondere seitlich angehängte senkrechte Flächen, die Schwerter, möglichst verhindert. Ueber weitere Manöver der Schiffe, siehe § 34.

§ 29. Scliiffsarten, Segel, Maste, Tauwerk, Ketten und Anker. Die Zahl und Form der Segel richtet sich nach der Zahl der Masten, sowie der Grösse und speciellen Bauart des Schiffes. Es kommt bei der Anordnung der Segel auf einem bestimmten Schiffe sowohl hinsichtlich der Stabilität als auch der Schnelligkeit zunächst darauf an, dass das Segelcentrum, oder der Schwerpunkt des Winddruckes auf die einzelnen Segel, weder zu hoch und zu weit nach vorn, noch zu niedrig und zu weit nach hinten liegt, weil im ersteren Falle das Schiff an Stabilität verliert und vorüber gedrückt wird, im letzteren Falle aber hinten zu tief einsinkt. Es kommt dabei ferner in Betracht, ob das Schiff durch Bauart oder Beladung entweder vorder- oder hinterlastig ist. Je voller das Schiff vorn, desto weiter muss und darf auch der Segel-Schwerpunkt nach vorn rücken. Die Grösse der Segel im Ganzen hängt vorzüglich von der Stabilität der Schiffe ab. Scharf gebaute Klipper tragen oft mehr Segel als völlig gebaute Schiffe. Sodann richtet sich die Zahl der Segel vorzüglich nach der Grösse des Schiffes, indem zwar gewisse Segel auch mit der Grösse des Schiffes zugleich wachsen, man jedoch auch die Zahl vergrössert, damit nicht die einzelnen Segel zu schwerfällig in der Handhabung werden. Aus demselben Grunde wird bei grösserer Länge des Schiffes die Zahl der Masten vermehrt. Von Dampfschiffen und vereinzelten Ausnahmen abgesehen hat sich für das Segelschiff ein ziemlich fester Gebrauch in der Anwendung der Masten und Segel herausgebildet, und erscheinen nur noch bei den Küstenfahrern und den lialbcivilisirten Nationen wesentliche Eigenthümlichkeiten. Die nur bei kleineren Fahrzeugen vorkommenden Segelformen wie das dreieckige Lateinsegel, das ebenfalls an einer Raa-stänge hängende trapezförmige Luggersegel, das mit einer diagonalen Stange aus-gesteifte Sprietsegel, Fig. 5, 6 und 8, Taf. XLVI, finden auf grösseren Schiffen kaum eine Anwendung. Es sind hier drei Hauptarten: das Gaffelsegel, Fig. 7, auch in 1, 3 und 4, welches mit der einen Langseite direkt am Maste und mit der oberen Kurzseite an einer den Mast gabelförmig umfassenden, von da schräg nach oben gerichteten, auf und niederzulassenden Stange befestigt und entweder nur an dem noch freien Endpunkte durch ein Seil (Schote) oder an der ganzen unteren Seite durch einen ebenfalls den Mast umfassenden Baum gehalten wird (Baumsegel); das trapezförmige Raasegel, welches an seiner oberen Kante an einer horizontalen Stange, der Raa, stets symmetrisch zu dem Maste angebracht ist und an seinen beiden unteren Enden mittelst je einer Schote festgebunden ist; endlich das dreieckige Stag- oder Fock-Segel, welches mit Ringen auf den schräg von den Masten nach vorn geführten Tauen befestigt ist und am losen Ende durch eine Schote gehalten wird.

Von diesen Segeln werden, um sie nicht zu gross zu erhalten, oft mehrere übereinander an einem Maste angebracht, so z. B. 3 bis 5 Raasegel an dem hinteren

48*

alsdann auch Kreuzmast genannten Maste, dem mittleren oder grossen Mast und dem vorderen oder Fockmaste, sowie zwischen dem letzteren und dem etwa unter 20 bis 30 Grad schräg liegenden Bugspriet 4 Focksegel. Es werden zwischen den Masten noch zuweilen andere Stagsegel und zur Verbreiterung der Raasegel mittelst Verlängerung der Raastangen sog. Leesegel angebracht, siehe Fig. lb links. Die gewöhnlichen vier Raasegel heissen von unten aufgezählt: das Unter-, Mars-, Bram- und Top-Raasegel, wobei sie durch Zusatz der Bezeichnungen der Maste auch nach diesen unterschieden werden. Fig. lb zeigt auf der linken Seite alle diese Segel gesetzt, wobei die oberen Raaen aufgezogen oder gehisst gezeichnet, auf der rechten Seite die Raaen niedergelassen und die Segel zusammengerollt gedacht sind. Ausser dieser nur zur Vereinfachung der Figuren geschehenen Darstellung einer gleichzeitig unmöglichen Verschiedenheit der Segelstellung ist noch eine andere ebenfalls nur ideelle Darstellung zu beachten, nämlich die der Raasegel in Fig. la und 3. Die Raasegel sind hierbei um ihre volle Grösse zu zeigen so gezeichnet, als ob sie parallel zu der Längenrichtung des Schiffes ständen. Dies können sie bei wirklichem Gebrauche niemals 5 auch würden sie bei realistischer Darstellung sich untereinander, sowie zum Theil auch die Focksegel, anders verdecken müssen. Endlich sind fast alle beweglichen Taue in der Zeichnung fortgelassen.

Die Maste werden aus zwei und, wenn 4 Raasegel übereinander liegen, sogar aus drei Stücken zusammengesetzt, wovon das untere, der eigentliche Mast, bis auf den Boden des Schiffes reicht und unbeweglich ist, und das zweite Stück, die Stenge, trägt, welche wiederum durch eine ähnliche Verbindung die Bramstenge hält. Diese Stengen heissen bei dem Fockmast Vor-, bezw. Vor-Bramstenge, bei dem Kreuzmast dagegen Kreuz- und Kreuz-Bramstenge während sie am grossen Mast nach diesem genannt sind. Aehnlich wie der Mast ist auch das Bugspriet aus dem festen Theil und dem verschieblichen Klüverbaum und Aussenklüverbaum zusammengesetzt.

Zur Aussteifung der Masten dienen die seitlich und etwas schräg nach hinten hinabgehenden starken Taue, die sog. Wanten, und die nach vorn gerichteten Stage. Erstere schützen die nach hinten geneigten Maste (am wenigsten ist der Fockmast geneigt) gegen seitliche und nach vorn gerichtete Schwankungen, also gegen den für sie allein zu starken Druck der Segel; letztere sichern den Mast im Falle einer heftigen Reaction, wenn er sich bei plötzlichem Windstosse nach vorn geneigt haben sollte und dann nach hinten zurückschnellt. Die Wanten wiederholen sich von den Stengen nach dem Schiffsbord als Parduhnen und ausserdem als Stengenwanten von jedem oberen Masttheile zu dem unteren. Aehnlich wiederholen sich auch von jeder Stenge die Stage von Mast zu Mast und beim Fockmast zwischen diesen und dem Bugspriet. Auch dieses hat nach unten und zu den Seiten seine besondere Aussteifung. All dieses Tauwerk heisst stehendes, weil es für gewöhnlich feststeht, im Gegensatz zu dem laufenden Tau werk, welches zur Befestigung oder zum Regie* ren der Segel dient. Hierhin gehören die Schoten und die Brassen, welche bei grösseren Schiffen vom Deck aus mittelst Flaschenztigen bedient werden.

Vorzüglich nach der Zahl der Masten und ihrer Besegelung werden die Schiffsarten benannt, so bezeichnet die Fregatte oder Vollschiff (Fig. 1, Taf. XLVI) ein Schiff mit drei sogen, vollen Masten d. h. solchen mit zwei Stengen und mindestens 4 Raasegeln, während die Bark am dritten, alsdann Besahnmast genannten Mast nur eine Stenge und hieran keine Raasegel, sondern nur wie Fig. 4 ein Topgaffel-

segel hat; die Brigg hat nur zwei volle Masten und sieht aus wie die Fregatte ohne Besahnmast, die Briggantine hat zwei Masten mit nur einer Stenge aber an beiden Baasegel, die Schoonerbrigg hat einen vollen Fockmast und dahinter einen Besahnmast ohne Kaaen, und endlich der Schooner besitzt gewöhnlich als Topsegel-scliooner nur am Fockmast eine Stenge mit Kaaen, zuweilen selbst auch an diesem Mast keine Raaen. Diese beliebteste Schiffsgattung der kleineren Schiffe erleidet ausserdem noch manche Variation z. B. die des sog. Dreimastschooners mit drei fast gleichen Masten u. s. w. Es würde zu weit führen auch die zahlreichen kleinen Schiffe näher zu beschreiben, die sich theils nach der Besegelung, theils nach dem Bau des Rumpfes von einander unterscheiden, so die vorn und hinten voll gebaute, übrigens schoonerartig getakelte Kuff, die ähnlich gebaute einmastige Tjalk im Gegensatz zu dem scharf gebauten einmastigen Kutter (Fig. 7) u. s. w.

Die Längen der Masten und Raaen stehen meistens in sehr bestimmten Verhältnissen zur Länge und Breite des Schiffes, insbesondere die zuweilen sehr schräg zu stellenden Raaen zu der Länge, damit sie alsdann noch den nöthigen Wind aufnehmen.

Das Tau werk spielt auf dem Schiffe eine sehr wichtige Rolle, weil ganz besonders die Sicherheit im Sturme davon abhängt. Es würde aber viel zu weit führen, die einzelnen Arten des Tauwerks und deren Verwendung zu besprechen und muss es hier genügen, jene zwei Hauptarten, das stehende und das laufende Gut nur im Allgemeinen nach seinen wichtigsten Eigenschaften kennen zu lernen. Das erstere, in den Fig. 1 bis 9, Taf. XLVI nur gezeichnete, soll sich möglichst wenig durch Nässe und Trockenheit verändern und dauerhaft sein. Dies erfüllt europäisches Hanftauwerk nur zum Theil, da es sich durch Nässe zusammenzieht. Es muss desslialb nachgelassen, „geschrikt“ werden können, um nicht nach starkem Zusammenziehen die Masten oder selbst wie z. B. mittelst der Wanten den Kiel zu gefährden. Ausserdem muss es schon im Garn mit heissem schwedischen Theer getränkt werden, um die Feuchtigkeit abzuhalten. Es gewinnt dabei etwa 25% Gewicht, nicht aber an Stärke. Zu besonders angestrengten kurzen Tauen z. B. den Verbindungen zwischen Raaen und Masten, den Steuerreeps u. s. w., wird gefettetes Ledertauwerk benutzt. Manillahanf eignet sich besonders im kalten und nassen Klima weniger zu stehendem Gut, weil es leichter fault als europäischer Hanf; ist aber wegen Glätte und Biegsamkeit zu allem leichten und laufenden Gut vorzüglich. Letzteres wird nicht getheert.

Man unterscheidet je nach der Zahl der Stränge oder Kardeelen, aus denen das Tauwerk gedreht ist, drei-, vierschäftiges u. s. w.; nach der Art des Zusammenschlagens rechts und links geschlagenes Tauwerk. Gewöhnlich werden die fertigen Stränge von links nach rechts zusammengedreht, selbst jedoch aus dem Kabelgarn von rechts nach links gesponnen. Kabelschlag heisst dasjenige Tauwerk, wobei je drei Stränge zu einer Ducht, und je drei Duchten wieder von rechts nach links zu dem Kabel zusammengeschlagen werden. Starkes Tauwerk wird nach seinem Umfange, dünnes Gut nach der Zahl der Garne bezeichnet. Die Länge wird noch gewöhnlich in Faden ausgedrückt, wovon 120—150 gleich einer Kabellänge. Vgl. Cap. XVII §4,

In neuerer Zeit hat das Drahttau werk das Hanftau zu stehendem Gut sehr, verdrängt, weil es fast nur halb so schwer, etwa zweieinhalbmal dünner und den Witterungseinflüssen fast gar nicht unterworfen ist. Es muss ans weichem, gut verzinktem Holzkohleneisendraht um eine Seele aus getheertein Hanftau hergestellt werden.

Regeln und Yorschriften über Tauwerk siebe Werner.⁴)

Die sog. Blöcke der Flaschenzüge oder Taljen sind sehr verschiedenartig nach ihrer Form und Einrichtung, insbesondere auch nach der Art der Buchsen, ob mit Leder-, Metall- oder sog. Patent-Buchsen.

Eine grosse allgemeine Wichtigkeit besitzen die Ankerketten, welche schon etwa seit Anfang dieses Jahrhunderts die früher gebräuchlichen Kabeltaue fast ganz verdrängt haben. Die Kette ist leichter zu regieren, billiger, erfordert weniger Sorgfalt und scheuert sich auch auf scharfem Grunde nicht durch. Ankerketten werden gewöhnlich in Längen von 15 Faden gefertigt und zu 90 bis 120 Faden zu-sammengeschäkelt. In bestimmten Abständen setzt man auch wohl Wirbel ein um die sog. Kinken der Kette auszudrehen. Die schweren Ankerketten haben, in der Mitte jedes Gliedes eine sog. Stütze, die leichteren sowie auch Krahnketten u, s. w. nicht. Letztere verändern ihre Form viel früher, doch sollen nach angestellten Proben (siehe Werner) die Stützenketten sich schliesslich fast ebenso viel recken als jene. Sehr zu empfehlen ist nur probirte Ketten zu benutzen. Ketten sowie Taue werden aber durch beständige oder häufig wechselnde längere und starke Spannung unbedingt schwächer. Als Eisen ist besonders gut doppelt gepuddeltes Walzeisen aus altem sorgsam sortirten Schmiedeeisen. In England besteht zweckmässigerweise eine officielle Probe für alle Ankerketten, welche durch einen Stempel bescheinigt wird.

Als letzteres Stück der Ausrüstung seien die Anker erwähnt, deren Gebrauch und Leistung auch dem Bauingenieur genau bekannt sein muss. Die allgemeinsten Forderungen an den Anker sind, dass er leicht und rasch eingreift, sicher hält, möglichst leicht wieder bei dem Lichten loskommt, nicht unklar wird (d. h. sich mit der Kette verwickelt) und dass er sich leicht verstauen lässt. Die Formen sind in neuerer Zeit sehr mannigfaltig geworden, weil die ältere gewöhnliche, siehe Fig. 15, Taf. XLVI, an mehreren Uebelständen leidet. Bei demselben bewirkt nach dem Auffallen auf den Grund das Gewicht der Ankerkette, dass sich der Ring und damit der Stock auf den Boden legt, wodurch einer der beiden Arme, deren Ebene rechtwinklig zur Ebene des Stocks liegt, mit seiner zugeschärften Hand in den Boden eingreift und durch den vermehrten Zug der Kette völlig bis an den alsdann plattliegenden Schaft sich eingräbt. Wenn darauf aber das Schiff z. B. schwajet (d. h. um den Anker einen Kreis beschreibt durch Aenderung von Strom oder Wind), so greift leicht die Kette um den frei vortretenden Arm und der Anker wird unklar und versagt seinen Dienst. Ausserdem lässt sich der Anker schlecht verstauen und er bewirkt endlich unter Umständen für andere über ihn hinwegfahrende Schiffe durch das Vortreten des einen Armes eine gefährliche Beschädigung. Aus diesem Grunde lässt man z. B. für Bagger, die im Strome arbeiten, den einen Arm ganz weg.

Als Verbesserungen des gewöhnlichen Ankers in einer oder anderer Hinsicht können die in den Figuren 16 bis 19 dargestellten Ankerformen gelten. Der Schirmanker, Fig. 19, beseitigt das Unklarwerden, gewährt mit der grossen eingreifenden Fläche bedeutende Sicherheit, lässt sich aber schwer heben und verstauen, ist also besonders für festliegende Schiffe, wie Leuchtschiffe u. s. w. geeignet. Die drei anderen Arten mit beweglichen Armen, bezw. wie bei Fig. 17 nur mit einem Arm, werden nicht unklar und sind leicht zu verstauen. Durch Wegfall des Ankerstocks und den gleichzeitigen Eingriff der zwei Arme ist besonders der Patentanker oder Martinsanker von Inglefield & Lenox ausgezeichnet.

Anker und Aukerketten müssen im Verhältniss zur Grösse des Schilfes stehen, wobei jedoch noch in besonderen Fällen, z. B. bei Leuchtschiffen eine aussergewöhnliche Stärke gegeben wird. In nachstehender Tabelle sind die in der Handelsmarine üblichen Verhältnisse angegeben.

Gew., wobei die Kette reisst.

Tonnen.

Schiffsgrösse Stärke der Kette. Probirgewicht. in Tonnen.

Millimeter.

Tonnen.

Gewicht des Ankers. Kilogramm.

50

15

100

19

5,25

8,0

300

200

25

9,0

12,5

500

300

28

16,5

22,0

1050

400

32

20,5

27,0

1500

500

35

26,0

35,0

2000

32,0

44

44,0

2850

52,0

65

5000 .

1000

§ 30. Das Holzscliiff und die gewöhnliche Ausrüstung des Decks. Der

hölzerne Rumpf bestellt im Wesentlichen aus folgenden in Fig. 2a, Taf. XLVI grösstentheils veranschaulichten Constructionstheilen. Den wichtigsten Theil des Längenverbands giebt der fast stets aus mehreren Stücken zusammengelaschte Kiel a, welcher wie bereits bemerkt, unter dem Bauche vortritt um die Abtrift zu verringern. Er trägt den ziemlich stark vorüber geneigten und meist etwas geschweiften Vordersteven und den weniger nach hinten geneigten geraden Hintersteven, welche beide gewissermaassen die Fortsetzungen des Kieles bilden, siehe Fig. 1. Der Kiel umfasst im Verein mit dem durch zahlreiche Bolzen mit ihm verbundenen Kielschwein b die sämmtliclien Rippen oder Spanten dd zangenartig. Die Spanten müssen stets mindestens aus 3 Hölzern hergestellt werden, wovon das untere, der Lieger, etwa bis zur stärksten Biegung, der Kimme, bei k geht und einen oder mehrere bis zur Deckhöhe gehende Auflanger trägt. Jeder Stoss wird stumpf genommen und durch ein zweites Spant möglichst unschädlich gemacht, welches fast unmittelbar neben ersterem steht und nur eine andere Lage der Stösse besitzt. Dasselbe wird mit dem ersteren eigentlich nur halben Spant durch mehrere der Zahl der Stösse entsprechende Bolzen verbunden. Die sämmtliclien Stösse der benachbarten Spanten müssen möglichst verschiessen. Die einzelnen Hölzer der Spanten nennt man die Inhölzer. Die fast an jeder Stelle des Schiffes eine etwas andere Figur bildenden und mit zunehmender Grösse des Schiffs um so dichter gesetzten, bei sehr grossen Schiffen sich fast berührenden Spanten werden einzeln fertig gezimmert, aufgerichtet, nachgearbeitet und sodann aussen mit der Aussenbekleidung aus starken glattgehobelten, aber mit stumpfen Fugen (Nätlien) sich berührenden Bohlen bekleidet, welche mit stumpfen, kopflosen Bolzen aus sehr hartem Holz oder Metall aufgenagelt werden. Die einzelnen Bohlen müssen mit möglichst verwechselten Stössen angebracht sein, so dass höchstens nach 3 bis 4 „Gängen“ auf ein und dasselbe Spant wieder ein Stoss trifft, und werden, nachdem sie vorgepasst sind, in lieissem Wasserdampf so erweicht, dass sie ohne Schwierigkeit sich den verschiedenen Krümmungen des Rumpfes anschmiegen. Die Dichtigkeit der Nähte wird durch nachträgliches Kalfatern, welches nach längeren Reisen und von Zeit zu Zeit zu wiederholen ist, vermehrt.

Bei allen grösseren Schiffen wird an der Innenseite der Spanten ebenfalls eine Bohlenbekleidung, die Wägerung angebracht, von welcher jedoch einzelne Gänge nur lose liegen, um den Inhölzern Luft geben zu können. Um das Leckwasser, welches sich am Kiele sammeln muss, von einzelnen Pumpen aus entfernen zu können, geht durch alle Spanten hindurch ein ähnlicher Ausschnitt an dem Kiel entlang, der sog. Pumpengang. Von allen horizontal liegenden Hölzern und Planken sind innen

die sog. Balkwäger, welche die Deckbalken tragen, zuweilen auch die Kimmwäger, sowie die Kielplanken und die äusseren sog. Berghölzer (nicht Barkhölzer) durch ihre grössere Stärke ausgezeichnet. An den letzteren sind vorzüglich die Wanten mit den sog. Rüsten (Eisenschienen) befestigt. Die äussere Beplankung pflegt in neuerer Zeit dabei äusserlich eben gehalten zu werden, während früher die Berghölzer vortraten. Die Decksbalken <7, sowie die etwaigen Zwischendecksbalken li liegen in ziemlich gleichmässigen Entfernungen von 1 bis lm,3 und ruhen auf den Balkwägern, haben stets eine schwache Krümmung nach oben und werden im Oberdeck mit kalfaterten schmalen Planken bedeckt, wovon die an den Spanten liegenden stärkeren, im Querschnitt trapezförmigen die Leibhölzer heissen. Um die Verbindungen zwischen Deck und Seitenwänden zu verstärken bringt man statt der früheren hölzernen jetzt fast allgemein unter jedem Deckbalken eiserne Winkel oder Kniee an, die an der Innenseite der Wägerung an den Spanten etwa lm tief hinabreichen und durch Bolzen mit den Haupthölzern verbunden werden.

Ausser zu den Masten werden vorzüglich nur zu den Deckhölzern und der Schanzkleidung Nadelhölzer, zu allen übrigen fast nur Eichen- oder Teakholz und sonstige harte Hölzer verwandt, ausnahmsweise zum Kiel Buchenholz.

Die Eigenthümlichkeit des Verbandes eines ganzen Holzschiffes, welcher unter fast ausschliesslicher Anwendung stumpfer Stösse mit Laschen und der einfachsten Bolzen sich den vielfachen Biegungs- und Torsions-Angriffen der bewegten See nur in sehr unvollkommenem Maasse gewachsen zeigt und zum häufigen Leckwerden des Schiffes führt, hat seit etwa zwei Jahrzehnten, ausser der Anbringung schräger, in der Innenbekleidung entlang laufender Holz- oder Eisen-Bänder, und namentlich sehr starker Kielschweine bis zu lm,3 Höhe, zur Anwendung des sog. Diagonalsystems geführt. Dies besteht in der Hauptsache darin, dass nur einer der mittleren Spanten völlig senkrecht zum Kiele steht, während alle übrigen sich in entgegengesetzter Richtung nach der Mitte des Schiffes hin und zwar je weiter nach den Enden desselben um desto mehr neigen. Andere Versuche, nur mit der Innenbekleidung, den Deckbohlen eine ähnliche Diagonalverbindung herzustellen oder gar unter Weglassung der Spanten aus drei Bohlenlagen das Schiff zu construiren haben wenig Anwendung gefunden.

Endlich muss bei dem Holzschiffe speciell noch der sog. Beschlag erwähnt werden, dünne Platten von Kupfer, Zink und in neuerer Zeit besonders von sog. Muntz-Metall (einer Kupfer-Legirung), welche etwa 2cm übereinander greifend mit Nägeln des gleichen oder wenigstens nicht die Oxydation befördernden Metalls um den ganzen unteren Schiffsrumpf bis zur Höhe der oberen Wasserlinie aufgenagelt werden. Dieser Beschlag soll sowohl das Eindringen des Bohrwurms in das Holz verhüten, als auch das Ansetzen von Seethieren und Pflanzen möglichst verhindern, welche die Schnelligkeit der Fahrt beeinträchtigen. Ein solcher Beschlag bedingt, dass wenigstens die Aussenplanken entweder nur mit Holznägeln oder mit Bolzen eines solchen Metalls angebracht werden, welches keinen galvanischen Strom hervor-ruft. Im Uebrigen sei betreffs der Holzschiffe auf Steinhaus²⁵) verwiesen.

Ueber dem Deck befindet sich bei allen eigentlichen Seeschiffen die sog. Verseil anzung bestehend aus den sog. Relingstützen l, dem Schanzdeck in, der Schanzkleidung n und der Reling o. Die Relingstützen stehen etwa bei jedem dritten Spant,

2&) Die Schiffbaukunst u, s. w. von Steinhaus- Hamburg 1858.

ausserdem bei jedem Rüsteisen für die Wanten eine, und werden sie etwas an den Spanten hinabgeführt. Zwischen den Relingstützen stehen besonders vorn und hinten mehrere mit den Spanten oder dem Deck fest verbundene, kurze, abgerundete Hölzer oder gusseiserne Cylinder, die sog. Poller, welche zur Befestigung der Schiffe an Kais u. s. w. dienen.

In jedem Deck befinden sich ein oder mehrere Luken, von denen die oberem durch einen Deckel verschlossen werden kann. Ihre Entfernung und Grösse richtet sich nach der des Schiffes. Bei besonders zum Transport von langen Hölzern dienenden Schiffen sind noch am Buge dicht über der Wasserlinie eine oder zwei sog. Holzpforten angebracht, die während der Fahrt wasserdicht kalfatert sein müssen.

Auf dem Deck stehen mindestens zwei Winden. Vorn am Bug befindet sich die besonders zur Befestigung und Einholung des Ankers dienende Ankerwinde, das sog. Bratspill oder Spill, eine liegende meistens durch Handspaken gedrehte Welle. Bei grossen Schiffen wird dieselbe durch abwechselnd in zwei Sperräder eingreifende und durch das Auf- und Niederbewegen eines langen zweiarmigen Hebels gedrückte Sperrklinken gedreht, und heisst dann Pumpspill. Am Hintertheil des Schiffes ist das vorzüglich zur seitlichen Bewegung des Schiffes bei der Einfahrt in Schleusen u. s. w. dienende sog. Gangspill, eine stehende durch Handspeichen gedrehte Winde, angebracht. Auf grösseren Schiffen kommen endlich verschiedene Arten von Winden oder Krahnen zur Hebung der Lasten oder zu sonstigen besonderen Zwecken vor, siehe Fig. 9a, Taf. XLVI.

Hierhin gehören auch die sog. Davit’s, paarweise in der Schanzkleidung stehende, oft drehbare Krahne von einfachster Construction, an welchen die verschiedenen Boote, Schaluppen u. s. w. hängen, die dadurch sowohl aufs Deck als ins Wasser gelassen werden können.

§ 31. Das Eisenscliiif. Der eiserne Schiffsrumpf, welcher bei Segelschiffen bis jetzt besonders nur für die sehr scharf gebauten Klipper, bei Dampfschiffen dagegen fast ausschliesslich Anwendung findet, bietet hinsichtlich der Construction sehr wesentliche Vortheile. Es ist nämlich sowohl das gewöhnliche Eisenblech, welches die ganze äussere Wand ausmacht, als auch alles für die inneren Theile verwandte Profileisen ungleich dichter und dauerhafter zu verbinden als das Holz der Holzschiffe. Die Bleche (siehe Fig. 11 und 12, Taf. XLVI) greifen entweder übereinander oder erhalten an ihren Stössen Laschenbleche und bekommen in beiden Fällen durch die Vernietung und Verstemmung absolut wasserdichte und sehr haltbare Fugen. Ebenso werden die Stösse bei den inneren Theilen sowohl seltener als bei dem Holzbau und daneben durch geeignete Laschen u. s. w. absolut unschädlich. Ausserdem kann mit Leichtigkeit im Innern des eisernen Schiffes nach jeder beliebigen Richtung eine etwa durch die Grösse oder die besondere Art der Belastung des Schiffes (z. B. für Dampfschiffe, Kriegsschiffe u. s. w.) gebotene Verstärkung angebracht werden, weil die einzelnen schmiedeeisernen Constructionstheile sich ohne Nachtheil, oft sogar mit Nutzen gegenseitig durchdringen, was bei der Holzconstruction stets mit grossen Schwierigkeiten und Mängeln verbunden ist. So wird für grössere Eisenschiffe, insbesondere Kriegsschiffe, oft ein sich kreuzendes System von Spanten angewandt, indem ausser den in etwa lm Entfernung liegenden, aus Winkeleisen gebogenen Querspanten noch eine grössere Anzahl, 3 bis 12, Längsspanten durch den ganzen Schiffsboden bis hinauf zu dem Vorder- und Hintersteven laufen (siehe Fig. 12). Es sind diese Längsspanten förmliche Längsträger, welche dem ungleich belasteten oder bei starkem Seegange ungleichmässig unterstützten Schiffskörper eine fast absolute Sicherheit gegen Verbiegen geben. Letzteres findet fast bei allen älteren Holzschiffen in der Weise statt, dass sich die beiden Enden im Vergleich zur Mitte senken. Ein unten vortretender Kiel ist bei Dampfern mit starker Maschine zur Verhütung der Abtrift und bei eisernen Schiffen zur Verstärkung der Construction nicht entfernt so wichtig wie bei Segelschiffen (bezw. bei Holzschiffen), bei allen Schiffen aber ein Verlust an nutzbarem Tiefgang. Man wendet daher bei eisernen Dampfern

Fig. 15.

Flachkiel

Balkenkiel

oll

nur noch selten einen sog. Balkenkiel an, weit häufiger den sog. Flachkiel, siehe nebenstehende Fig. 15, und ausserdem neuerdings noch andere Formen, wie z. B. nach Fig. 12, Taf. XLVI oder noch weiter nach der Kimmung gerückte sog. Kimm kiele. Diese letzteren können u. U. den Schleusenböden und Mauern sehr nachtheilig werden. Es erfordern die damit ausgestatteten Schiffe grosse Vorsicht bei dem Durchschleusen. Endlich werden bei allen grösseren Handelsschiffen und fast bei jedem Kriegsschiffe senkrechte eiserne Querwände, die sog. Querschotten (siehe Fig. 9) angebracht, welche zwar mit Thüren versehen sind, aber in kürzester Zeit wasserdicht verschlossen werden können, so dass das ganze Schiff alsdann aus mehreren wasserdicht von einander getrennten Abtheilungen besteht. Wo Längsspanten in grösserer Zahl vorhanden, wird dabei meistens noch eine innere Blechwand angeordnet, durch welche selbst ein Leck in der äusseren Wand fast unschädlich gemacht wird. Diese nach oben und nach den Seiten hierfür wasserdicht abzuschliessenden Doppelböden dienen ferner u. A. dazu, auf die billigste Weise etwa fehlenden Ballast einzunehmen, nämlich durch Einlassen von Wasser, wogegen hölzerne Schiffe oft gezwungen sind mit grossen Kosten festen Ballast einzunehmen, wenn ihnen die nöthige Fracht fehlt. Aus den erwähnten Figuren gehen die besprochenen Constructionen in ihren Ilaupttheilen hervor. Ausser diesen Vortheilen der inneren Construction besitzt das Eisenschiff noch den, dass jede beliebige äussere Form gegeben werden kann, aber vor allen Dingen, als grössten Vorzug vor dem Holzschiffe, die geringere Eigenlast und den grösseren Laderaum. Man rechnet bei gleicher Grösse für ein Eisenschiff ein Siebentel mehr Laderaum und ein Sechstel mehr Tragfähigkeit als bei einem Holzschiffe. Es ist dies besonders für Dampfschiffe wichtig, weil dieselben durch das Gewicht und den Raum der Maschine und des Kolilenvorraths schon vor dem Einnehmen der Nutzlast stark in Anspruch genommen sind.

Wenn auch die ersten Herstellungskosten des eisernen Schiffes fast überall grösser sind als die des hölzernen Schiffes, so kommen wegen der rascheren Abnutzung und grösseren Reparaturbedürftigkeit des letzteren die Gesammtbetriebskosten des eisernen im Ganzen niedriger, besonders freilich nur bei Anwendung grosser Schiffe.

Es haben indessen die eisernen Schiffe einige wesentliche Mängel und zwar zunächst den, dass dm Compassnadel durch die bedeutenden Eisenmassen stark abgelenkt wird. Es zeigt sich diese örtliche Abweichung oder Deviation darin, dass Compasse an verschiedenen Stellen desselben Schiffes von einander abweichen, dass sich diese Abweichung mit dem Curse des Schiffes und ausserdem mit der magnetischen Breite des Schiffsortes ändert und zwar zunehmend vom Aequator nach den Polen. Ferner übt vermöge der Induction des Erdmagnetismus auf jedes und namentlich auf alles stark geschlagene und erschütterte Eisen, die Lage, in welcher sich das Schiff während seines Baues auf dem Helling (Helgen) befand, einen so zu sagen individuellen Einfluss auf jedes Schiff aus, indem das Schiff selbst ein grosser Magnet wird, dessen Achse mit der Richtung der Inclinationsnadel am Bauorte übereinstimmt. Wird z. B. auf der nördlichen Halbkugel ein Schiff mit dem Vordertheil nach Norden gebaut, so wird je nördlicher der Ort, also je grösser die Inclination, desto mehr das Schiff nach seinem Ablauf mit den vorderen und unteren Theilen Nordpolarität, mit den hinteren und oberen Theilen Siidpolarität zeigen. Dieser sog. Baumagnetismus verliert sich nur zum Tlieil mit der Zeit und um so weniger wenn das Schiff während des Baues nach Norden gelegen hat. Während der Reise tritt dagegen in Folge deren Hauptrichtung und der Erschütterungen die Induction des Erdmagnetismus von Neuem ein, und wird sogar durch die Neigung des Schiffes nach der einen oder anderen Seite bedingt, so dass äusserst complicirte Erscheinungen zu Tage treten. Zur möglichsten Verhütung von Irrthümern durch dieselben wird in der Regel jedes Schiff im Hafen auf seinen magnetischen Charakter untersucht, indem man es um eine sog. Deviationsboye herumschwingen lässt und die Ablenkung für jeden Compasstrich ermittelt und danach eine Deviationstabelle entwirft. Ausserdem bedient man sich einer mechanischen Correction mit Hülfe besonderer Magneten in der Nähe des Compasses z. B. durch Anbringung je eines Magneten vor und hinter der Compassnadel, dessen Stärke und Entfernung passend zu bestimmen ist. Beide Maassregeln bedürfen von Zeit zu Zeit einer Wiederholung oder Correctur, und können, wenngleich das Schiff einen immer beständigeren Charakter annimmt, trotz alledem die sorgfältigsten astronomischen Beobachtungen auf See zur Bestimmung der jeweiligen Missweisung und örtlichen Deviation nicht entbehrlich machen.

Der grösste Uebelstand der eisernen Schiffe aber ist das Bewachsen ihrer Aussenseite, besonders des Bodens, mit Seethieren und Pflanzen, welches sowohl die Fahrgeschwindigkeit wesentlich beeinträchtigt als auch das Eisenblech erheblich angreift. Es findet nicht wie bei dem Kupfer und Muntz-Metall bald nach dem Ansetzen dieser Organismen ein Abfallen derselben durch das fortwährende Abblättern dünner Oxydschichten statt, sondern es nimmt auf dem Eisen besonders in den Tropen das Bewachsen, der sog. „Bart“, ununterbrochen zu, so dass zuweilen innerhalb weniger Monate derselbe über SO'"¹ lang geworden ist. Alle Mittel dagegen haben sich bis jetzt nicht bewährt und ist desshalb ein öfteres Einbringen der Eisenschiffe in ein Trockendeck zum Abkratzen des Bartes und Anbringen eines neuen vor Rost schützenden Anstriches unvermeidlich.

Um die Hauptvortheile der Eisenschiffe und Holzschiffe zu vereinigen hat man in neuerer Zeit ein gemischtes System, das sog. Compositionsschiff, angewandt, nämlich die Innentheile aus Eisen, die Aussenhaut nebst Kiel und Steven aus Holz mit Beschlag hergestellt. Dies ist jedoch sehr tlieuer und vereinigt zum Theil die vorgedachten Mängel der beiden Hauptarten.

Mit fast so grossem Nutzen als am Rumpfe ist für das sog. Takelwerk des Schiffes das Eisen eingeführt. So werden bei grossen Schiffen jetzt Maste, Stengen, Raaen aus Eisenblech oder Stahlblech construirt und statt der dicken schwerfälligen und vergänglichen Taue Eisendrahtkabel genommen.

§ 32. Das Dampfschiff. In der Entwickelung der Seeschiffahrt spielt endlich die Erfindung der Dampfschiffe eine so hervorragende Rolle, dass das Historische derselben sowie eine Beschreibung der wichtigsten Theilc hier in Kürze folgen mag.

Die Anwendung von Schaufelrädern, wie sie die meisten heutigen Flussdampfer haben, ist so alt, dass Vitruv sagt der Name des Erfinders sei nicht mehr bekannt. Die erste Benutzung der Dampfkraft zum Schiffsbetrieb hat 1707 Pap in bei Münden gemacht, nachdem er bereits 1690 in den ,,acta eruditorum“ die Jdee einer atmosphärischen Maschine zum Treiben eines Schiffes gegen den Wind angegeben hatte. Es ist bekannt, dass die Schiffer jener Stadt sein Dampfschiff, mit dem er glücklich eine Strecke auf der Fulda hinabgefahren war, zerschlagen haben.

Nicht besser ist es in andern Ländern den Erfindern der ersten Dampfschiffe gegangen, so Jouffroy in Frankreich, der 1759 zuerst einen Versuch auf dem Doubs mit einem Schiffe machte, welches flügelartige Räder besass, sodann 1780 ein grösseres Räderschiff in Lyon in Betrieb setzte, jedoch in Folge kleiner Mängel an demselben und grosser persönlicher Hindernisse keinen Erfolg hatte. In England versuchten zuerst Miller und Symington 1788 ein Räderdampfschiff auf dem Clyde-Forth Canale, welches wegen zu schwacher Schaufeln missglückte ; mit etwas mehr Erfolg wurde daselbst von letzterem i. J. 1802 unter Anregung von Dun das ein Dampfschiff, bei dem das Schaufelrad hinten lag, construirt, doch wegen Abneigung des Canalvorstandes wieder ausser Betrieb gesetzt.

Auch in Nordamerika waren die ersten beiden Constructeure von Dampfschiffen Fitch und Rumsey nicht glücklicher. Beide brachten miteinander concurrirend in den Jahren 1787 und 1788 je ein Schiff auf dem Delaware bezw. dem Potomak in Gang, wovon das letztere mit einem Wasserstrahl getrieben wurde. Sie fanden jedoch nicht die nöthige Unterstützung und versuchten beide später in England ihr Glück, jedoch mit gleich geringem Erfolge. Endlich i. J. 1803 gelang es dem Amerikaner Fulton, der von seinen beiden vorbenannten Landsleuten manche werthvolle Anregung erhalten hatte, mit grosser Anstrengung und auf Grund sorgfältiger Berechnungen in Paris auf der Seine ein Schiff zu bauen, welches 33m lang, 3™,8 breit war, mit Schaufelrädern in der Mitte des Schiffes durch eine starke Dampfmaschine getrieben wurde und alle Proben glücklich bestand. Trotzdem fand erst das zweite von Fulton i. J. 1807 bei New-York gebaute Schiff, der Clermont, die richtige Anerkennung, nachdem es in 32 Stunden etwa 240Km den Hudson hinaufgefahren war. Von da ab war die Dampfschiffahrt gesichert, so dass Fulton i. J. 1811 bereits 4 grosse Schiffe, wovon eins 526 Tonnen hielt, bauen konnte.

Nach ihm war namentlich Bell bei Glasgow i. J. 1812 der erste, dem es in Europa glückte, Vertrauen zu der neuen Erfindung durch Erbauung eines leistungsfähigen Schiffes zu gewinnen, so dass von jenem Zeitpunkte an rasch eine Reihe von Dampfschiffen in Schottland gebaut wurde. Bis 1823 waren bereits 160 Dampfschiffe gebaut, von denen 1816 eins über Rotterdam bis Cöln den Rhein hinauffuhr Im Jahre 1819 wagte zuerst ein amerikanischer Dampfer von Savannah nach Liverpool zu fahren, wobei derselbe 18 Tage unter Dampf und 8 Tage unter Segel war. Durch den i. J. 1846 in Bristol gebauten 1340 Tonnen haltenden und 400 Pferdekraft (nominell) starken Great Western und den mit ihm concurrirenden kleineren in Cork gebauten Dampfer Sirius, welche 660 bezw. 453 Tonnen Kohlenvorrath hatten, wurde die erste reine Dampffahrt über den Ocean bewirkt. Der Great Western war 3 Tage später ausgelaufen, doch trafen beide Schiffe nach einer 17 bezw. 14 tägigen Fahrt fast-zu gleicher Zeit im Hafen von New-York ein. Damit war die Superiorität des Dampfes über das Segel entschieden.

Von den in jetziger Zeit üblichen Constructionen möge zunächst eine Verbesserung des Schaufelrades erwähnt werden, welche ursprünglich 1813 von Buchanan herrührt, sodann 1829 von Galloway und Morgan vervollkommnet wurde, nämlich die Anordnung beweglicher Schaufeln. Diese Schaufeln drücken beim Ein- und Austritt nicht schädlich gegen das Wasser, sondern stellen sich während ihres ganzen Weges durch das Wasser fast vertical. Hierzu dient eine neben der Radwelle in gleicher Höhe liegende drehbare excentrisclie Scheibe, von welcher nach jeder Schaufel eine mit dieser durch einen Dreharm verbundene Schubstange geht. Eine dieser Schubstangen ist steif mit der Scheibe verbunden um diese zu drehen, alle anderen sind mit einem Gelenk an ihr befestigt.

Für die Seeschiffahrt war in weit höherem Grade noch die Anwendung der Schraube von Bedeutung, welche zwar schon von Ressel i. J. 1829 in Triest mit Erfolg probirt, jedoch von der Polizei zu weiterem Gebrauch verboten worden war. Ihre praktische Verwendung gelang i. J. 1836 dem englischen Landwirth Smith welcher mit einem kleinen nur etwa 10m langen Boot erst auf der Themse und bald darauf die hohe See vor derselben befuhr. Gleichzeitig construirte Ericson eine Doppelschraube, wobei sich die eine rechts, die andere links dreht und die Achse der einen in der hohlen Achse der andern liegt. Erst in neuester Zeit ist man zur Anwendung zweier Schrauben nebeneinander, der sog. Zwillingsschrauben gekommen, wodurch die Lenkbarkeit der Schiffe bis jetzt auf das höchste Maass gebracht ist. Indem beide Schrauben unabhängig von einander und sogar in verschiedenem Sinne gedreht werden können, wird der Drehungskreis des Schiffes fast zu einem Punkt. Ein weiterer Vortheil dieser Schrauben ist, dass sie einen viel kleineren Durchmesser als die einfache Schraube erfordern.

Aber schon die einfache Schraube besitzt vor dem Schaufelrade für die Fahrt auf hoher See den ausschlaggebenden Vorzug, dass sie fast unabhängig vom Seegange ist, während hei heftigem Sturm die Schaufeln zu ungleich wirken und ausserdem zu leicht beschädigt werden. Für Kriegsschiffe vollends ist die Schraube mit Rücksicht auf die sichere Lage gegen Schüsse allein noch brauchbar, zumal sie gestattet, den ganzen Maschinen- und Kessel-Apparat unter der Wasserlinie anzubringen. Siehe Fig. 9 und 12, Taf. XLVI.

Die beiden jetzt gebräuchlichsten Schraubenformen zeigen Fig. 13 und 14, Taf. XLVI. Die erstere, auch die gewöhnliche Schraube genannt, ist vierflügelig, wobei jeder Flügel ein Stück eines besonderen Ganzen bildet. Die zweiflügelige sog. Griffitli’sche Schraube, Fig. 13, hat den Vortheil, dass sie sich leicht aus dem Wasser heben lässt, was z. B. bei Schiffen, die nur mit einer Hülfsmaschine versehen sind und zeitweilig segeln sollen, nothwendig ist. Ferner sind dreiflügelige Schrauben in Gebrauch und endlich solche, bei denen die einzelnen Flügel an die Nabe angeschraubt werden, um nach dem etwaigen Bruch eines Flügels nicht die ganze Schraube zu verlieren. Gewöhnlich bestehen die Schrauben aus Gusseisen. Der grösseren Festigkeit wegen, besonders gegen die zerstörende Wirkung des Seewassers zumal bei gekupferten Schiffen sowie bei Kriegsschiffen und wenn die Flügel löslich sind, werden die Schrauben auch aus Bronze hergestellt.

Da das Wasser bei der Drehung der Schraube etwas zur Seite ausweicht, so macht die Schraube bei jeder Umdrehung einen kleineren Weg als ihre ganze Höhe. Die Differenz oder der todte Gang heisst das Gleiten (engl, slip) und wird im Allgemeinen um so grösser, je mehr der Nullspant des Schiffes die Projection der Schraube gegen die Bewegungsrichtung übertrifft, bezw. um so weniger, je angemessener die Kraft der Maschine der günstigsten Geschwindigkeit des Schiffskörpers ist. Leer mit voller Kraft gehende Bugsirschiffe z. B. haben sehr viel Slip. Das Ver-hältniss beider Flächen soll am besten etwa wie 1,75 zu 1 sein.

Man kann für gute Schaufelräder und Schrauben im offenen Wasser (nicht in kleinen Canälen und Flussbetten, wo weit mehr Kraft verloren geht,) und die ganze innere Maschineneinrichtung zusammen jetzt den Wirkungsgrad zu 50 bis 60°/'o rechnen. Der Rest der von der Dampfmaschine erzeugten Arbeit geht mit der ungenutzten Bewegung des Wassers sowie in Reibungswiderständen in der Maschine verloren. Trotzdem der Wasserstrahl-Propeller in letzter Zeit bedeutende Fortschritte gemacht hat und noch mancher Verbesserung fähig scheint, ist er noch nicht bis auf jenen Wirkungsgrad gebracht worden. Indem die Ausgussöffnungen entweder fast nach verschiedenen Richtungen gestellt oder drehbar gemacht sind und das Ausströmen durch geeignete Absperrungsvorrichtungen regulirt wird, so lässt sich mit einer einzigen Kreiselpumpe ein Schiff beliebig vorwärts oder rückwärts treiben und ohne Steuerruder drehen.

Von der allergrössten Wichtigkeit für den Dampfschiffsbetrieb ist in neuerer Zeit die Vervollkommnung der Schiffsmaschinen und Kessel gewesen. Es ist im Laufe eines Jahrzehntes gelungen diese beiden Theile so zu verbessern, dass jetzt bei den besten Maschinen mehr als ein Drittel an Kohlen gegen früher bei gleicher Leistung gespart wird. Das Princip der Locomotiven ist dabei besonders maassgebend gewesen, und gilt wie bei diesen jetzt für Schiffe der Röhrenkessel mit hohem Dampfdruck, eine bedeutende Kolbengeschwindigkeit von etwa 2m,5 bis 3m und die Stevenson’sche Coulisse als die Regel. Das gebräuchlichste Maschinensystem ist das Woolf’sche (Compoundsystem), wobei der Dampf aus dem Kessel zunächst in einen kleineren Cylinder tritt, dort schon eine gewisse Expansion erfährt, sodann in dem grösseren Cylinder noch weiter expandirt und endlich nach vollendetem Hub zum Condensator gelangt. Dabei wird der Dampf meistens in einem Ueberhitzungsapparat getrocknet und erhält 4 bis 6 Atmosphären Spannung mit Ausnahme bei grossen Kriegsschiffen, bei denen etwa 2 Atmosphären üblich sind. Die beiden Cylinder werden so gekuppelt, dass die Kurbeln der gemeinschaftlichen Triebachse um 90 Grad verstellt sind und eine leichte Ingangsetzung, sowie ein gleich-mässiger Gang erfolgt. Ein doppelter Mantel, dessen Zwischenraum mit Dampf oder heissen Gasen gefüllt ist, schützt die Cylinder vor Abkühlung. Die Umsteuerung erfolgt stets mit der Coulisse, die Expansion des Hochdruck-Cylinders oft mittelst besonderer Excentriks. Bei der Condensation läuft nicht mehr wie früher der con-densirte Dampf mit dem Wasser ab, und wird ferner nicht mehr der Kessel mit Seewasser gespeist. Hierdurch entstand sowohl eine nachtheilige Inkrustirung der Siederöhren und Kesselwände als auch die Notliwendigkeit, oft von der Oberfläche des Kesselwassers mit Verlust von heissem Wasser die Salzausscheidung abzublasen. Durch die jetzt fast allgemein angewandte Oberflächen-Condensation wird der Dampf nicht mehr direkt mit kaltem Wasser gemischt, sondern nur in äusserlicli ab-gekiihlten Röhren condensirt und als reines Wasser wieder dem Kessel zugeführt, sodass nur ein geringer Zuschuss von Seewasser zum Ersatz der Verluste nothwendig ist. Hierbei findet aber häufig ein Ueberführen von Fettheilen aus der Maschine her statt, welche der Dauerhaftigkeit der Kessel höchst nachtheilig ist durch die sich bildenden Fettsäuren. Die Reinigung des Condensationswassers in dieser Hinsicht ist noch nicht vollständig gelungen.

Während bei Raddampfern, bei denen die Kurbelwelle nahezu in Deckhöhe sich befindet, oscillirende, dabei dem Compoundsystem entsprechende Cylinder die Regel bilden, stehen bei Schraubendampfern der Handelsmarine oft die Cylinder auf dem Kopf (Overliead-Maschinen) mit ihrer verticalen Achse über der etwa in halber Tauchungshöhe liegenden Triebachse, siehe Fig. 9, Taf. XLVI. Kriegsschiffe haben durchweg liegende (horizontale) Cylinder; bei solchen Handelsschiffen, bei denen die Maschine ganz hinten liegt, sind die Cylinder zu beiden Seiten Uber der Achse gelagert.

Die Zahl der einzelnen Dampfkessel, wovon nachstehende Fig. 16 (S. 767) ein Beispiel giebt, beträgt bei grossen Schiffen oft 8 mit 40 Feuerungen. In dieser Figur ist der Weg der heissen Luft mit FF, das Wasser mit WW, der Dampfraum mit D D bezeichnet. Die gesammte Heizfläche steigt bei Kriegsschiffen bis auf etwa ein Viertel Hectar, wozu 4 bis 5000 Feuerrohre von etwa 6cm Durchmesser und 2in Länge

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Fig. 16.

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erforderlich. Die Heizung bleibt aber stets ungünstiger als bei der Locomo-tive, sodass sich der Kohlenverbrauch auf Schiffen im Durchschnitt um etwa¹/':? ungünstiger stellt als bei jenen. Es ist desshalb die von Friedmann²⁶) angeregte Idee der Gasheizung, sowie einer Zugver-stärkung der Schornsteine gewiss eine sehr beachtens-werthe.

Maschine nebst Kessel und den fast stets zu beiden Seiten davon angebrachten Kohlenräumen (siehe Fig. 9, 10 und 12, Taf. XLVI) liegen zwischen der Mitte und dem Hintertheil des Schiffes, sowohl um die geringsten Schwankungen zu erhalten als auch damit diese schweren Theile bei wechselnder Beladung den geeignetsten Platz einnehmen, so dass auch im unbeladenen Zustande die Schraube noch sicher unter Wasser bleibt. Es wird immer dahin gestrebt, diesen Raum so klein als irgend möglich zu erhalten und wird es im Allgemeinen vorteilhafter gehalten, die Dampfer zu zwingen auf ihrer Fahrt Kohlenstationen anzulaufen als ihnen für die grössten Reisen genügenden Kohlenvorrath mitzugeben.

Die Anzahl der Pferdekräfte wird freilich noch oft nach sog. nominellen Pferdestärken angegeben, wobei unter allen Umständen (Hochdruck, Niederdruck, Expansion oder nicht) nur 7 Pfund engl, resultirender Dampfdruck auf 1 □ Zoll engl. Kolbenfläche und eine feste ebenfalls geringe Kolbengeschwindigkeit gerechnet wird. Dass dabei die berechnete Zahl weit hinter der wirklichen zurückbleibt, ist klar. Weit geeigneter ist desshalb die neuerdings üblichere Angabe nach indicirten Pferdestärken, wobei mit dem Indikator der mittlere Dampfdruck im Cylinder in Form eines Diagramms angegeben und aus diesem, sowie der beobachteten Kolbengeschwindigkeit die Zahl der Pferdestärken berechnet wird. Diese Zahl ist freilich grösser als die Zahl der effectiv von der Maschine geleisteten Pferdestärken, welche mit dem Bremsdynamometer u. s. w. gemessen werden können, da sie die Gesammtleistung einschliesslich der Verluste durch Reibung ausdrückt. Das Verhältniss beider Zahlen ist in der Regel etwa 0,9, während das Verhältniss der nominellen zur indicirten Pferdestärke nur dann bestimmt werden kann, wenn ein gewisser mittlerer Dampfdruck angenommen wird. Meistens ist die Zahl der indicirten Pferdestärken 2 bis 3 mal, bei Compoundmaschinen 3 bis 4 mal, bei Hochdruckmaschinen sogar bis 8 mal grösser als die der nominellen.

¹

) Vergl. auch: Hübbe. Ueber die Eigenschaften und das Verhalten des Schlickes, Zeitschr. f,

Bauw., Bd. X.

²

) Canal and River Engineering by 1). Stevenson. Edinburgh 1872.

³

) Siehe Zeitschr. des Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1877.

⁴

) Die Schule des Seewesens von R. Werner. Leipzig. 1866.

Um über alle wichtigeren Verhältnisse von Dampfschiffen ein Bild und zugleich für etwaige Kaufsbedingungen ein Schema zu geben, möge nach Friedmann eine Tabelle einiger mustergültigen Dampfer folgen, wobei zugleich die Beispiele in der 1., 2. und 4. Columne den Figuren 9, 10, 11 und 12, Taf. XLVI entsprechen.

-⁶) A. Friedmann, Officicllcr Bericht über das Marinewesen auf der Weltausstellung. Wien 1873,

Ko.

Gegenstand der Maassangabe.

Waaren-Dampfer Fig. 9 u. 10.

Personen-Dampfer Fig. 11.

Waaren-u. Personen-Dampfer.

Oesterreich. Kriegsschiff Fig. 12.

COOOJOil^OJtOI-¹

Deplacement in Tonnen.....

Länge zwischen den Perpendikeln .

Breite ausser den Spanten ....

Höhe vom Kiel bis zum Oberdeck .

Grösste Tauchung im Hauptspant Fläche der eingetauchten grössten Quersection Dm Fläche innerhalb der Constructions-Wasserlinie nm Tiefe des Deplacement-Schwerpunktes unter der Con-

Meter

structions-Wasserlinie

Meter Meter . Meter Meter

3779

4353

5999

5850

90,625

10,794

7,746

5,739

53,882

823,91

106,67

12,19

10,15

121,61

13,10

10,74

83,81

16,53

11,88

5,73

6,40

6,47

57,58

1016,30

70,60

1246,51

91,32

1089,14

2,39

2,37

2,58

co

Höhe des Schiffs-Schwerpunktes über dem Deplace-

. . Meter

2,63

O    H

tH    t-H

ment-Schwerpunkte . .

Höhe des Metacentrums über dem Deplacement-Schwerpunkte

a) Bugwinkel vorne in der Constructions-Wasserlinie ..........

Meter

b) Bugwinkel vorne in der mittleren Wasserlinie .............

Winkel der Wasserlinie hinten in der Höhe der Propellerachse .............

Eigengewicht des Schiffes in Tonnen.....

Grösste Geschwindigkeit (Knotenzahl oder Seemeilen)

in der Stunde............

Durchmesser des Drehungskreises .    . . Meter

Anzahl der indicirten Pferdekräfte......

Gewicht der Maschine sammt Kessel, gefüllt, Tonnen Volumen des gesammten Schiffsraumes ....

a)    Volumen der Kohlenräume . . .

b)    Volumen des Maschinenraumes sammt Heizraum

Durchmesser des Hochdruckcylinders . Centimeter Durchmesser des Niederdruckcylinders Kolbenhub .........

. lcbm

kb,n

Meter

Kolbengeschwindigkeit bei der Fahrt an der gemessenen Meile per Minute Cylinderfüllung bei der sub 16 angegebenen Leistung

Kilogramm

Meter

1,081

1,783

2,40

2,52

2,74

3,83

24°

13°

44°

13³/io°

23°

14°

9°

40°

1850

3500*)

2738*)

13

13¹/4

15

13

182,876

2500

2500

3300

4200

280

700

214,06

753,44

104

177

1,06

164,28

818 tons

378

1279,83

157

152

241

267

265

241

1,36

164,58

1,36

1,21

150,87

170,68

Grösste Dampfspannung . . Gesammtheizfläche der Kessel

Gesammtrostfläche der Kessel . Durchmesser der Schraube . .

□m

. Meter . Meter

Steigung der Schraube Tourenzahl, bei der unter 14 angegebenen Geschwin-

411,3 14,49 4,572 5,48—6,4

1021,88

1021,88

1560,61

55,73

5,94

6,32

8,53

6,85

digkeit, per Minute Fläche des Steuerruders

□m

77

60

55

70

7,24

9,38

17,18

Anmerkungen

*) sammt Maschine und Kessel, gefüllt.

*) ohne Panzer.

§ 33. Vermessung, Grösse, Zahl und Verhältnisse der Schiffe, Bemannung. Die Vermessung der Seeschiffe ist zunächst eine polizeiliche Maassregel zum Schutze des Schiffbefrachters gegen den Eigenthümer (Rheder) und zur Vermeidung des gefährlichen Ueberladens; sie dient ausserdem zur bequemen und richtigen Erhebung der Schiffsabgaben bei der Benutzung von Häfen, zur reglementsmässigen Dimensionirung der Constructionstheile des Schiffes und zur Beurtheilung der rich-

tigen Wahl der letzteren Dimensionen bei der Versicherung u. s. w. Da es wegen der complicirten äusseren Form der Seeschiffe nicht so leicht wie bei den Flusschiffen ist, den durch die Eintauchung des Schiffes vom unbeladenen bis zum vollbeladenen Zustande verdrängten Wasserraum und damit die Gewichtsgrösse der nutzbaren Ladung zu erfahren, so gehen einige der jetzt noch geltenden Vermessungsmethoden darauf hinaus, zunächst die ganze Grösse des inneren Raumes, und durch Anwendung eines geeigneten Divisors hieraus die Tragfähigkeit (Nutzlast) des Schiffes zu ermitteln. Die neue deutsche Schiffsvermessungs-Ordnung von 1872, welche an die Stelle der in den einzelnen deutschen Staaten bis dahin gültig gewesenen Bestimmungen getreten ist und im Einklänge mit der neuen englischen Methode steht, unterscheidet zunächst den B rutto-Raumgehalt von dem nach Abzug der nicht für die Ladung nutzbaren Räume entstehenden Netto-Raumgeha lt. Im Wesentlichen wird danach die grösste innere Länge gemessen, und je nach der Grösse derselben eine Anzahl Querschnitte in gleichen Abständen, welche sich durch die Theilung der Länge ergeben. Dieselbe wird nämlich bis zu 15m in 4, bis 37m in 6, bis 55m in 8, bis 60m in 10 und bei grösserer Länge als 69m in 12 gleiche Theile getheilt. Für die Art der Querschnitts-Messung bestehen wieder besondere Vorschriften, sowie für gewisse ausnahmsweise vorkommenden Anordnungen und Constructionen. Es werden dann von den mit 1 bis (einem ungraden) n nummerirten Querschnitten, deren erster und letzter vorn am Bug bezw. am Heck gedacht wird, die mit graden Zahlen bezeichneten mit 4, die anderen, ausgenommen dem ersten und letzten, mit 2, diese beiden je mit 1 multiplicirt und diese Summe mit dem dritten Theil des Abstandes der Querschnitte multiplicirt (Simpson’sche Regel). Das Product ergiebt den Inhalt des unter dem Deck befindlichen inneren Schiffsraumes. Hiervon werden zur Bestimmung des Netto-Raumes alle nicht für die Nutzlast bestimmten einzelnen Räume abgezogen. Für offene Fahrzeuge gelten besondere, sowie für beladene Schiffe interimistische Messungen. Alle Maasse geschehen nach Metermaass mit bestimmt vorgeschriebenen Abrundungen. Das Endresultat für die Bestimmung des Netto-Raumes in Kubikmeter wird durch Multiplication mit 0,353 in englische Registertonnen (siehe w. u.) umgerechnet. Beide Maasse werden in den sogen. Messbrief eingetragen, damit die lästige Nachmessung deutscher Schiffe in engl. Häfen und umgekehrt wegfalle. So wie der Tiefgang der Schiffe in der Regel an dem Vorder- und Hintersteven in Zahlen angegeben ist, so wird jetzt auf deutschen Schiffen auch der Kubikmetergehalt auf einem der Deckbalken eingeschnitten.

u. Ing.-Ver. zu

Hannover 1859.

Im Uebrigen siehe über Schiffsvermessung Lahmeyer, Zeitschr. d. Arch.

Um von der durchschnittlichen Zahl, Art und Grösse der Seeschiffe einen richtigen Begriff zu geben, ist eine vergleichende Zusammenstellung der Flotten von allen grösseren Seehandel treibenden Nationen erforderlich. Nachstehende Tabelle giebt den Bestand im Jahre 1877, wobei zu bemerken, dass fast in allen Ländern eine Abnahme der Handelsmarine in den letzten Jahren eingetreten ist.

Länder.

Zahl der Segelschiffe.

Totaler

Tonnen-

gelialt.

Durch

schnittlicher

Tonnen

gehalt.

Zahl der Dampfschiffe.

Totaler

Tonnen

gehalt.

Durch

schnittlicher

Tonnen

gehalt.

England

Nordamerika

Norwegen .

Italien .    .

Deutschland

Frankreich

Spanien

Griechenland

Russland

Schweden .

Niederlande

Oesterreich

Dänemark .

17 765 6 307 4135 4402 3140 3300 2 744 2024

1802

1942

1258

652

1203

5526930

2146731

1352949

1296985

875844

666767

530533

419478

417973

402248

366284

253730

182870

311

344

327

295

279

202

193

207

232

207

291

289

152

3133

542

122

110

220

272

224

12

145

210

110

7621

635

105040 724 87287 415 112879 1026 83545 1129 61671 942

50674    14439322

Im Ganzen .

285    5270    5321212    1000

Es überwiegen also der Zahl nach die Segelschiffe (und annähernd damit die Holzschiffe) die Dampfschiffe (bezw. Eisenschiffe) fast um das Zehnfache, der Tonnenzahl nach fast um das Dreifache, während umgekehrt die Dampfschiffe im Durchschnitt einen 3 bis 4 mal so grossen Tonnengehalt zeigen.

Als Beispiel für die in den letzten Jahrzehnten erfolgte Zunahme der Grösse der Schiffe diene folgende ausziigliche aus der bremischen Statistik entnommene Angabe über den Bestand der Bremer Handelsflotte.

Jahr.

Zahl der Schiffe

Zahl der Tonnen.

Durchschnitte

Tonnengehalt.

Bemerkungen.

1848

246

1858

279

1868

288

1878

261

58100

100123

150377

230802

236

360

520

895

Die bis zum Jahre 1872 bei der Erhebung in Bruttoiasten angegebenen Zahlen sind hier auf Reg. T. reducirt, unter der Annahme, c'ass im Durchschnitt 230 Reg. T. gif ich 181 Bruttolast.

Unter Tonnen sind hier die englischen sogen. Registertonnen verstanden, welche einem Raume von 100 englischen Kubikfuss oder (da 1 kbm — 35,3 englische Kubikfuss) einem Raume von — 2,83 kbm entsprechen. Diese nur ein Raummaas bezeichnende Registerton, gieht ebenso wie die Kubikmeterzahl nur die Grösse des Laderaumes an und ist nicht zu verwechseln mit der Gewichtstonne.

Da indess der Laderaum in einem zwar nicht constanten aber doch annähernd gleichbleibenden Verhältnisse zur Tragfähigkeit steht, so wird in Deutschland für 1 Gewichtstonne (1000!t) ein Raum von 2,12 kbm, also für 1 kbm Raum nahezu 0,5 Gewichtstonne, in England für 1 Registertonne Raum ein Gewicht von 1,2 engl. Gewichtstonnen (= 2240 Pfund avoir du pois) gerechnet. Eine Registertonne entspricht ferner 1,335 deutschen Gewichtstonneu. Nebenbei sei bemerkt, dass in Deutschland früher nach Lasten von 4000, 5200 und 6000 Pfund (Schiffslast, Roggenlast und Commerzlast) gerechnet wurde.

Die Zahl der Bemannung hat durch die Vervollkommnung der Schiffe und der Hülfsapparate wesentlich abgenommen. Man rechnet jetzt hei Dampfern im Durchschnitt 1 Mann auf 20 Registertonnen, bei Segelschiffen dagegen auf 27 und hei den kleineren und mittleren derselben sogar auf 52 Registertonnen.

Die Verhältnisse zwischen den Hauptmassen der Schiffe sind je nach deren Gattung und dem besonderen Zweck derselben schwankend, wie aus nachstehender Tabelle (nach Steinhaus) sich ergiebt.

LBT

Gattung der Schiffe.

B

Verhältniss -j-der Breite zur Länge

T

Verhältniss —

der Tiefe zur Breite

Dampfschiffe . . . .

Fregatten.....

Barken und Briggs .    .

Schooner .....

0,15 bis 0,19 0,21 bis 0,25 0,23 bis 0,27 0,25 bis 0,29

0,25 bis 0,37 0,42 bis 0,48 0,41 bis 0,46 0,38 bis 0,44

0,33 bis 0,67 0,52 bis 0,60 0,42 bis 0,56 0,40 bis 0,56

Es bedeuten hierin L die grösste Länge, B die grösste Breite in der Wasserlinie, T die Tiefe unter derselben am sog. Hauptspant (wobei zu bemerken, dass die hintere Tiefe meist um x/io grösser

ist als die vordere) und D das Deplacement in Kubikeinheiten. Das Verliältniss

B    T

Völligkeitsgrad der Schiffe. Es sei ferner bemerkt, dass bei Flussdampfern — und ebenso — bis

L§j; giebt den sog.

bei Bugsir-Raddampfern von 0,47 bis 0,67 und bei Bugsir-Schrauben-

zu 0,1 hinaufgehen, dass dampfern von 0,4 bis 0,5 geht.

Es lässt sich danach annähernd z. B. aus gegebenem Deplacement die Länge, Breite und Tiefe berechnen, wenn unter den letzteren Stücken ein bestimmtes Verhältniss angenommen wird. Es ist anderseits klar, dass nicht etwa durch eine Tabelle das durchschnittliche Verhältniss aller Schiffe hinsichtlich ihres Tonnengehalts (oder Deplacements) und ihres Tiefganges gegeben werden kann; es würde wenigstens eine solche Zusammenstellung keinen praktischen Werth besitzen. Es könnten dagegen wohl für die verschiedenen nach der Bauart des Rumpfes eingetheilten Classen solche Zusammenstellungen geschehen; doch würden diese vorzugsweise nur für Schiffsbauer von Interesse sein. Für den Hafenbau-Ingenieur wird dagegen die Frage immer die wichtigste bleiben: welcher Tonnengehalt bei einer gewissen Fahrtiefe des Wassers und demgemäss bei einem gewissen Tiefgange der Schiffe erreicht werden kann. Diese Frage wird dann für einen bestimmten Hafen dadurch zuweilen etwas näher eingeschränkt, dass für denselben vorzugsweise auf den Verkehr mit gewissen

anderen überseeischen Häfen sowie auf gewisse Haupt-Waaren gerechnet werden muss und dadurch sowie durch den etwa beschränkten Tiefgang im Allgemeinen nur Schilfe von einer gewissen Classe oder Bauart hauptsächlich in Betracht kommen.

§ 34. Einiges über Scliiffahrtsbetrieb und Nautik. Es mögen hierunter noch zum Schluss einzelne Angaben Platz finden, welche dem Marinebaumeister für den Bau von Häfen insbesondere der Einfahrten, die Lage der Reede u. s. w., sodann hei der etwaigen Anlegung von Seecanälen, neuen Fahrwassern u. s. w. von Wichtigkeit sind.

Zunächst seien kurz die gewöhnlichen Manöver der Schiffe genannt und beschrieben, wobei auf das im § 28 über Segeln Gesagte Bezug genommen werden muss. Es unterscheidet der Seemann, wenn er nicht grade vor oder mit dem Winde fährt, die Luv- oder Windseite von der Lee- oder der dem Winde abgekehrten Seite. Auf dem Schiffe selbst unterscheidet er (von hinten nach vorn gesehen) die linke oder Backbordseite von der rechten oder Steuerbordseite. Leider existiren für die Bewegung des Ruders nicht allgemein die gleichen Bezeichnungen. Weil das Ruder bei kleineren Schiffen aus freier Hand mit dem sog. Helmholze oder der Ruderpinne gedreht wird, so versteht man meistens unter „das Ruder nach Backbord legen“ die Bewegung, wodurch das Helmholz nach links gedrückt, das wirkliche Ruder (d. h. die im Wasser befindliche wirksame Fläche) aber grade nach rechts oder nach der Steuerbordseite bewegt wird. Dieselbe Bezeichnung wird auch gebraucht, wenn das Ruder durch eine mechanische Vorrichtung, das sog. Steuerrad, bewegt wird. Bei der bereits im § 28 für das Segeln gezeichneten Figur 14 (S. 754) ist z. B. das Backbord in Lee; soll das Schiff leewärts gesteuert werden, so muss (wie gezeichnet) das Ruder, cl. h. der Helm, an die Steuerbordseite gelegt werden, dann dreht es sich mit seinem Bug nach links oder nach Lee. Es ist klar, dass wo bei der Bezeichnung des Steuerns für das Ruder das wirkliche Ruder im Wasser verstanden ist, wie z. B. auf französischen Schiffen, das Cominando für die Bewegung grade umgekehrt erfolgen muss.

Wenn das Schiff, wie gewöhnlich, den Wind von der Seite hat, oder bei dem Winde liegt, so heisst „abfallen“ das Schiff so steuern, dass der Wind die Segel voller trifft oder jenes „weniger hart am Winde liegt“. Dies geschieht in der Regel kurz vor der Wendung „durch den Wind“ damit es, ehe der Wind ganz von vorn kommt, noch vorher eine möglichst grosse Geschwindigkeit angenommen hat, uni desto besser dem Steuer (Ruder in Lee) zu gehorchen. Dies ist die gewöhnliche Art des Wendens, die indessen verlassen wird, sobald sich auf der Luvseite nicht der nöthige Raum oder eine gefährliche Stelle befindet. Alsdann wendet man das Schiff nach Lee oder „vor dem Winde“. Diese Art des Wendens heisst das „Halsen“; sie bringt das Schiff eine bedeutende Strecke leewärts.

Unter „Beidrehen“ versteht man das Manöver, wobei durch eigenthümliche Stellung verschiedener Segel dem Schiffe die Fortbewegung nahezu genommen wird, z. B. bei einer Begegnung zweier Schiffe, wobei jedoch durch geringe Aenderung der Segelstellung oder des Ruders sofort wieder die erforderliche Bewegung gegeben werden kann. Dies Manöver findet auch Anwendung, wenn ein Schiff in einem gewundenen Fahrwasser mit dem Strome treibt, damit es jeden Augenblick wieder Herr seiner Bewegung werden kann. Ueberlässt es sich eine zeitlang der Strömung und treibt durch den Winddruck rückwärts (über Steuer), so nennt man dies „Backen“ im Gegensatz zum „Füllen“, wobei den Segeln wieder vollerer Wind gegeben wird. Bei besonders engen Fahrwassern mit starker Strömung genügt alles

dies oft nicht, sondern man muss dabei das Schiff noch mit schleppendem Anker treiben lassen um dasselbe noch mehr in der Gewalt zu heben. Der Anker treibt dabei durch geeignete Bedienung grade eben auf dem Grunde her. Der Ausdruck „vor dem Anker treiben“ hat hei Seeschitfen die Bedeutung, dass in Folge schlechten Ankergrundes und zu grosser Kraft des Windes der Anker nicht hält und das Schilf wider Willen und oft zu seinem Unglück ins Treiben vor dem Winde kommt. Soll das Schilf „vor Anker gehen“ d. h. zum Stilliegen gebracht werden, so muss die Ankerkette weiter nachgelassen werden um den Anker zum Eingreifen zu bringen, was nur geschieht wenn das Tau oder die Kette nahezu horizontal an ihm ziehen. Dabei treibt aber das Schilf immer erst noch eine gewisse Strecke bis ein genügend festes Eingreifen stattfindet. (Siehe Cap. XVII Reede).

Bei dem Vorankerliegen während heftigen Seeganges „reitet“ das Schilf, wobei der Wechsel in dem Stoss der Wellen und der Spannung der Ankerkette sehr ungünstige Bewegungen für das Schilf hervorbringt. Wenn dabei ausserdem durch Umsetzen der Strömung (Ebbe und Fluth) ein „Schwajen“ d. h. völliges Umdrehen des Schilfes um seinen Ankerpunkt eintreten würde und dieses etwa wegen mangelnden Platzes u. s. w. nicht zulässig sein sollte, so muss das Schilf vor zwei Anker gelegt werden, die vom Schilfe aus nach verschiedenen Richtungen liegen. Diese Richtungen dürfen nicht einen zu stumpfen Winkel bilden, wenn nicht eine übermässige Spannung für Tau oder Kette entstehen soll.

Bei dem Einlaufen eines Schilfes in die Hafenmündung (nicht Schleuse, wobei jede eigene Geschwindigkeit ausgeschlossen) ist eine gewisse Geschwindigkeit des Schilfes nöthig, um dem Steuer die nöthige Wirkung zu sichern. Dabei ist in-dess hei starker Querströmung oder ungünstigem Winde oft die seitliche Lenkung des Schilfes durch sog. Hiilfstrosse nöthig, welche entweder vom Schilfe aus gebracht oder diesem zugeworfen und mittelst der hinten stehenden Winde auf diesen angeholt werden.

Endlich möge noch das nur bei Sturm vorkommende Manöver, das Lenzen,

d. h. das vor dem Winde segeln, genannt werden. Es geschieht dies nur dann, wenn es nicht mehr möglich ist hei dem Winde zu liegen und die Stösse von Wind und Wellen auszuhalten, ist aber wegen der inneren Bewegungen des Schilfes und wegen Unsicherheit des Stenerns, besonders wenn das Schilf giert d. h. geneigt ist seine Richtung zu ändern, meist sehr gefährlich.

Von der Fahrt auf hoher See und den dabei erforderlichen nautische n Kenntnissen und Operationen seien hier die allgemeinsten erwähnt. Es muss zunächst bemerkt werden, dass das Wort „Peilen“ in der seemännischen Sprache nicht nur das Messen der Tiefe, sondern auch das Fahren nach einer bestimmten Richtung bedeutet. Um einen Ort zu bestimmen, dienen dem Seemann entweder Messungen und Beobachtungen auf der Meeresfläche mit Hülfe von Compass, Log u. s. w. (gegisstes Besteck und geographische Schiffahrt) oder Messungen von Gestirnsabständen, (wahres Besteck, astronomische Schiffahrt). Dabei wird in jedem Falle der Ort nach Länge und Breite bestimmt. Die durchfahrene Entfernung von einem Ort zum andern, die sog. Distanz, wird ausgedrückt durch die Zahlen der sog. abgefahrenen oder verlassenen Länge und Breite sowie der sog. bekommenen Länge und Breite. Die Entfernung der beiden Orte heisst in Nord- und Südrichtung der Breitenunterschied, in der West-Ostrichtung nur auf dem Aequator der Längenunterschied, auf allen anderen Breitengraden aber die Abweichung oder Ähweitu n g, alles zunächst in Graden und Minuten ausgedrückt. Um die Abweichung in bestimmtem Maasse z. B. Seemeilen angeben zu können, muss sie wegen des Zusammenlaufens der Meridiane an den Polen auf den Längenunterschied, d. h. Aequator-Minuten oder Seemeilen dadurch reducirt werden, dass man statt n Grad Abweichung m Seemeilen Abweichung (gleich n Minuten Längenunterschied am Aequator mal Cosinus der Breite) rechnet. Selbstverständlich lässt sich dann aus einer in Seemeilen gegebenen oder bekannten Abweichung für eine bestimmte Breite der entsprechende Längenunterschied finden. Wenn aber ein Schiff einen schrägen Curs läuft, so würde zur Berechnung des Längenunterschiedes aus der Abweichung weder die abgefahrene noch die bekommene Breite angenommen werden dürfen. Man nimmt statt dessen die sog. Mittel breite, d. h. die zwischen jenen beiden in der Milte liegende, z. B. abgefahrene Breite 1° 20' IT, bekommene Breite 0°50'S. Mittelbreite 0°15'N.

Zur Bestimmung aller einzelnen geographischen Stücke einer Fahrt dient die Berechnung und Auftragung des sog. Curs-Dreiecks. Die Bezeichnung der einzelnen Theile desselben geht aus der nachstehenden Figur 17 hervor, wenn ausserdem auf § 20, Seite 736 Bezug genommen wird. Z. B es segele ein Schiff von 15° 30' N Breite und 25° 0' W Länge 125 Seemeilen N40 rechtweisend. Wo ist es hingekommen? Da der Curswinkel bei N40 — 45° ist, so wird der Breitenunterschied

Fig. 17.

= 88,4 Seem., und ebenso die 'Abweichung = 88,4 Seem. sein.

abgefahrene Breite . . 15° 30' N Breitenunterschied .    .

Abweichung

Es ist dann

:Knuffs-

orl

Breiteminierschi ed

«>

1° 28' N

bekommene Breite . .    16° 58' N .

In diesem Falle ist Mittelbreite = 16° 14' N.

1° 32'0

Aus der letzteren und bei 88,4 Seemeilen Abweichung findet sich der Längenunterschied = 92 Seem. = 92' = 1° 32', also ist abgefahrene Länge . . 25° 0 W Längenunterschied . .

£ Abgangsort

bekommene Länge . . 23° 28' W .

Wenn ein Schiff mehrfach seinen Curs ändert, z. B. bei dem Kreuzen oder Laviren, so müsste genau genommen für jeden Gang die bekommene Länge und Breite berechnet werden. Es genügt jedoch für die Praxis, die Breitenunterschiede und Abweichungen auf einmal zu summiren und für diese Summe den Generalcurs und die mit ihm „gutgemachte“ Distanz anzunehmen, d. h. die Curse zu koppeln oder einen Koppel curs zu berechnen. Zur Bestimmung des Generalcurses bedient sich der Seemann sog. Koppeltafeln, d. h. einer tabellarischen Zusammenstellung zunächst aller auf den Curs Einfluss habenden Stücke als: Compasscurs, Wind, Abtrift, Missweisung, örtliche Ablenkung [Deviation), aus denen sodann der wahre Curs und die Distanz ermittelt und danach die bekommene Länge und Breite berechnet werden.

Neben der Ortsbestimmung, für welche obige Andeutungen genügen müssen, ist die Wahl des Curses die wichtigste Aufgabe der Nautik. Es geben hierzu die bereits im § 27 erwähnten Segelhandbücher u. s. w. die allgemeine Anleitung mit Rücksicht auf die örtlichen Verhältnisse des Meeres. Ausserdem ist aber besonders für grosse Distanzen nothwendig, dass der kürzeste Weg gesucht werde. Dazu dient das sog. Segeln im grössten Kreise oder im Hauptbogen. Es ist nämlich der Weg, den ein Schiff nach einem und demselben Compasstrich mit Ausnahme von S N und W 0 fährt, die sog. Loxodrome oder eine sich in endlosen Windungen schliesslich um den Pol herumziehende Linie doppelter Krümmung, während die kürzeste Verbindung zweier Punkte, die sog. Orthodrome auf dem Plauptbogen stets polwärts von der betreffenden, durch dieselben zwei Punkte gehenden Loxodrome liegt. Auf langen Reisen z. B. von Australien nach Südamerika, wird durch das ortliodromische Fahren gegen das loxodromische ein Weg von 500 bis 600 Seemeilen gespart.

Ueber die durchschnittliche Geschwindigkeit der Seeschiffe lässt sich keine genaue Zahl angeben, da der Wind hierbei von zu grossem Einfluss ist. Man rechnet für Segelschiffe etwa 5 bis 10 Seemeilen in der Stunde, wobei aber für grosse Entfernungen ausserdem in Frage kommt, ob sie gradaus segeln oder kreuzen müssen. Die Reise von Bremerhafen bis New-York von circa 3000 Seemeilen wird unter guten Umständen in 20 Tagen, unter ungünstigen oft erst in 80 Tagen zurückgelegt. Für Postdampfer rechnet man im Durchschnitt 10 Seemeilen pro Stunde (unter günstigen Umständen machen sie jedoch 300 Seemeilen in 1 Tag) wie z. B. die Postdampfer des Norddeutschen Lloyd die Reise von Bremerhafen nach New-York in neuerer Zeit in 13 Tagen zurücklegen. Fracht dampf er laufen im Durchschnitt 8 bis 10 Knoten, oder ebensoviel Seemeilen in der Stunde, während man endlich von Kriegsdampfern jetzt meistens 13 bis 15 Knoten Geschwindigkeit verlangt.

Die Frachtkosten der Handelschiffe sind im höchsten Grade schwankend und wohl mehr als die Preise der Waaren selbst der Handelsconjunctur unterworfen. In flauen Zeiten müssen die Schiffe, um nicht gänzlich still zu liegen, wobei Zinsverlust, Unterhaltungs- und Mannschaftskosten u. s. w. völlig verloren sein würden, noch mit effectivem Schaden fahren, während in flotten Zeiten eine einzige Reise den ganzen Kaufpreis eines Schiffes einbringen kann.

In gewöhnlichen Zeiten hängt die Höhe der Fracht zunächst von der wahrscheinlichen Dauer der Reise, der zu zahlenden Assecuranz-Prämie und den Kosten ab, welche das Schiff in den betreffenden Häfen zu bestreiten hat. Die Assecuranz-Prämie richtet sich nach der Güte des Schiffes (Classification durch verschiedene Gesellschaften, z. B. Veritas in Paris, Lloyd in London, welche ihre sog. Experten halten) und der grösseren oder geringeren Gefährlichkeit der Reiseroute, worüber die Assecuranz-Gesellschaften ihre Tarife haben. Für Häfen, in denen oder in deren Nähe wahrscheinlich gute Rückfracht zu erhalten ist, werden billigere Frachtspesen bedungen, als für solche, in denen die Schiffe lange auf Rückfracht warten oder von denen sie nur mit Ballast wieder aus-laufen müssen. Ausserdem ist aber noch die Art der Ladung für die Fracht von Einfluss. Ladungen, welche schwer zu verstauen sind, leicht in Bewegung gerathen, das Schiff verunreinigen oder durch leichte Entzündbarkeit in Gefahr bringen, bedingen entweder höhere Preise oder die Wahl untergeordneter und mangelhafterer Schilfe. Die Fracht wird je nach der Art der Waare verschieden bedungen, entweder nach 1 kbm Maassgut oder nach 1 Tonne Schwergut. Bei sehr leichten Waaren wird auch wohl 1 Tonne z. B. nur zu 6 Centner gerechnet. Endlich werden viele Waaren pro Colli nor-mirt, z. B. Petroleum-Barrel, Tabaksfässer u. s. w. Für ein Barrel Petroleum von im Durchschnitt 170k Gewicht muss etwa 4 Mark bezahlt werden, um die Kosten einer Reise von den vereinigten Staaten bis nach Bremerhafen zu decken. Thatsächlich wird jedoch bald nur die Hälfte, bald das Doppelte bezahlt.

Aus den angegebenen Daten geht hervor, dass die Seefracht ungleich schwankender und mannigfaltiger als die Landfracht ist. Die genauere Kenntniss derselben ist aber fortwährend für den Reeder sowie den Kaufmann eine der wichtigsten Aufgaben, und bildet zum Theil die Grundlage für die Be-urtheilung der commerciellen Bedeutung einer neuen Hafenanlage.

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XY. Capitel.

Einwirkungen des Meeres auf Küsten und Strommündungen. Seeuferbau, Stromcorrection im Fluthgebiete und Seeschiffahrtscanäle.

Bearbeitet von

L. F r a n z i 11 s,

Oberbaudirector in Bremen.

(Hierzu Tafel XLVII, XLVIII und 9 Holzschnitte).

§ 1. Allgemeine Uebersiclit. Mit Hülfe der allgemeinen Betrachtungen des vorhergehenden Capitels wird es möglich, die mannichfaltigen Einwirkungen des Meeres auf die natürlichen Verhältnisse der Küsten und Strommündungen, sowie nicht minder die hierdurch veranlasste Bauthätigkeit, die kurzweg „Seehau“ genannt ist, zu verstehen.

Es lässt sich diese Bauthätigkeit vom Standpunkte des Zweckes am besten in eine vorzugsweise abwehrende und in eine jene Einwirkungen benutzende oder begünstigende unterscheiden. Bei fast jeder einzelnen baulichen Anlage treten freilich in Ansehung der Mittel Abwehr und Benutzung gleichzeitig oder zusammen auf, aber auch in dieser Beziehung je nach den Umständen in sehr verschiedenem Maasse.

So hat im Allgemeinen der Ufer bau einen vorwiegend abwehrenden Zweck, nämlich den der Erhaltung des vorhandenen Ufers und die Verhinderung eines weiteren Eindringens der See in das Binnenland. Aber in einzelnen Fällen dient ein regelmässiges Ufer vorzugsweise dazu den Lauf der Strömung zu regeln, besonders die Entwickelung der Fluthwelle zu befördern und wird alsdann ein Mittel zum Zwecke der kräftigeren Einwirkung einer besonderen Eigenschaft des Meeres.

Bei dem Dünenbau und der Beförderung der Marschbildung halten sich sowohl die Zwecke als auch die Mittel der Abwehr und der Beförderung der Meeres-tliätigkeit nahezu das Gleichgewicht. Vorzüglich bei diesen beiden Operationen tritt eine Wechselwirkung in der Weise ein, dass je mehr die menschliche Leistung gesteigert wird, auch die Natur um so kräftiger ihre Hülfe leiht.

Wenn es sich dagegen um die Leitung einer Strömung in einem Meer es arme oder um die Entwickelung der Fluthwelle in einem Flussgebiete handelt, so ist der Zweck der baulichen Arbeiten zunächst der einer Beförderung der natürlichen Kräfte und Eigenschaften des Meeres zum Nutzen der Schiffahrt, während die baulichen Mittel bei geschickter Verwendung und günstigen Umständen mit der Ausbildung der natürlichen Kräfte mehr und mehr verschwinden und vielleicht ganz überflüssig werden.

Zwischen fast allen diesen Seebauten besteht nun sowohl eine gewisse technische Verwandtschaft als auch in sehr vielen Fällen eine gegenseitige Abhängigkeit. Fast ganz isolirt davon stehen die Seecanäle. Dieselben würden demnach ein besonderes Capitel bilden können, wenn sie nicht in ihrer Anordnung so einfach wären, dass sie nur als Anhang eines verwandten Gegenstandes behandelt werden dürften. Hinsichtlich ihrer Mündungen sind sie nun den Hafenmündungen vorzüglich ähnlich, während sie ihrer Bedeutung nach mehr mit den Fluthgebieten der Flüsse oder mit schiffbaren Meeresarmen gemein haben und nicht selten mit diesen in Concurrenz treten. Sie haben demnach am Schlüsse dieses Capitels ihre geeignetste Stelle gefunden.

§ 2. Wirkung der W ellen, Strömung und Fluth auf Ablagerung. Wenngleich es keinem Zweifel unterliegt, dass im Grossen die zerstörende Wirkung des Meeres auf die Ufer die neubildende und erhaltende Thätigkeit bei Weitem überwiegt, und dass ausserdem die Zerstörung an vielen Punkten vorangegangen sein muss um Material für die Ablagerung an einzelnen dazu günstigen Stellen zu beschaffen, so erscheint es doch für die folgenden Betrachtungen passender, die Bildung der Ufer oder überhaupt der Ablagerungen zunächst zu besprechen, weil sich daraus die grössere oder kleinere Gefahr der Zerstörung um so leichter ergiebt.

Dabei wird jedoch die jetzt thatsächlich vorhandene Gestaltung aller Küsten und der Küstenländer als ein Gegebenes angesehen. Hinsichtlich der tlieils zweifellosen, theils nur muthmaasslichen Bildung und Umgestaltung ganzer Küstengebiete muss hier auf die Geologie und die mit derselben verwandten Lehren, z. B. auch auf die im Cap. XIV erwähnte Hypothese der Umsetzung der Meereshöhen u. s. w. verwiesen werden.

Aus dem im vorigen Capitel über die Bewegung der Wellen Gesagten geht hervor, dass in grösserer Tiefe des Meeres ausser dem allmählichen Niederfällen todter Organismen, feiner Schlammtheile u. dergl. keine wesentlichen Veränderungen des Grundes Vorkommen können, weil einmal die Bewegung der Wellen dort zu gering und überhaupt nicht derartig ist, um eine fortschiebende Bewegung der losen Bodentheile nach einer Richtung hin hervorzubringen. Ebenso sind, abgesehen von einzelnen besonders schmalen Betten und Rinnen, welche breitere Meerestheile mit einander verbinden, die Strömungen in der Tiefe nicht stark genug, dass sie eine Verschiebung des Bodens bewirken könnten. Wo dagegen die Wassertiefe geringer ist, werden die nicht fest zusammenhängenden Bodenarten je nach der Grösse und Schwere ihrer Theile und nach der Heftigkeit des Wellenschlages und der Strömung in Bewegung gesetzt.

Da die Meeresufer aus den allerverschiedensten Bodenarten bestehen und diese alle, selbst der härteste Felsen, der Zerstörung unterliegen, so ist keine Gesteins- oder Erdart von der Bewegung durch Wellen und Strömung ausgeschlossen. Es ist jedoch ohne Weiteres klar, dass die grösseren und schwereren Körper nur auf geringere Entfernungen fortbewegt werden, die feineren und leichteren dagegen, wie feiner Sand oder Schlick, fast unbegrenzte Wege machen. Durch die zeitweilig heftige Wellenbewegung werden ferner grössere Gesteine nach und nach zertrümmert und selbst durch die sanftere Bewegung der Wellen und der Strömung abgeschliffen.

Es erzeugen daher gröbere Stoffe mit der Zeit feinere und beweglichere. Die Folge dieser Vorgänge ist die allgemeine Erscheinung, dass vor Felsküsten vorzugsweise nur grobe Geschiebe sich befinden, dass die feineren Theile derselben, wo stärkere Strömungen herrschen, mit diesen fortgeführt werden und dass im Allgemeinen die vor den Küsten bewegten Stoffe der Natur dieser Küsten entsprechen. Man könnte nun hinsichtlich des verschiedenen Verhaltens auf Ablagerung eine grosse Anzahl Fälle unterscheiden, und zwar in Bezug sowohl auf die Küste selbst und die davor bewegten Stoffe, als auch auf die Lage gegen Wellenschlag und Strömung. Da jedoch in Wirklichkeit diese Fälle mehr oder weniger in einander übergehen, so mögen davon nur die äussersten zunächst in Kürze und sodann die allgemeinsten etwas eingehender betrachtet werden.

Wo vor Felsküsten sich Gesteinstrümmer an der Oberfläche des Wassers befinden, werden dieselben bald heftig gestossen, bald leicht gerollt. Sie nehmen dadurch fast stets eine abgerundete Form an und bilden meistens einen schmalen und etwa unter 1:5 geneigten Schuttwall. Aus demselben werden die feineren Theile entweder durch den Rücklauf der Wellen weiter seewärts geführt oder durch die etwa vorhandene Küstenströmung die Küsten entlang geschoben. Das Steingerölle nimmt dabei von der Stelle, wo es sich durch Abstürzen zuerst gebildet hat, auf seinem Wege die Küste entlang an Grösse fortwährend ab, so dass an Stelle grosser Steine schliesslich nur noch feiner Sand sich vorfindet.

Während im Allgemeinen vor Felsküsten keine wesentlichen und raschen Aen-derungen vor sich gehen, treten nur ausnahmsweise in Folge starker Küstenströmungen wie z. B. im englischen Canal, hinter Ufervorsprüngen grössere Ablagerungen von Sand oder Kies auf, welche wiederum durch die Wellenbewegung raschen und vorübergehenden Aenderungen unterworfen sind (siehe w. u.). In geschützten Buchten kommen ferner vor Felsküsten alle diejenigen Ablagerungen vor, welche der Natur der dort sich bewegenden Sinkstoffe und dem ruhigen Verhalten des Wassers entsprechen.

Mit Felsküsten haben trotz der Verschiedenheit der Consistenz grosse Aehn-lichkeit hohe thonigeUfer, namentlich dann, wenn sie wie z. B. auf langen Strecken des südlichen Ostseeufers eine grössere Menge Geschiebe enthalten. Die mit den durch Wellenschlag aufgelösten Thonmassen von Zeit zu Zeit herabstürzenden Steine bilden unter günstigen Umständen, z. B. westlich von Warnemünde, ebenfalls förmliche Schuttwälle von losen Steinen, zwischen denen die tlionigen Theile sehr bald weggewaschen werden. Diese natürlichen Steinböschungen würden an manchen Stellen bedeutender sein und dem hinterliegenden Ufer kräftigeren Schutz gewähren, wenn nicht die Gewinnung der in der Regel im Binnenlande zu Wegebauten u. s. w. benutzten Steine einen lohnenden Erwerbszweig auf Kosten des Uferschutzes bildete.

Zwischen den harten Felsufern z. B. den westlichen Basaltküsten Schottlands und Irlands oder den Granitufern von Wales und Cornwallis, welche nur sehr geringe Trümmer verlieren und doch oft steil ins Meer abfallen, und den weichen Thonufern der Ostsee liegen nun der Härte des Materiales nach zahlreiche Zwischenstufen, wie die reinen Muschelkalke des Mittelmeeres oder die mit zahllosen Feuersteinknollen durchsetzten Kreidefelsen des nördlichen Frankreichs und des südlichen Englands; dennoch bieten alle diese Ufer selbst eine sehr grosse Aehnlichkeit hinsichtlich der Ablagerung der Sinkstoffe.

Wesentlich anders als diese steilen Küsten verhalten sich die flachen Ufer, hei denen ohne künstliche Befestigung die Grenze zwischen Meer und Land ge-wissermaassen hin und her schwankt, und auch diejenigen steilen Küsten, vor denen in Folge bedeutender Strömungen eine grosse Menge Sand zusammengetrieben ist. Hier treten, wenn vorläufig von den nur vereinzelt vorkommenden Marschküsten abgesehen wird, die grössten und raschesten Veränderungen auf und zwar sowohl vor dem eigentlichen Ufer als sog. Riffbildung, als hinter dem Ufer als Strand und Dünenbildung. Zum leichteren Verständniss aller hier und im Folgenden zu besprechenden Erscheinungen ist in Fig. 2, Taf. XLVII eine schematische Zusammenstellung derselben in einem sehr zusammengedrängten Profil vom Meere bis zum unveränderten Binnenlande gegeben, welche der durchschnittlichen Bildung der deutschen Nordseeküste entspricht. Es bildet bei diesen Küsten stets der leichtbewegliche Sand den wichtigsten Faktor und zwar selbst dann, wenn in der offenen See sowohl als auf dem Lande der reine Sand nur wenig vorkommt. Unter Sand ist in der Regel Quarzsand zu verstehen, doch bildet auch Feuerstein, harter Kalkfels u. s. wr. ebenfalls einen Sand, welcher hinsichtlich der Ablagerung sich ähnlich wie jener verhält. Woher in jedem einzelnen Falle der Sand stammt, ist desslialb unmöglich zu entscheiden, weil er schon mit mässiger Strömung die weitesten Wanderungen macht. Er wird ferner bei geneigtem Grunde durch die anlaufenden Wellen schon aus etwa 10m Tiefe landwärts geschoben und bildet desslialb fast vor allen flachen Küsten einen mehr oder weniger breiten Gürtel.

Da indessen jedem Anlaufen der Wellen ein gewisser Rücklauf und zwar namentlich nahe über dem Boden entspricht, so werden die fortbewegten Sinkstoffe an bestimmten Stellen, da wo sich beide Bewegungsrichtungen längere Zeit hindurch am häufigsten treffen, zum Stillstand gebracht. Es erfolgt also eine rückenartige Ablagerung, ein sog. Riff, dessen Neigung seewärts stets sehr sanft, nach dem Ufer hin dagegen meist sehr steil ist. Weil aber während eines Sturmes die Wellen schon in grösserer Entfernung vom Ufer die fortschiebende Wirkung äussern, so wiederholt sich diese Rififbildung in der Regel mehrfach hintereinander in veränderlichen Entfernungen und Höhen, je nach der Richtung und Stärke des Windes. Es herrscht hierbei jedoch eine solche Unbeständigkeit, dass es gewagt scheinen würde gewisse allgemeine Regeln darüber aufzustellen. Es hält schon schwer bei ähnlichen Küstenpunkten zu gleichen Zeiten, oder bei denselben Punkten zu verschiedenen Zeiten ähnliche oder gleiche Vorgänge zu constatiren. Es würde eines sehr grossen statistischen Materials bedürfen, um z. B. im Voraus mit einiger Sicherheit die Riffbildung zu bestimmen.

Wie nun viele Riffe nur bei gewissen Stürmen entstehen, so verschwinden sie bald wieder, sobald das Meer wenig oder in anderer Weise bewegt wird. Es kommt z. B. an der südamerikanischen Küste Chile’s vor, dass Hafenmündungen, die für gewöhnlich 6 bis 7m Tiefe haben, in kurzer Zeit um die Hälfte ihrer Tiefe durch Rififbildung versanden und ebenso rasch wieder nach dem Eintreten eines anderen Windes ihre alte Tiefe gewinnen. An den deutschen Nord- und Ostseeküsten ist ebenso eine vorübergehende Rififbildung von 1 bis 2m Höhe nichts Seltenes.

Wo nun solche Rififbildungen sehr häufig Vorkommen, z. B. hinter scharfen Ufervorspriingen, ist selbstredend die Einfahrt eines Hafens nicht günstig gelegen. Kann man aber dieselbe dort nicht vermeiden, so ist durch sorgfältige Beobachtung nach jedem nur etwas verdächtigem Winde die Tiefe der Einfahrt genau zu unter-

suchen und der Schiffahrt durch geeignete Maassregeln (siehe Cap. XVII und XVIII) Nachricht von der Lage und Höhe der Kiffe zu gehen.

Diejenige Fläche, auf der sich Riffe bilden, stellt gewisserraaassen die Grenze zwischen dem unbeweglichen Seeboden und dem Ufer dar. Es reicht nämlich die seewärts gerichtete Strömung (abgesehen von Strommündungen) keinenfalls in einer zur Bewegung von Sand genügenden Stärke weiter, als bis zu einer Tiefe, in welcher die Wellenbewegung nicht noch im Stande wäre Sand landwärts zu treiben. Es ist desshalb vor sandigen und unter Umständen mit Riffen umgebenen Ufern sehr oft der Seegrund reiner Fels oder Thonboden.

Das am weitesten landwärts geschobene Riff liegt dagegen zeitweilig auf dem eigentlichen Ufer oder, wie es bei allen flachen Küsten heisst auf dem Strande. Indem sich nämlich, selbst ohne Ebbe und FluthWirkung, durch die Winde der Wasserstand des Meeres erheblich verändert und alle gröberen Sand- oder Kieskörnchen weniger seewärts als landwärts getrieben werden, so ist fast ausnahmslos vor jeder flachen und an der offenen See belegenen Küste das Ufer nicht etwa scharf oder plötzlich begrenzt, sondern stets durch eine sanft ansteigende Fläche, den Strand, gebildet. Je nach der Menge des vor der Küste befindlichen Kieses oder Sandes, die wiederum von der Natur der ganzen Küstengegend abhängt, ist der Strand breit oder schmal. Letzteres ist der Fall, wenn nur wenig und dann meist nur gröbere Sandmassen sich bewegen. Alsdann wird der Strand ausserdem steiler, doch wohl nie über 1:10 geneigt. Wenn dagegen der Meeresgrund und die Küste selbst aus sandigem Boden bestehen wird der Strand oft nahezu horizontal.

Die Neigung oder Form des Strandes ist nun aber keineswcges eine constante. Er wird im Allgemeinen flacher und selbst hohl nach starkem Sturm und Wellenschläge, welcher letztere die Uferlinie meist senkrecht trifft, indem die höher und stärker auflaufenden Wellen eine Menge für gewöhnlich festliegenden Sandes in Bewegung setzen, welche dann durch die Rückströmung wesentlich zur Bildung eines Riffes verwandt wird. Bei ruhigerem Wetter dagegen wird dieses Riff wieder aufgelöst und wird namentlich ein grosser Tlieil seines Sandes dem Strande durch die mässigen Wellen wieder zugeschoben. In dieser Weise kann oft in wenigen Wochen die Höhe eines Strandes um etwa lm abnehmen, wogegen die entsprechende Zunahme ohne künstliche Einwirkung allerdings langsamer erfolgt.

Eine eigenthümliche Form der Strandbildungen zeigen die sog. Nehrungen,

d. h. halbinselförmige Landzungen, welche an einem Ende mit dem Festlande in Verbindung stehen und eine Bucht, ein sog. Haff, von dem offenen Meere trennen, wie z. B. vor dem Frischen und Kurischen Haffe an der Ostsee. Es spielt bei der Entstehung solcher Nehrungen aber der Küstenstrom eine wesentliche Rolle, zumal wenn derselbe eine fast constante Richtung hat, wie dies z. B. im südlichen Tlieile der Ostsee von West nach Ost der Fall ist. Durch eine solche Strömung und das Vorhandensein einer Bucht wird der Sand zunächst hinter dem stromaufwärts belegenen Ufervorsprung abgelagert, da der Strom nicht, wenigstens nicht mit voller Kraft, bis an das zurückliegende Ufer der Bucht tritt. Es erfolgt also eine Riffbildung vermöge jener constanten Strömung und des Wellenschlages bis sich das Riff als Strandzunge oder Nehrung auch über Wasser erhebt. Der schliesslichen Verlängerung bis an den gegenüberliegenden Ufervorsprung wird nur durch das Ein- und Austreten des höheren Wassers von der See in die Bucht ein Ziel gesetzt.

Wo der Strand eine grössere Breite erhält, wird ein Theil des von den Wellen regelmässig hinaufgeworfenen Sandes bei geeignetem Winde landwärts geweht, und kommt bei zufälligen oder künstlichen Unebenheiten (siehe § 7) zur Kühe und Ablagerung. Wenn diese Ablagerungen des trockenen Sandes in einer solchen Höhe beginnen, dass nicht z. B. die gewöhnliche Fluth oder ein häufiger eintretender Wasserstand darüber hinweggeht, so kann die Ablagerung selbst eine Höhe und Stärke gewinnen, dass sie auch höheren Wasserständen widersteht. Es bildet sich alsdann hinter dem Strande eine Diine. Dieselben sind in der Kegel etwa 10 bis 15m hoch, wachsen jedoch wo mehrfache Ketten hintereinander liegen unter günstigen Umständen bis zu 30m Höhe; sie können aber überall nur da entstehen, wo der Strand oder auch das hinter dem Strande liegende Land die genügende Höhe besitzen; ihre Bildung ist daher in Ebbe und Fluth haltenden Meeren z. B. der Nordsee nicht möglich auf denjenigen Sandbänken, welche nicht mindestens die Höhe der ordinären Fluth um ein gewisses Maass übersteigen. Sehr gefördert wird dagegen die Bildung der Dünen, wo hinter dem Strande das Ufer merklich ansteigt oder wo es, wie z. B. an der Ostsee an manchen Stellen, mit Waldungen bestanden ist, weil in beiden Fällen die den Sand forttreibende Kraft des Windes auf einer gewissen Fläche erheblich geschwächt wird und dort besonders der Sand liegen bleibt. Wenngleich der Seesand sehr rein erscheint, so besitzt doch gerade der frische Sand noch sehr geringe Beimischungen der im Meere aufgelösten Stoffe und dadurch die Fähigkeit eine allerdings dürftige, aber für die Erhaltung der Dünen sehr werthvolle Vegetation zu bilden. Das Nähere hierüber sowie über die Beförderung der Dünenbildung enthält der § 7. Es muss jedoch schon hier auf die gegenseitige Abhängigkeit von Dünen und Strand hingewiesen werden. So wie nämlich sich hohe und breite Dünen nur bilden und erhalten können, wo eine breite Strandfläche davor den nöthigen trockenen Sand nachhaltig liefert, so gewähren auch regelmässig in ihrer Grundlinie gestaltete und ihren Platz behauptende Dünen dem davorliegenden Strande den sichersten Schutz gegen starke Erniedrigung durch heftige Sturmfluthen und die Möglichkeit, sich nach einer solchen Fluth wieder allmählich zu erhöhen.

Die letzte Art der Ablagerung aus dem Meere bilden die Seemarschen. Sie entstehen aus einem Niederschlage des im § 23, Cap. XIV besprochenen Schlicks, also im wesentlichen feiner thoniger Theilchen, welche sowohl von leichter Strömung als auch von geringem Wellenschläge noch bewegt werden und daher nur bei fast ruhigem Wasser zu Boden sinken. Es können sich desslialb Seemarschen nur in geschützter Lage, in Buchten oder in den vom offenen Meere getrennten Flächen z. B. hinter Inseln u. s. w. bilden. Da ferner die Menge des Schlicks besonders gross ist, wo bedeutende Ströme ins Meer treten und dieses Ebbe und Fluth hält, so findet sich u. A. vor der südwestlichen holländischen und der ganzen deutschen Nordseeküste eine besonders kräftige Marschbildung. An Meeren ohne Ebbe und Fluth wird der mit den Flüssen herabgeschwemmte Thon u. s. w., wenn er sich nicht ausnahmsweise in weiten Mündungen ablagern kann, durch die im Flusse sowohl als vor der Meeresküste constante Strömung nach einer Kichtung fortgeschwemmt, während in Strommündungen und Küstengewässern mit Ebbe und Fluth die feinen Sinkstoffe nur fast unaufhörlich hin und her bewegt werden, bis sie Gelegenheit gefunden haben sich zu lagern. Es gelangt also in den ersteren Meeren fast aller feine Thon bald in die grössere Meerestiefe, während er in letzteren vorzugsweise an den Küsten schwebend erhalten wird.

Die Ablagerung geschieht aber, wie schon bemerkt, mit Sicherheit und dauernd nur wo das Wasser in Buchten fast ganz strömungsfrei und nur selten auch von Wellen bewegt wird. Wo solche Buchten ursprünglich eine erheblichere Tiefe gehabt haben, ist ausser dem Niederschlage des Schlicks noch der Wachsthum von Seepflanzen aller Art, wie Tangen, Conferven u. s. w. lange Zeit hindurch wirksam gewesen bis endlich der Schlick eine dichte Oberfläche bilden und nach und nach die unteren Pflanzenmassen durch seine Schwere niederdrüeken konnte. Man findet desshalb fast ausnahmslos da, wo der ältere feste Meeresboden solcher Buchten tief liegt, wie z. B. fast überall in Holland und Ostfriesland, die Marsch Uber einer zu-sammengedrtickten Schicht von Seepflanzen, dem sog. Darg, gelagert und gewisser-maassen auf demselben schwimmend (vergl. auch Cap. XI, § 19). Wo die Ablagerung dagegen ausnahmsweise nicht in tieferen Buchten stattgefunden hat, liegt der Marschboden auch unmittelbar auf dem Sanduntergrunde. In dieser letzteren Weise bildet sich noch jetzt auf den Wattflächen von der holländischen bis zur jütischen Küste die Marsch, freilich nur da wo entweder von Natur oder durch künstliche Anlagen die Ablagerung des Schlicks ermöglicht wird.

Für die Benutzungsart der Marschen, insbesondere hinsichtlich der Bedeichung, Abwässerung, Bebauung mit Häusern u. s. w., sowie auch für die Sicherheit gegen die zeitweiligen Angriffe des Meeres ist es von grosser Wichtigkeit, ob die Ablagerung über festem Boden oder über einem nur mit Seegewächsen oder Torfmoor ausgefüllten Sumpfe stattgefunden hat.

Hinsichtlich der äusseren Erscheinungen verhalten sich die Marschbildungen bis auf den Grad des rascheren oder langsameren Wachsens sehr ähnlich an allen Küsten. So lange die von der Höhe des Niedrigwassers beginnende Wattfläche die Höhe der halben Fluth noch nicht erreicht hat, bleibt sie mit vereinzelten Ausnahmen, wie z. B. an der geschützten Seite von Inseln, wo Strand- und Marschbildung in einander übergeht, in der Oberfläche weich, leicht beweglich und bis auf ganz einzelne Pflanzen völlig vegetationslos. Von da ab jedoch nimmt sowohl die Festigkeit als auch der Pflanzenwuchs rasch zu, weil die Fläche jetzt die längere Zeit der Einwirkung der Luft und Sonne ausgesetzt ist. Es lässt sich von der Höhe der halben Fluth an das Watt ohne grosse Schwierigkeit betreten und es entsteht jetzt zwischen Pflanzenwuchs und Aufschlickung eine günstige Wechselwirkung. Die ersten Pflanzen, welche schon unter halber Fluthhöhe wachsen, sind der Glasschmalz oder Queller (salicornia herbacea) und das Salzkraut (salsola kali)₇ ersteres ein sehr saftiges nur aus dicken Aesten bestehendes, letzteres ein mageres spitziges Kraut. Beide Arten wachsen nur sehr weitläufig und schmecken im höchsten Grade salzig. Erst wenn das Watt bis auf etwa 0m,6 unter ordinärer Fluth gewachsen ist, erscheinen andere dichter stehende und höher organisirte Pflanzen, besonders die rothblühende Sternblume (aster trifölium), bis endlich bei voller Fluthhöhe feine Grasarten (Poa maritima und P. laxa) auftreten.

Nur wo die Marsch auf festem Untergründe entstanden ist, darf sie bei ordinärer Fluthhöhe als reif zur Eindeichung angesehen werden, obwohl selbst dann noch eine weitere Erhöhung für die Zukunft sehr erwünscht scheint. Wo weicher, dargartiger Untergrund vorherrscht, muss mindestens die Oberfläche 0m,3 bis Om,5 über ordinärer Fluth hoch liegen. Es findet nämlich nach jeder Eindeichung eine erhebliche Austrocknung zunächst des oberen Bodens statt, welche indess allmählich, wenn auch zunächst nur nach besonders trockenen Zeiten sich auch auf den Untergrund erstreckt. Dies geschieht einestheils direkt durch Aufsaugung des in diesem enthaltenen Wassers, anderntheils indirekt dadurch, dass der obere Boden wie ein schwimmender Körper in den nassen Untergrund einzudringen sucht und dabei das Wasser desselben zum Theil nach oben, die festeren Theile desselben dagegen nach unten drückt. Je mehr dann das Wasser auf natürliche oder künstliche Weise mittelst Gräben entfernt wird, desto nachhaltiger bleibt die Austrocknung in der Tiefe, aber auch die Senkung in der Oberfläche. Nur auf diese Weise ist die oft sehr rasch erfolgende bedeutende Senkung mancher eingedeichten Marschen zu erklären, wofür oft unschuldigerweise entweder ein Sinken der ganzen Küstenländer oder ein Steigen des Meeres verantwortlich gemacht worden ist. Es sind aus der Senkung der Marschen in älteren und neueren Schriften die ungereimtesten Schlüsse gezogen und darauf die haltlosesten Behauptungen gestellt, welche sofort bei einer vergleichenden Betrachtung der aus einigen Jahrhunderten bekannten Höhenverhältnisse, z. B. von Entwässerungssielen und Schleusen, Entwässerungs- und Schiffahrtscanälen zu den Höhen des Hoch- und Niedrigwasserstandes draussen und den auf festem Sandgrunde ruhenden Gegenständen binnen, in sich zerfallen. Es liegen z. B. zahlreiche Schleusen- und Sielböden über 300 Jahre lang. Nach Berechnung verschiedener Schriftsteller z. B. Lulolfs¹) soll die holländische Küste in jedem Jahrhundert fast 0m,5 sinken. Dann müssten jene Schleusen u. s. w. um ca. lm,5 tiefer liegen als seit ihrer Erbauung, was indess augenfällig nicht zutrifft, da sie sowohl in Bezug auf Hoch- als auf Niedrigwasser sich noch jetzt in durchaus zweckmässiger Lage befinden. Man würde die meisten, von etwaigen fehlerhaften Anlagen abgesehen, für gleiche Zwecke heute grade so legen wie sie jetzt liegen.

Dagegen müssen in Folge der Senkung der Marschen, die stets um so tiefer je tiefer der weiche Untergrund, oft künstliche Entwässerungsanlagen eingeführt werden, wo früher natürliche ausreichten, und bedürfen leichte in der Oberfläche ruhende Baulichkeiten einer Erhöhung, um gegen die Höhe der Aussenwasserstände genügend hoch zu liegen, sowie endlich die Marken für die Ausschöpfung des Sommerwasserstandes im Binnenlande gegen die gleich gebliebenen Aussenwasserpegel von Zeit zu Zeit haben gesenkt werden müssen. Es lassen sich aus glaubwürdigen Nachrichten, sowie aus innerer Wahrscheinlichkeit zahlreiche Fälle in holländischen und ostfriesischen Marschen nacliweisen, dass die Oberfläche derselben seit und in Folge ihrer Eindeichung im Laufe von etwa 2 Jahrhunderten um 1 bis 2m sich gesenkt hat.²)

§ 3. Zerstörung oder Abbruch. Zu dieser ist fast ausschliesslich der Wellenschlag die erste Veranlassung, während die Strömungen nur die feineren und losen Theile fortschwemmen. Wer von der Gewalt der Wellen nicht eigene Erfahrung hat, thut gut sich stets die im § 8 des XIV. Cap. angeführten Zahlenbeispiele von der Stosskraft der Wellen vor Augen zu halten. Alsdann wird es auch ohne Augenschein begreiflich, dass selbst feste Felsen nach und nach so erschüttert werden, dass bald hier bald dort ein durch natürliche Spaltung von der Hauptmasse schon etwas getrennter Theil sich loslöst und bald weiter zertrümmert wird. Jede so entstandene Lücke eröffnet aber sofort auf die hinterliegenden Massen, die vielleicht bis dahin geschützt waren, den Angriff. Ein besonders anschauliches Bild solcher schrittweisen Zerstörung bei grosser Gesteinshärte bildet die sehr bekannte, westlich von Scliott-

*) Siehe W oltmann, Beiträge zur hydraulischen Architectur, Bd. IV.

²) Siehe u. A. Kein hold, Hydrographie von Ostfriesland in (Jrelle’s Journal für die Baukunst,

Band XIII.

land belegene Basalt-Insel Stafifa mit der Fingalshöhle. Es ist diese Insel fast rings umgeben von einem Gürtel nahe in der Meeresoberfläche abgebrochener Säulenstümpfe, deren obere Enden oder die ca. 20m hohen Säulen, in ganz regelmässiger Folge, eine nach der anderen zum Umsturz gelangt sind. Aber auch weniger von der Natur für die Zerstörung durch Wellenschlag vorgebildete Felsen enthalten einzelne Spalten oder Klüfte, die endlich nach langem Bütteln die Lostrennung eines Theiles veranlassen.

Nicht unwesentliche Hülfe bei dem Angriff leisten die losen Trümmer, sobald dieselben bei heftigem Sturm mit jeder neuen Welle wie Geschosse gegen ein und dieselbe schmale Fläche der stehenden Felswand geschleudert werden. Es wird dadurch der Felsen an seinem Fasse mürbe gestossen, alsdann werden die losen Theile herausgewaschen, so dass schliesslich die überhängenden Theile durch ihre eigene Last hinabstürzen. In dieser Weise siebt man namentlich an den Küsten des englischen Canals die weichen Kalkfelsen sowie an der Insel Helgoland den ebenfalls weichen Thonschiefer unterwaschen und mit Höhlungen durchzogen, die sich fortwährend bis zum gänzlichen Einsturz der oberen Felsmassen erweitern. Im § 24 des vorigen Capitels ist ferner erwähnt, dass auch gewisse Bohrmuscheln den Fuss der Felsen durchlöchern und dadurch die oberen Theile zum Abstürzen bringen.

Bei den thonigen Hochufern, die sich hinsichtlich der Ablagerungen am Fusse ähnlich wie Felsen verhalten, wird die Zerstörung noch durch andere Umstände begünstigt. Es sind dies namentlich das Vorkommen von Sandschichten und von Quellen, welche letztere- meist die Folge ausgedehnter Sandschichten sind. Während die thonige Schicht um so länger je fetter sie ist dem Angriff der Wellen widersteht, und oft eben so lange wie harter aber klüftiger Fels, wird jede noch so dünne Sandschicht sehr bald ausgewaschen und verursacht zunächst eine Senkung und dadurch bald eine Loslösung grösserer Thonmassen, welche dann bei heftigem Sturm ganz zertrümmert und aufgelöst werden. Nach einmal erfolgter Loslösung erscheint die Thonmasse dem Wellenschlag gegenüber fast wehrlos. Die Loslösung erfolgt aber stets um so eher, wenn in den Sandschichten Quellen Vorkommen oder auch nur in Spalten sich Regenwasser sammeln kann. Es bildet sich dann vielleicht gar auf geneigter Fläche eine das Abgleiten befördernde Schmiere. Unter allen Umständen ist es daher von besonderer Wichtigkeit hier wie bei den meisten Hochufern auf eine möglichst vollständige unschädliche Ableitung alles Quell- oder Regenwassers Bedacht zu nehmen. Weniger nachtheilig als Sandschichten sind einzelne grössere eingesprengte Steine oder Findlinge, während grosse Massen davon ähnlich wie Sandschichten wirken. Ihr Werth zum natürlichen Schutze der Thonufer ist bereits im vorigen Paragraph erwähnt.

Am widerstandslosesten sind Sandufer sowohl gegen Wellen als auch gegen Strömungen, und zwar gleichviel ob das Ufer einer jüngeren Bildung, wie Strand und Dünen, oder einem älteren Geestboden angehört. Selbst mässige thonige Beimischungen schützen in letzterem Falle nicht vor grossen Zerstörungen bei einer einzigen Hoclifluth mit starkem Wellenschläge. So sieht man an der mecklenburgischen und pommerschen Ostseeküste oft nach einem Sturm mit zahlreichen Bäumen bewachsene, über 20m breite Uferstriche losgerissen und bis zur Höhe des Strandes erniedrigt. Von viel grösserer Tragweite sind aber die Zerstörungen an den Nordseeinseln¹). Dieselben bestehen bis auf die Insel Sylt, wo thonige und felsige Uferstrecken Vorkommen, durchweg in ihrer Hauptfläche aus dem alten mageren Sandboden von etwa lm Höhe über ordinärer Fluth, in welchem häufiger dünne Moor-lind Dargschichten Vorkommen und der nur seltener von einer dünnen Klaiscliicht überlagert ist. Nach der Seeseite hin ist diese ältere Schicht meist weggespült und durch den eigentlichen Sandstrand ersetzt, hinter welchem dann eine mehr oder minder starke Reihe von Dünen folgt. (Siehe Fig. 1 und 2, Taf. XLVII). Wenn diese Dünen nach der Seeseite nicht mehr jung, flach und begrünt, (siehe § 7), sondern mit steilen, kahlen Böschungen im Absterben begriffen sind, so leisten sie bei hohen, den Strand oft 2 bis 3m hoch übersteigenden Sturmfluthen den Wellen keinen weiteren Widerstand, als dass diese genötliigt sind die ungeheuren von oben nachstürzenden Sandmassen rücklaufend zu verschlingen und durch die Rückströmung seewärts bis zu dem ersten Riff zu führen. So wird oft bei einer einzigen nur etwa einen Tag lang anhaltenden Sturmfluth eine hohe Dünenkette um mehr als 10m Breite verschmälert, während niedrigere Dünen selbst von 50m Breite in derselben Zeit gänzlich verschwinden. Von der Zerstörung der Dünen durch blosses Verwehen wird im § 7 näher die Rede sein.

Die Wirkung der Wellen ist begreiflicherweise um so heftiger, je niedriger und schmaler der Strand, welche Eigenschaft wie bereits erwähnt ausserdem Veranlassung giebt, dass die Dünen zunächst dem Strande zum Absterben gebracht werden. Die Schmalheit des Strandes entsteht aber ganz besonders durch ungünstige Küstenströmung. Diese ist z. B. bei allen ostfriesischen Inseln in der Nähe der Zwischenräume zwischen denselben, den sogen. Seegatten (Gatt = Oeffnung), oder gar der Flussmündungen besonders stark und zwar bei Fluth nach der einen, dagegen bei Ebbe nach der anderen Richtung. Derartige Strömungen sind stark genug um bei gewöhnlichen Zeiten die Sandablagerung zu verhindern oder, wenn diese etwa ausnahmsweise in Folge starker Stürme durch Riffbildung entstanden, bald wieder zu beseitigen. Dabei tritt aber der eigenthümliche Nebenumstand ein, dass durch den bei Weitem vorherrschenden Nordwestwind (siehe § 18, Cap. XIV) aller von dem Strande oder von den Dünen fortwehende Sand, welcher zuweilen nach einigen Tagen grosse Flächen um etwa 0m,3 bedeckt, vorzugsweise nach der Ostseite der Inseln getrieben wird und das Seegatt an dieser Seite merklich zu verengen sucht. Auf die Dauer lässt aber die täglich ein- und ausgehende Ebbe- und Fluthströmung bei gleich bleibenden Wattflächen keine Verengung der Seegatten zu. Die Folge ist also, dass die Westseiten der Inseln von der Strömung um so mehr angegriffen werden und dass hier der Strand fast stets sehr schmal und am steilsten ist. Für die nordwestlichen Dünen vereinen sich also stets die ungünstigsten Umstände: schmaler Strand, daher wenig Sandanflug und leichtester Angriff der Wellen, sodann häufiger und heftigster Wellenschlag mit hohem Wasserstande (vergl. § 19, Cap. XIV). Daher sind fast ausnahmslos Strand und Dünen an der Nordwestseite im Abbruch, allerdings an der Ostseite im Anwachsen. Letzteres geht jedoch namentlich ohne künstliche Nachhülfe längst nicht so rasch vor sich als die Zerstörung und so erklärt sich denn die überaus traurige und beängstigende Thatsache, dass sämmtliche deutsche Nordseeinseln bis jetzt wenigstens immer kleiner geworden sind.

Es ist nicht nur geschichtlich nachweisbar, dass noch zur Zeit des Drusus und German i-cus mehrere jetzt getrennte Inseln z. B. Borkum und Juist und die bis auf eine kahle Sandbank weggewaschene Insel Bant vereinigt gewesen und eine ungleich grössere Fläche fruchtbaren Bodens besessen haben, sondern es kann auch als Thatsache gelten, dass in noch früherer, freilich vorgeschichtlicher Zeit die ganze holländische und deutsche Inselkette von der Schelde-Mündung bis nach Jütland nichts Anderes als die Grenze des Festlandes gewesen ist. Es ist sogar wahrscheinlich, dass selbst Helgoland noch zu diesem Festlande gehört habe. Wie rasch solche Inseln zerstört werden können, davon bietet die Insel Wangeroog ein erschreckendes Beispiel. Dort, wo nach Fig. 7, Taf. XLYII auf dem zu Ende des vorigen Jahrhunderts etwa 2Km längeren Westende der Insel noch im Jahre 1854 ein Dorf mit über 50 Häusern, einer Kirche und einem Leuchttliurme im Schutze einer allerdings nur einfachen und bereits angegriffenen Dünenreihe stand, war schon im Jahr 1860 der in der Mitte des Dorfes belegene Kirchthurm der einzige Ueberrest der Gebäude und wurde von der täglichen Fluth bespült (siehe Fig. 8). Die Dünen sammt dem grössten Theile der Häuser waren in den Sturmfiuthen des Decemher 1854 ein Raub der Wellen geworden und der alte, zum Theil aus Klaischichten bestehende Boden war in kurzer Zeit danach bis auf die Höhe der gewöhnlichen Fluth fortgeschwemmt und dem nackten Strande gleichgemacht. Im Ganzen ist die Länge der mit Dünen besetzten Insel seit dem Jahre 1780 von etwa 6Km bis heute auf etwa 3Km reducirt. Aller Wahrscheinlichkeit nach wird auch dieser Rest in wenigen Jahrzehnten vernichtet sein, wenn nicht durch energische und geschickte Maassregeln dem Meere Halt geboten wird. Näheres über diese Insel siehe in Bd. XIII d. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover von Lasius, Wangeroog und seine Seezeichen, aus welcher Mittheilung die Figuren 7 und 8 entnommen sind.

Die meisten der übrigen Nordseeinseln haben, wenn auch nicht so plötzliche, doch ähnliche Verkleinerungen erlitten

Es muss also die Frage, ob den Nordseeinseln in nicht ferner Zeit eine völlige Zerstörung drolit, wenn sie nicht künstlich abgewendet wird, sicher bejaht werden, und bleiben nur die beiden anderen Fragen, wesshalb und mit welchen Mitteln dieselbe zu vermeiden sei, für die praktische Untersuchung übrig. Ueber die letztere geben die folgenden Paragraphen Aufschluss. Die erstere ist kurz dahin zu beantworten, dass diese Inseln nicht allein den nur durch schmale Wattflächen von ihnen getrennten, volkreichen und äusserst werthvollen Marschlanden den wirksamsten und kaum zu ersetzenden Schutz verleihen, sondern dass sie in fast ebenso hohem Grade wichtig und werthvoll für die Sicherheit der ganzen deutschen Nordseeschiffahrt sind.

Wenn nämlich an Stelle der jetzigen Inseln nur Sandbänke von der gewöhnlichen, etwa lm unter ordinärer Fluth betragenden Höhe vorhanden wären, so würde sich bei nordwestlichen Stürmen die Wellenbewegung nahezu ungeschwächt bis an die Ufer des Festlandes erstrecken, während jetzt bei denselben Winden auf den Watten nur ein gemässigter Wellenschlag stattfindet. Die Sturmfluth-Höhe, welche schon jetzt am Festlande bedeutender als an den Inseln ist, würde dabei noch mehr zunehmen (vergl. § 19, Cap. XIV), denn es kann wegen der verhältnissmässig engen Seegatten, durch welche das Wasser der Hochfluthen zu strömen hat, und wegen der Abstillung der Wellen durch den Schutz der Inseln das Wasser von der offenen See bis zur Festlandsküste nicht bis zur grössten, dem blossen Winddrucke entsprechenden Höhe ansteigen. Es würden daher die schon jetzt schwer zu erhaltenden Seedeiche der Marschen einen stärkeren Wellenschlag bei grösserer Wasserhöhe und dadurch einen ungleich stärkeren Angriff erfahren, der für alle Deiche in ihrer bisherigen Beschaffenheit unbedingt zerstörend wirken müsste. Ausserdem aber wäre die Möglichkeit einer Auflandung der Watten insbesondere vor den jetzigen Marschufern, welche abgesehen von ihrem direkten Ertrage auch der Deichsicherheit zu Gute kommt, wahrscheinlich völlig aufgehoben.

Für die Schiffahrt endlich würde mit dem Aufhören der Inseln die wichtigste Basis der Seezeichen verloren gehen. Es ist kaum denkbar, dass die grosse Anzahl von Leuchtthürmen und Baken, welche die Nordseeinseln jetzt schon besitzen und noch zu erhalten bestimmt sind, auch nur annähernd in demselben Umfange bestehen bleiben könnte. Grössere feste Seezeichen dieser Art würden erst in etwa 10 bis 15Km

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III

Entfernung von den jetzigen auf dem Festlande wieder errichtet werden müssen, jedoch bei Weitem nicht den gleichen Nutzen als diese leisten. Die deutsche Nordseeküste, welche schon jetzt zu den gefährlichsten Küsten aller Länder gerechnet wird, würde für die Schiffahrt geradezu unnahbar werden.

Es bleibt nunmehr noch übrig die bekannteren Zerstörungen der Marschufer und der ganzen Marschen selbst zu besprechen.²) Es steht geschichtlich fest, dass die grossen Meerbusen der Nordsee, der Zuider See, der Dollart und die Jade, sowie die zwischen den schleswigschen Inseln liegenden Wattflächen erst im Laufe der letzten 7 Jahrhunderte durch Zerstörung reich bebauter Marschen in Folge heftiger Sturmfluthen entstanden sind. Dabei muss allgemein vorausgesetzt werden, dass diese Marschen bedeicht waren, weil ihre Höhe im Durchschnitt kaum die Höhe der ordinären Fluth übertroffen oder erreicht haben kann. Ferner darf die Zerstörung der ganzen Landflächen nicht als nur durch eine einzige Sturmfluth veranlasst gedacht werden, sondern es wird stets zunächst der Deich auf grossen Strecken fortgerissen, das Land zum Theil seiner Bewohner beraubt und auf längere Zeit dem Eindringen neuer Sturmfluthen überladen geblieben und dadurch nach und nach so von den Wellen aufgewühlt worden sein, dass die Ebbeströmung die losgespülten Bodentheile als Schlick wieder hinausschwemmen konnte. Aus diesen Gründen stimmen auch die von verschiedenen Schriftstellern aufgeführten Jahreszahlen der Bildung dieser grossen Meerbusen nicht überein. Die bedeutendsten Zerstörungen im Zuider See werden dem Jahre 1170, die des Jade-Busens dem Jahre 1218 und die des Dollarts dem Jahre 1277 zugeschrieben, während die schleswigsche Küste namentlich in den Jahren 1300, 1354 und 1362 verheert sein soll. Die älteren Nachrichten berichten dabei jedesmal den Untergang zahlreicher Ortschaften und vieler Tausenden von Menschen.

Wenn in der neueren Zeit nicht solche erhebliche Zerstörungen stattgefunden haben, so muss dies vorzugsweise der planmässigeren Herstellung und Vertheidigung und der energischen Neubildung der Deiche zugeschrieben werden (vergl. Cap. XI, Deichbau). Dennoch zeigt das Beispiel der Sturmfluth von 1825, bei welcher an der deutschen und holländischen Nordseeküste 789 Menschen und 45000 Stück Vieh umgekommen sind, dass auch noch zu einer Zeit, wo das Deichwesen schon sehr entwickelt war, die Gefahr der Sturmfluthen für unsere Marschküsten noch eine ganz ungeheure ist. Es erhellt daraus zugleich für diese Marschen die Wichtigkeit des Deichbaus und, da die Deiche nur hinter einem gesicherten Ufer liegen können, auch des Uferbaus.

§ 4. Seeuferbauten im Allgemeinen. Wohl bei keinem übrigens so beschränkten Zweige des Wasserbaues herrscht eine solche Mannigfaltigkeit als bei den Seeuferbauten. Als ein nicht zu unterschätzender Grund hiervon darf gelten, dass hier besonders stark das empirische Verfahren und die Macht des alten Herkommens ihre Einwirkung üben. Denn in sehr vielen Fällen liegt die Anordnung der noth-wendigen Sicherheitsmaassregeln nicht in der Hand geschulter Ingenieure, sondern von Laien, entweder Gemeindebeamten oder gar der Privatgrundbesitzer. Zwar ist auch hier im einzelnen Falle die Erfahrung oft werthvoller als eine unerprobte Spe-culation, doch kann nur durch einen systematischen Ueberblick über die gesammten Erfahrungen ein klares Urtheil über die allgemeinen Grundsätze und den ursächlichen Zusammenhang bei einzelnen verwickelteren Fällen gewonnen werden.

Ehe in den folgenden drei Paragraphen einzelne Constructionen und zwar nur solche, welche eine besondere Bedeutung haben, näher besprochen werden, möge zunächst eine allgemeine Erörterung über die verschiedenen Aufgaben und Mittel vorangehen.

Als erste Rücksicht für den Uferschutz kommt wohl der Werth des betreffen

den Landes in Betracht. Die Erfahrung zeigt hierbei, dass sehr oft aus Kurzsichtigkeit nur das gerade dem Angriffe ausgesetzte Ufer oder das zunächst dahinterliegende Land in seinem Ertragswerthe geschätzt ist, und dass damit die Kosten eines wirksamen Schutzes verglichen, aber alsdann für unverhältnissmässig hoch gehalten werden. So ist z. B., nachdem die rasch zunehmende Verkleinerung der Nordseeinseln längst erkannt war, der kostspielige aber wirksame Schutz nur mit dem geringen Ertragswerth dieser Inseln verglichen und hat man desshalb Jahrzehnte lang versäumt, kräftig gegen die Angriffe der See einzuschreiten. Erst die richtigere Er-kenntniss von dem bedeutenden Werth der Inseln für das Festland und die Schiffahrt

haben endlich, für Wangeroog allerdings zu spät, die betreffenden Regierungen und Provinzial-Verwaltungen vermocht, die nöthigen Maassregeln zu ergreifen. An der Ostsee, wo meist nur Festland von bedeutender Höhe zu schützen und im Allgemeinen der Angriff nicht so zerstörend ist, kann im Ganzen der Werth des direkt betroffenen Uferlandes schon eher als richtiger Maasstab für die auf zuwendenden Kosten gelten.

Ein weiterer allgemeiner Grundsatz dürfte indessen mit dem vorgenannten gleichzeitig zu beachten sein, dass nämlich nur in sehr seltenen Fällen unsichere oder zu schwache Mittel Anwendung finden dürfen, weil dieselben in der Regel nicht allein sich als unnütz verbraucht erweisen, sondern auch das zu bekämpfende Uebel zu weit einreissen lassen oder gar selbst direkt vergrössern. So verschwinden schwache Uferdeckungen, insbesondere blosse Abschrägungen und Bepflanzungen oft völlig nach einem Sturme und bringen ausserdem das künstlich seiner oberen Decke beraubte Ufer noch stärker und rascher zum Abbruch.

Sodann darf als nützliche Regel gelten, dass wenn man einzelne weit vorspringende Ufertheile erhalten kann, dadurch für die zurückliegenden Strecken ein sehr erheblicher Gewinn erwächst, wogegen oft nach dem Abbruch der ersteren die Angriffe auf einer langen Linie ebenso stark werden, als sie vorhin nur auf einer weit kürzeren waren. Es ist dies namentlich dann der Fall, wenn ein solcher Vorsprung entweder die gefährlichste Windrichtung oder eine heftige Küstenströmung von dem rückspringenden Ufer abhält. Es pflegen allerdings vorspringende Ufer meistens aus festeren Materialien zu bestehen, während die rückspringenden mit dem Abbruch vorangegangen sind, indessen darf wegen der hohen Bedeutung mancher Vorsprünge ihrer Widerstandsfähigkeit auch nicht zu viel zugemuthet werden.

Bei Sandufern tritt zuweilen die Strömung als besonders gefährlicher Feind auf. Es ist im vorigen Paragraphen gezeigt, dass, wenn erst der Strand eine geringe Breite erhalten hat, damit auch die etwa hinter ihm liegenden Dünen oft unhaltbar werden. Um nicht eine solche Gefahr zu gross werden zu lassen, muss also schon die Annäherung derselben thunlichst frühzeitig bekämpft werden. Man muss desshalb unter Umständen seewärts mit kostspieligen, weit vorspringenden Werken, oder

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mit Coupirungen von nachtheiligen Stromrinnen Vorgehen, um auf dem Ufer einen noch theuerern und doch vielleicht erfolglosen Kampf zu vermeiden.

Die verschiedenen Bauweisen richten sich nun zwar vorzugsweise nach der Belegenheit oder der Beschaffenheit des zu schützenden Ufers, dabei übt jedoch in gewissem Grade auch der Preis der disponibelen Baumaterialien einen maassgehenden Einfluss. Wo z. B. Holz und Buschmaterial billig, Steine dagegen theuer sind, wird man unter Umständen eine weniger rationelle, aber bei gleicher Wirksamkeit sehr viel wohlfeilere Construction aus den erstgenannten Materialien nicht verschmähen dürfen. Umgekehrt muss man sich in anderen Gegenden vielleicht des zu gewissen Zwecken sehr brauchbaren Holzes der Kosten wegen ganz enthalten. Für viele Seeuferbauten wird der Angriff des Bohrwurmes auf das Holz alsdann unwesentlich sein, wenn dasselbe entweder im Boden steckt oder hoch auf dem in der Kegel trockenen Ufer sich befindet, in beiden Fällen also der Wirkung des Bohrwurmes entzogen ist, (siehe § 24, Cap. XIV). Da ferner die Bauwerke meistens nicht absolut unverwundbar zu sein brauchen, in manchen Fällen entweder nur vorübergehend zu wirken haben oder ohne Nachtheil von Zeit zu Zeit in einzelnen Theilen erneuert werden können, so finden dabei Materialien von sehr verschiedenartiger Dauer, wie grosse Steine und Buschwerk, oft sehr zweckmässig mit einander Verwendung. Im Allgemeinen erscheint es nützlich bei weichem oder losem zu schützenden Boden mit solchem Material eine Unterlage zu bilden, welches sich vermöge seiner Biegsamkeit dem Boden am vollkommensten anschmiegt, in diesem am wenigsten Höhlungen zulässt und dabei die obere meist aus grossen, harten und schweren Steinen bestehende Decke gut trägt und auch unter ihnen möglichst alle Höhlungen vermeidet. Dazu dienen zunächst weicher Busch, Stroh, Haidekraut, Seegras und Tang, sodann Steinbrocken, Kies und Beton. Beide Arten werden zuweilen in passender Weise gemischt oder mit einander verbunden. Es muss dabei mit Bezug auf alle Seebauten kurz erwähnt werden, dass auf reinem Sandboden in mässiger Tiefe seihst grosse aber einzelne Steine durch den constanten Druck des Steines und die Bewegung des Sandes hei jeder hinübergehenden Welle sehr bald ganz eingewühlt werden. Dies findet sogar mit ganzen gestrandeten Schiffen statt, welche soweit versinken als sie noch einen Ueberdruck auf den Sand ausüben und als andererseits dieser noch durch Wellenschlag in seiner Beweglichkeit erhalten wird. An den Nordseeinseln pflegen die meisten nicht über die tägliche Fluthgrenze hinaus auf den Strand geworfenen Schiffe etwa in einem Jahre bis auf geringe vorspringende Theile ganz zu versinken. Selbst Molen aus einzelnen Steinen bedürfen schon einer solchen Breitenausdehnung, dass wenigstens unter dem Haupttheile eine Bewegung des Untergrundes durch die Wellen nicht mehr eintreten kann. Wo ferner die in der Oberfläche liegenden Steine nicht etwa regelrecht vermauert oder sonst durch Mörtel verbunden werden, müssen sie ein möglichst grosses Gewicht besitzen, weil sie unter Wasser ohnehin halb schwimmen und der Stosskraft der Wellen um so besser widerstehen, je grösser im Vergleich zu der gestossenen Fläche ihr Gewicht ist.

Zur Verbindung der oberen und leichteren Steine und des Busches dienen ähnlich wie hei dem Buhnenbau an Flüssen eingeschlagene Pfähle, welche sogar in einzelnen Fällen zu selbständigen Constructionen verwandt werden. Nur wenige Anwendung finden grosse Pfähle und starke Hölzer, weil sie hei ihrer Vergänglichkeit in der Kegel zu kostspielig erscheinen. Indessen bieten sie unter Umständen das einzige Mittel um rasch und sicher besonders gefährdete Stellen zu vertheidigen.

Wenngleich in vielen Fällen verschiedene Arten von Bauwerken und landwirtschaftlichen Arbeiten zur Erreichung eines gewissen Zweckes zusammen zur Anwendung kommen, z. B. zur Erhaltung einer heftig angegriffenen Insel die Anlegung von Strandbuhnen, die Herstellung eines Dünen schütz Werkes, die Cultur der Dünen und vielleicht auch des Marschufers der Insel, so sind in den folgenden Paragraphen die einzelnen Arbeiten möglichst nach ihrer Gleichartigkeit oder Aehnlichkeit zusammengehalten. Es ist aber für manche Aufgaben durchaus notwendig, die Gesammtheit derselben zu überblicken.

§ 5. Parallele Sclmtzwerke. Diese Werke können ihrer Lage nach fast stets nur den Zweck haben, das dahinterliegende Ufer direkt zu schützen. Nur bei einzelnen parallelen Dünenschutzwerken kann man den durch sie hervorgebrachten Schutz für die Dünen als einen indirekten ansehen, indem sie zunächst nur die Aufgabe haben den Strand zwischen ihnen und den Dünen zu erhalten, auf demselben eine Vordüne zu bilden und erst dadurch die alten Dünen wieder lebensfähig zu machen. In Hinsicht auf den Strand wirken indessen auch solche Werke direkt.

Wenngleich im vorigen Paragraph erwähnt ist, dass die Constructionsarten sich nicht genau nach der Belegenheit unterscheiden, so soll doch, um eine möglichst systematische Keihenfolge zu gewinnen, wenigstens eine Trennung nach den bedeutenderen Verschiedenheiten der Lage befolgt werden. Es lassen sich danach unterscheiden: die Deckung niedriger Ufer, welche vor sich ein höheres Watt oder dergleichen besitzen, welche aber von den Hochfluthen, also auch von den stärksten Wellen hoch überfluthet werden, sodann die Deckung höherer jedoch nicht am tiefen Wasser liegenden Ufer, welche also dem stärksten Wellenschläge ausgesetzt sind, und endlich die Deckung tiefliegender Ufer, bei denen weniger die Wellen als die Strömungen in Betracht kommen.

Fig. 1.

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Für die beiden ersteren Arten, bei denen der Angriff der Wellen vorzüglich in Frage kommt, ist die Profilform von grosser Bedeutung. Wenn jedoch die Wahl des Materials schon feststeht, so wird die Freiheit in der Wahl des Profiles schon erheblich beschränkt, so dass das etwa theoretisch vortheilhafteste Profil nur annähernd oder nur sehr unvollkommen zu erreichen ist. Dabei sind dieselben Profilformen je nach den Umständen als geeignet oder als nachtheilich anzusehen. Es lassen sich nur vier wesentliche Variationen bilden: zunächst die gradlinig steile, die gradlinig schräge, die nach oben convexe und die nach oben concaveForm

(siehe die nebenstehenden Figuren); dieselben gestatten allerdings weitere Combinationen, wovon später die Kede sein wird (vergl. auch schon Taf. XLVII).

Die erste jener Formen gestattet nur die Ausführung entweder in starkem Holz oder in solidem Mauerwerk. Sie erfordert, namentlich bei ersterer Construction, das wenigste Material, den kleinsten Kaum, sie schützt die hinterliegende Oberfläche, weil sich die Wellen grossentheils davor zerstören oder brechen, aber sie befördert bei nicht festem Vorgrunde leicht eine Vertiefung desselben.

Die zweite gradlinig schräge Form gestattet in der Regel die leichteste Ausführung, sie leidet jedoch an dem Uebel, dass der obere Theil in der Regel stärkeren Angriff als der untere erhält und dass die Welle mit starker Vorwärtsbewegung sich auf das obere Ufer stürzt, sowie hei dem Rückfluss unter Umständen den Vorgrund heftig angreift.

Um den ersten Nachtheil zu vermeiden hat man die dritte Form angewandt und zwar in dem unteren Theile entweder gradlinig oder aber concav nach oben. Es wird dabei allerdings der Wellenstoss auf den oberen Tlieil sehr geschwächt, indem die Welle nur mehr hinüberrollt, aber es wird auch gerade dadurch der Angriff des oberen Ufers wesentlich vermehrt.

Aus dieser Rücksicht ist die Anwendung des im oberen Theile concaven Profils entstanden, weil bei diesem die Welle gezwungen wird nach oben zu springen. Wenn das Profil oben vertical oder gar vorübergeneigt auf hört, so muss die Welle in sich selbst zurückstürzen. Es könnte scheinen, als ob der obere Theil dabei einem zu grossen Angriffe ausgesetzt wäre, doch wird dies durch die Erfahrung nicht bestätigt.

Die vorgenannten ersteren Formen können jedoch auch in ähnlicher Weise wie die letztere für den Angriff der hinterliegenden Oberfläche unschädlich gemacht

Fig. 2.

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werden, wenn sie um ein gewisses Maass höher als diese aufgeführt werden, siehe nebenstehende Fig. 2. Die hinüberschlagende Welle findet dann statt der ungeschützten oder wirklichen Uferfläche ein Polster von stehendem Wasser, welches den heftigsten Stoss aufnimmt. Man hat zu demselben Zwecke auch oft mit Erfolg das Deckwerk gar nicht direkt vor das Ufer, sondern in einem kleinen Abstand davor gelegt, weil dann um so sicherer die überschlagende Welle nur Wasser treffen kann. Es rührt diese sehr praktische Abänderung der Uferwerke von Woltmann her, nach dessen Anordnung sie zunächst in Cuxhaven und sodann in der Nähe der Hadelnsclien Marsch mehrfach angewandt worden ist.

Für die im vorigen Paragraph sowie soeben besprochenen Grundsätze und einzelnen Rücksichten mögen nun noch folgende charakteristischen, auf Taf. XLVII dargestellten Beispiele dienen.

Fig. 20 zeigt die Sicherung des Ufers neben dem Kaiser-Hafen in Bremerhafen (siehe auch Taf. LVII). Das völlig neue Ufer musste hier auf dem etwa 0m,5 über Niedrigwasser liegenden Schlickwatt aufgehöht werden bis zu einer Höhe von 5m,3 über Niedrigwasser, oder reichlich 2m über Hochwasser, um ein schmales Vorland für den Deichfuss zu bilden. Die etwa 2¹/2inalig gradlinig geböschte aus 250 bis 1500k schweren Granitblöcken bestehende Steindecke ruht zunächst auf einer etwa 0m,5 dicken Unterlage von Backsteinbrocken, und hauptsächlich auf horizontalen Packwerksschichten, welche vorn etwas in das Watt eingegraben sind. Die ganze Böschung stützt sich dabei gegen eine Reihe dicht geschlagener Pfähle von etwa 15om Dicke.

Die Fig. 21 gezeichnete 3 malige Böschung, welche den Molenkopf der Hafeneinfahrt umgiebt, unterscheidet sich von der vorigen noch dadurch, dass die alte Bodentiefe hier grösser, etwa lra,5 unter Niedrigwasser ist, und dass desshalb die Buschlagen weiter ins Ufer zurückspringen, und die doppelt geschlagene Pfahlreihe nach hinten durch Ketten verankert ist.

Fig. 19 giebt eine vor der Iladeln’schen Marsch häufiger angewandte Construction, bei welcher eine todte, während der Sturmfluthen bis zur Kronenhöhe des Uferwerks an wachsende Wassermasse hinter dem eigentlichen Werk die Stösse der überschlagenden Wellen aufnimmt. Die Construction bedarf im Uebrigen keiner weiteren Erklärung. Statt der gradlinigen Böschung vorn und hinten ist bei sonst gleicher Anordnung auch wohl an anderen Orten eine nach oben convexe Böschung gewählt worden, welche indessen für die feste Lage der rohen Steine keiueswegs besser sein dürfte. Anstatt der einfachen Pfahlreihen an den beiden Enden und auf der Krone hat man namentlich früher oft noch mehrere Längsreihen und in gleichen Abständen von etwa lm,5 Querreihen von Pfählen angebracht, oder sog. Caissons aus denselben gebildet. Dies Verfahren hat alsdann einen Werth, wenn vorzugsweise kleinere Steine in der Oberfläche liegen, bei denen hier und dort auf ein Losschlagen durch die Wellen gerechnet werden muss. Es sollen alsdann die Caissons verhindern, dass sich die einzelnen Breschen nicht zu weit ausdehnen. Denn es liegt jeder benachbarte Stein längst nicht mehr so sicher, wenn ein einziger daneben erst losgerissen und fortgeschleudert ist und es wird bei zunehmender Anzahl der vertriebenen Steine die Gefahr für die übrigen immer grösser. Dagegen zwingt aber die Anwendung regelmässiger Caissons zu einer weniger soliden und dichtschliessenden Lagerung der einzelnen Steine, wenn man nicht zu regelrecht behauenen Steinen übergehen will. Diese lassen sich jedoch ohne Pfähle reichlich so gut dichtschliessend setzen. Es kann aber die Anwendung von einzelnen Pfählen, welche je nach der Form der grössten unregelmässigen Steine um diese herumgeschlagen werden und dabei auch die angrenzenden kleineren niederlialten, zweckmässig sein, besonders dann wenn die Pfähle selbst in festem, zähem Boden stecken.

Diese drei bis jetzt beschriebenen Deckungen, bei denen keine absolut dichte Oberfläche oder Unterlage gebildet ist, würden bei einem sandigen Ufer bald grosse Höhlungen in demselben entstehen lassen und können daher nur für Thonufer gelten.

Fig. 18 stellt eine Uferdeckung dar, wie sie z. B. an der Ostsee mehrfach bei grösserer Tiefe vor abbrüchigen steilen Ufern zur Anwendung gebracht ist. Der wesentlichste Theil derselben besteht aus mehreren nach oben hin zurückspringenden Sinkstücken, welche anfangs mit kleineren und in der Aussenfläche mit grossen Steinen beschüttet sind. Hinsichtlich der Construction und Absenkung der Sinkstücke muss auf Cap. IX (§ 9, S. 486) verwiesen werden, nur sei hier bemerkt, dass man bei Verwendung der Sinkstücke zu derartigen Uferwerken vorzugsweise starker Kantzäune bedarf, um den Steinen bei der zweimaligen Böschung genügenden Halt zu gewähren. Die Kantzäune sind in der Fig. 18 durch Pfähle angedeutet.

Bei starker Strömung wird selbst bei tlionigem Ufer eine blosse Deckung desselben nicht genügen, sondern entweder die Anlage von vorspringenden Buhnen (siehe folgenden Paragraph am Schluss) oder wenigstens eine weiter vortretende Deckung des Grundes nothwendig sein. In solcher Weise ist im Jahre 1856 vor dem Hadelnschen Elbufer unweit Cuxhaven an einer besonders gefährdeten und wichtigen Stelle eine Grunddeckung mit drei hintereinander und zum Theil doppelt liegenden Sinkstücken ausgeführt. Die Tiefen betrugen dicht vor dem Ufer über 12m, während in geringer Entfernung sogar über 30m Tiefe vorhanden war. Die gelungene Ausführung ist speciell beschrieben von Hess im Bd. II. d. Zeitsch. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover.

Fig. 16 zeigt die vor einer Strasse an der Meeresküste bei Algier ausgeführte Uferdeckung, welche aus einer nach vorn einmalig geböschten, nach hinten mit Höhlungen zur Ersparung angelegten Mauer besteht. Sie ist näher beschrieben in der Zeitschr. d. Oestr. Ing. u. Arch.-Ver., Jahrgang XVIII. Es wird darin u. A. mitgetheilt, dass die Spundwand durch den Angriff des Meeres blossgelegt und auch die Erde hinter der Mauer weggeschlagen sei, dass sich die Mauer selbst dabei aber völlig erhalten habe. Diese drei Angaben lassen sich aus der Zeichnung als sehr glaubhaft und wahrscheinlich erkennen. Denn die Stabilität der Mauer ist offenbar sehr gross, aber es werden die Wellen bei dem Aufsteigen und namentlich bei dem Niedersinken einen weit grösseren Augriff äussern als z. B. bei einer ganz steilen Mauer und auch bei einer sehr flach geböschten (vergl. Cap. XVII, § 11). Die einmalige Böschung wird besonders heftig den Stoss oder Rückschlag der niedersinkenden Welle oder des sich zurückziehenden Wassers gegen den fast horizontalen Boden lenken. Auch muss alles überschlagende Wasser mit grosser Gewalt die hinterliegende Erde treffen. Trotz der originellen und für manche andere Zwecke sehr vortheilhaften Construction muss die Mauer für eine Seeuferdeckung als nicht geeignet bezeichnet werden.

Fig. 6. ist ein ursprünglich in Cuxhaven nach Woltmann’s Angabe, späterhin an vielen anderen Orten ausgeführtes, sehr rationelles Uferwerk, welches ebenfalls gewissermaassen als Mauer angesehen werden kann. Es werden hierbei die beiden oben getadelten Mängel sehr glücklich vermieden, denn es übt die Welle sowohl beim Ankommen als bei dem Rücklauf einen so geringen Angriff auf den Vorgrund als bei einer Beschränkung der Mauer auf ein so kleines Maass überhaupt möglich ist und ausserdem stürzt die hochauflaufende Welle zum grossen Theile in sich zusammen und trifft das hinterliegende Ufer nur in geschwächtem Grade. Die vordere mit Quadern verblendete Fläche bildet einen Viertelkreis, während die Unterlage aus billigerem Beton besteht. Eine Abpflasterung der oberen Uferfläche würde die Anlage wesentlich verstärken, da dieselbe durch eine bedeutendere Auswaschung der Hinterfüllung augenscheinlich keinen Halt mehr besitzt. Aelinliche Mauern werden auch von Emy sehr empfohlen.— Die eigentlichen Mauern können hier übergangen werden, da sie im Cap. XVII näher besprochen sind und zu blossen Deckungen fast nie in Anwendung kommen.

Von allen Seeuferbauten bieten nun die auf reinem Sand gründe anzulegenden sogen. Dünenschutz werke die grössten Schwierigkeiten, weil der natürliche Boden gar keine Wellenstösse verträgt, sondern mit jeder hinüberlaufenden Welle in Bewegung geräth und von jeder ihn schräg tretfenden Welle in grossen Massen fort-geschwemmt wird. Es muss daher sowohl der Fuss des Werkes weit vorgezogen als auch, wenn eine übermässige Höhe vermieden werden soll, der Kopf oder Kücken gegen das Aufschlagen der Wellen gesichert werden.

Fig. 5 zeigt das im Jahre 1858 erbaute Dünenschutzwerk auf der Insel Norderney. (Weiter ausführlichere Mittheilung von Tolle in der Zeitschr. des Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover Band X.) Man hatte hier ein Jahr vorher ein ähnlich geformtes, jedoch nur aus unregelmässigen, in Klai gebetteten Steinen gebildetes Schutzwerk ohne Fuss und Rückendeckung angewandt, welches aber im ersten Winter grossentheils zerstört wurde. Das weit solider gebaute, in der Fig. 5 dargestellte Profil, welches für lm damals etwa 460 Mark gekostet, aber sich auch seit 20 Jahren bewährt hat, kann dagegen als ein recht sicheres Schutzwerk bezeichnet werden. Nur sind die Kosten sehr bedeutend und es ist fraglich, ob nicht bei der nach oben convexen Form ein unnöthig grosser Wellen-stoss auf die hintere in Kalksand gebettete hochkantige Klinkerpflasterung erzeugt wird. Während an dem eigentlichen Haupttheile, dessen Quader sorgfältig in Mörtel gesetzt und mit Portland-Cement nachgefugt sind, sowie an dem Fusse kaum irgend welche Beschädigungen entstehen, so ist doch das auflaufende Wasser hoher Wellen für den oberen Theil nicht immer ohne Nachtheil geblieben.

Das in Fig. 4 dargestellte zuerst im Jahre 1876 auf der Insel Borkum gebaute Dünenschutzwerk ist wesentlich leichter und wohlfeiler, etwa lm für 210 Mark, construirt und hat sich ebenfalls sehr gut bewährt. Auf der in einer Mischung von 1:4 hergestellten Unterlage von Kalksand, welche in ihrer Oberfläche durch Schablonen völlig geebnet wird, ruht eine nur 1 Stein starke hochkantige Klinkerschicht in Portland-Cement, deren Fuss ähnlich wie bei dem Norderneyer Werk mit einer Schwelle von Beton und einer leichten Pfahlreihe gesichert ist. Die bei Sturmfluthen völlig steil aufsteigenden Wellen treffen das obere nur mit Portland-Cement ausgeschlemmte Klinherpflaster nur sehr wenig. Der Erbauer, Schramme, empfiehlt statt des vertikalen Theils der Vorderfläche die Krümmung bis zur oberen Kante fortgehen zu lassen um die Wellen vollständig zurückzuwerfen. Ein wesentlicher Unterschied und nicht zu verkennender Vorzug gegen das ältere Norderneyer Werk liegt jedenfalls darin, dass der Fuss dieses Werkes bis auf ord. Hochwasser hinabgeht, während er bei jenem etwa lm,5 darüber liegt. Es setzt also das Norderneyer Werk einen bedeutend höheren Strand oder eine erfolgreiche Sicherung desselben durch Strandbuhnen voraus, wenn nicht mindestens der Vorbau des Dünenschutzwerks in die Gefahr einer Unterspülung gerathen soll. Diese Gefahr ist that-sächlich einige Jahre nach der Erbauung eingetreten, wie die in Fig. 5 eingetragene Strandhöhe von 1861 zeigt und wohl nur durch die alsdann erbauten Strandbuhnen abgewandt.

Uebrigens gestatten beide Werke gleich gut einen soliden Anschluss an die vor ihnen ausgeführten Buhnen (siehe w. u.) Bei dem Borkumer Schutzwerk hat sich ausserdem in dem ersten Winter gezeigt, dass es gefährlich für den Bestand desselben ist, wenn hinter demselben sich eine Niederung befindet, welche sich während eines Sturmes mit dem unvermeidlichen Spritzwasser anfüllt. Dieses Wasser kann nach raschem Abfallen der Fluth das Werk von hinten zerstören.

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) Siche hierüber die Mittheilung von P1 e n e r in der Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.Wer. zu Hannover. Bd. II.

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) Siehe hierüber: Die Sturmfluthen an der Nordsee von Eilker, Emden 1877; ferner Arends, die physische Geschichte der Nordseeküste und deren Veränderungen durch Sturmfluthen, II. Bd. 1825; ferner Outhoff, 1720 u. s. w.

Das in Fig. 3 dargestellte Schutzwerk auf der holländischen Insel Goedereede (auch Goeree) enthält nur zum Theil die von dem Borkumer Werk gerühmten Vorzüge, bietet auch dem oberen Diinentheile nur einen unvollkommenen Schutz. Die obere Steindecke besteht aus Stücken von Säulenbasalt von 0m,5 Länge, welche mit ihren Seitenflächen dicht schlihssend auf zwei sich in ihren Fugen deckenden Lagen von Backsteinen gesetzt sind. Letztere liegen auf einer den Dünensand bedeckenden 0m,4 starken Lage von Klai. Am Fusse und Kopfende ist Buschwerk angebracht. Ein Meter Länge dieses Deckwerks hat etwa 170 Mark gekostet.

Das letzte in Fig. 9 gegebene Beispiel eines parallelen Schutzwerkes ist ursprünglich in einer etwas anderen Construction zuerst an der nordholländischen Küste bei Petten ausgeführt und später daselbst so wie gezeichnet abgeändert. (Vergl. hierüber Storm-Buysing, I. Th. S. 666 und Hagen, Handbuch der Wasserbaukunst III. Th. 2. Bd. S. 81.) Der wesentlichste Theil, die Pfahlwand ist nämlich anfangs dicht gewesen, was zwar einen direkten Abbruch des dahinterliegenden sandigen Dünenufers verhindert, jedoch starke Beschädigungen der Wand selbst herbeigeführt hat. Ausserdem trat weder vor noch hinter dem Werke die gehoffte Aufhöhung des Strandes ein. Nachdem aber im Jahre 1861 die Pfahlwand in ihrem oberen Theile etwa zur Hafte durchsichtig gemacht worden, haben sich

sowohl die Angriffe auf die Wand seihst verringert als auch namentlich die Anhäufung des Sandes vor und hinter dem Werke bedeutend vermehrt. Indem nämlich die Welle zum Theil durch die Wand hindurchdringt, muss sie einen Theil des von ihr bewegten Sandes dahinter ablagern und wegen nur theilweiser Rückströmung einen Theil vor der Wand liegen lassen. Die Construction bedarf nach der Zeichnung kaum einer weiteren Erläuterung, als dass unbedingt die obere Holzgurte hinter der Pfahlwand liegen muss und alle Bolzenköpfe wegen des heftigen Stosses der Wellen und des dadurch entstehenden Rüttelns aller Theile mit starken Unterlagsscheiben versehen sein müssen.

Seit den bei Petten gemachten Erfahrungen hat man gleiche und ähnliche Wände vielfach an anderen Seeufern und dabei unter verschiedenen Verhältnissen angewandt. So z. B. an der Ostseeküste bei Warnemünde, um auf fast ebenem und wenig über Mittelwasser hohem Ufer einen Durchriss nach einem hinterliegenden See zu verhüten, ferner im Jahre 1876 auf Borkum. Es besteht in dem in Fig. 1 angegebenen Dünenschutzwerke die mittlere etwa 530m lange Strecke aus solchem Pfahlwerk, während rechts und links davon die in Fig. 4 gezeichnete Mauer sich befindet. Während die letztere sich hart an die angegriffenenen Dünen anlegt, muss begreiflicherweise das Pfahlwerk stets einen gewissen Raum zwischen sich in der abbrüchigen Dünenböschung lassen. Es kann also eine solche Böschung nicht so sicher damit wie mit einer Mauer gedeckt werden und bleibt daher auch der obere Theil der Düne mehr dem Verwehen ausgesetzt. Es erscheint dagegen ein Pfahlwerk besonders geeignet, vor einem bereits eingetretenen Durchbruch einer Dünenkette oder einer tiefen Einbucht derselben zu stehen, um aus dem hinten aufgefangenen Sande eine Vordüne (siehe § 7) bilden zu lassen. Hierfür würde eine Mauer, wie bereits bei Besprechung von Fig. 4 erwähnt, durchaus nicht am Platze sein. Dass auch ein solches Pfahlwerk mit seiner vorderen Steinböschung sich bequem mit Strandbuhnen verbinden lässt erscheint selbstverständlich. Es ist dies z. B. bei Petten sowie auf Borkum geschehen. Eine besondere Vorsicht ist bei langen und seitwärts sich an die Dünen anschliessenden derartigen Pfahlwerken darin noch zu beachten, dass dem nach einem Sturme dahinter angesammelten Wasser der Rückfluss möglichst unschädlich gestattet werden muss, wenn es nicht sich gewaltsam durch alle Fugen unter den Pfählen durch Bahn suchen soll. Dazu hat man in Borkum eine zugleich als Durchfährt benutzte Oeffnung von etwa 5m in der Wand gelassen und dahinter in etwa 5m Abstand eine besondere kurze parallele Wand gleicher Construction gestellt.

§ 6. Torspringende Schutzwerke. Hierbei sind zwei wesentlich verschiedene Arten zu unterscheiden, nämlich zunächst die Buhnen, welche in grösserer Tiefe zur Abwendung- einer starken Strömung- von einem gefährdeten Ufer anzulegen sind, sodann die flach auf -dem Strande liegenden und nur etwa bis zum Niedrigwasser reichenden Strandbuhnen. Die erstere Art wird wohl nur in Flussmündungen und dabei fast nie vor rein sandigem Ufer Vorkommen. Es ist ein solcher an dem Elbufer in der Landschaft Hadeln vorgekommener Fall bereits im vorigen Paragraph erwähnt. Im Uebrigen kann liier auf den Buhnenbau in Flüssen, siehe Cap. IX, § 10, S. 494, Bezug genommen werden.

Die zweite Art, die eigentlichen Strand bühnen, unterscheiden sich von den Flussbuhnen in ihrer Anwendung besonders durch sehr geringe Höhe und eine gegen heftigen Wellenschlag möglichst sichere Oberfläche. Was ihren Zweck anlangt, so sollen sie zwar auch wie jene einen Theil des überströmten Bodens vor Strömung schützen und die Annäherung grösserer Tiefe verhindern, jedoch nicht auch weiter auf die Ausbildung von Stromrinnen oder auf die Concentrirung einer Strömung einwirken. Während man ferner hinsichtlich der Länge der Flussbuhnen oder der die Köpfe verbindenden Streichlinie die grösste Vorsicht mit besonderer Rücksicht auf das übrig bleibende Querprofil zu gebrauchen hat, ist man bei den Strandbuhnen in dieser Beziehung völlig unbeschränkt. Es ist nicht nöthig eine genaue Streichlinie festzusetzen, sondern man sucht mit jeder einzelnen Buhne so weit als irgend möglich seewärts vorzugehen um eine grösstmögliche Strandfläche in Schutz zu bringen. Hat man z. B. zwischen zwei weit vortretenden Buhnen eine dritte anfangs nur in geringer Länge herstellen können, so wird man höchst wahrscheinlich nach einiger Zeit im Stande sein, diese zu verlängern, sobald sich durch den Schutz der andern eine

Erhöhung vor ihr gebildet hat. Aber selbst wenn dies nicht eintreten sollte, so ist übrigens die grössere Länge jeder Buhne für den in der Nähe liegenden Strand von Gewinn. Dem Vorspringen der Köpfe wird jedoch, wo Ebbe und Fluth herrscht, fast unbedingt durch das Niedrigwasser eine Grenze gezogen, und an anderen Meeresküsten wenigstens durch die Linie des niedrigen Mittelwassers. Denn es würde un-verhältnissmässig theuer kommen noch weiter hinaus zu bauen, weil wegen der steten Brandung selbst kleine Fahrzeuge nicht unmittelbar am Strande liegen dürfen und die Herstellung von interimistischen Gerüsten, wie sie z. B. bei Molenbauten Vorkommen, eben selbst schon grosse Kosten verursachen würde. Man ist desshalb auf die kurze Zeit des Niedrigwassers beschränkt um an dem Kopf der Buhnen ohne weitere Hülfe als etwa mit leichten Hebezeugen vom Strande und dem bereits fertigen Ende aus zu arbeiten. Bei jedem etwas stürmischen Wetter ist ausserdem das Arbeiten in der Nähe der Köpfe auch bei niedrigem Wasser unmöglich.

Die Wurzeln der Buhnen müssen unbedingt an einen sicheren Punkt des Ufers, eventuell an dem künstlichen parallelen Schutzwerk angeschlossen werden, weil grade die Wurzelenden bei Stürmt!uthen ganz besonders zu leiden haben. Es ist hiernach die Länge der Buhnen durch die örtlichen Verhältnisse des zu schützenden Strandes gegeben und es fragt sich nun vorzüglich, in welchen Entfernungen man sie zu legen hat. Man kann ganz unbedingt behaupten, dass je näher die Buhnen, desto grösser die Wirkung für die zwischen ihnen liegende Strandfläche sein wird. Bedenkt man aber, dass bei einer Länge von 150 bis auf 200m die einzelnen Buhnen auf den Nordseeinseln schon mindestens etwa 20000 Mark kosten, und dass oft die Nothwendigkeit vorliegt, rasch grosse Strandflächen in Schutz zu bringen, so wird man gewiss lieber eine zeitlang auf eine vollständigere Wirkung der Buhnen hinsichtlich der Aufhöhung des Strandes verzichten und nur der Länge und Breite nach den Strand in grösster Ausdehnung so rasch wie möglich zu schützen suchen. Man wird also meistens die Buhnen anfangs in grösseren Entfernungen anlegen und später in den Zwischenräumen eine oder zwei Zwischenbuhnen nachfügen um den zuerst nur nothdürftig geschützten Strand schliesslich wieder zu erhöhen. Würden mit dem überhaupt disponiblen Gelde an einer Stelle des Strandes mehrere Buhnen gleich in der definitiven kleinsten Entfernung angelegt sein, so wäre höchst wahrscheinlich inzwischen der benachbarte Strand wesentlich verschmälert und man hätte der See gegenüber an Terrain eingebüsst. Auf der anderen Seite darf man aber auch bei anfangs weitläuftig angelegten Buhnen mit der Herstellung von Zwischenbuhnen nicht so lange warten, bis der Strand sich wesentlich erniedrigt hat. Denn die Erfahrung hat überall gezeigt, dass die hoch über dem Strande vortretenden Buhnen unverhält-nissmässig mehr zu leiden haben als die nur wenig die Höhe des Strandes überschreitenden. Man kann allerdings durch Verbreiterung der Buhnen, namentlich durch schräg geneigte Seitenflächen die Angriffe abschwächen, aber es wachsen damit die Kosten wieder sehr erheblich.

Nach vorstehenden Erwägungen empfiehlt es sich die Länge so gross als möglich, mindestens aber vom festen Ufer bis zum Niedrigwasser reichend zu nehmen, die Entfernung der Buhnen in der Regel anfangs etwa gleich dem Dreifachen der Länge zu wählen und baldmöglichst eine Zwischenbuhne in der Mitte zu erbauen, und endlich die Höhe von der festen Uferkante in der Regel mindestens lm über Hochwasser allmählich bis etwa höchstens lm über Niedrigwasser abfallen zu lassen. Im Allgemeinen darf dabei die Buhne, je leichter und mit je steileren Seiten sie construirt ist, desto weniger liocli über den Strand vortreten. Es bilden sich sonst tiefe Rinnen neben ihnen aus, wodurch endlich bei starkem Sturm die Buhne selbst ganz oder zum Theil zerstört wird. Diese Rinnen entstehen sowohl durch den heftigeren Angriff der Wellen auf den Strand in der Nähe eines festen Körpers, als auch in dem concentrirteren Rücklauf des Wassers vom Strande zur Tiefe. Es sind desshalb fast stets und namentlich an den unteren Enden die Buhnen zu beiden Seiten bei Niedrigwasser vom Wasser begrenzt, während der Strand übrigens trocken liegt.

In der Construction ist im Ganzen keine grosse Wahl (siehe § 4). Wo die Decke oben aus Steinen besteht, ist vor allen Dingen eine den Druck der Steine übertragende leichte Schicht aus Busch, Tang oder Seegras nothwendig. Als Zwischenlage sind kleine Steinbrocken nützlich, wenngleich nicht absolut erforderlich. Die Steinoberfläche wird nebst der Unterlage durch eingerammte Pfähle, insbesondere an den Seiten befestigt. Die Zahl der Pfahlreihen nach der Quere richtet sich nach der Breite und diese nach der Stärke des Angriffs.

Fig. 3.

Die einfachste und leichteste Art besteht aus einer einzigen Pfahlreihe, deren 15 bis 2(Pm dicken Pfähle etwa mindestens lm,5 tief eingeschlagen und etwa 0m,5 hoch über dem Strande ganz gleiclimässig abgeschnitten oder nachgerammt werden. Eine merkliche Verstärkung gewinnt die Construction, wenn die Pfähle, wie Fig. 3 zeigt, in zwei Linien, aber mit ihren Rundungen sich dicht berührend, also etwa bei 20“m Durchmesser in 30om Entfernung geschlagen werden. Derartige Pfahlbuhnen sind an verschiedenen Strecken der deutschen Ostseektiste mit gutem Erfolg angewandt. Sie haben sich meistens nur dort nicht bewährt, wo man sie zu hoch über der Strandfläche hat vortreten lassen. An der Nordsee würden sie als Zwischenbuhnen gewiss auch gute Dienste thun, doch sind sie wohl mit Rücksicht auf den Bohrwurm bis jetzt nicht zur Verwendung gekommen.

Eine andere eigenthümliche Holzconstruction befindet sich an der englischen Küste bei Dover. Es ist dort freilich der Strand sehr schmal aus abgerundeten Feuersteinen gebildet. Theils um das eine Eisenbahn tragende Ufer zu schützen, theils um das Vortreiben des Gerölles vor den Landungsplatz zu verhüten, liegen in etwa 30m Entfernung ebenso lange mit dem Strand schräg abfallende und etwa 1 bis lra,5 darüber hervorragende Buhnen, deren Querschnitt dachförmig mit etwa 90 Grad oberem Winkel ist und welche ähnlich wie starke Eisbrecher aus mehreren Pfahlreihen mit Holmen, Gurten u. s. w. und einem alles vollständig bedeckenden Bohlenbeläge bestehen. Eine solche theuere und doch nur einige Jahre haltbare Holzconstruction erscheint indess nicht nachalimungswerth, insbesondere zu vermeiden wo der Bohrwurm vorkommt.

Wo die einfachen Pfahlbuhnen nicht ausreichend scheinen, wendet man an der Ostsee häufig das in Fig. 15, Taf. XLVII dargestellte Profil an, welches die einfachste Art der aus Stein und Holz gemischten Construction vertritt. Es sind die beiden Pfahlreihen sowohl jede für sich als auch untereinander durch Flechtstangen gegen das Losschlagen einzelner Pfähle möglichst gesichert. Im Allgemeinen kann jedoch die Construction nicht sehr empfohlen werden, da sie auch nur geringe Höhe über dem Strande gestattet.

Wesentlich kräftiger ist die in Fig. 17 gezeichnete Buhnenart, welche auf der dänischen Insel Falster zum Schutz des Ufers erbaut ist. Durch die Anwendung von mehreren Reihen Pfählen, in der Nähe der Wurzel drei, in der Nähe des Kopfes fünf unter entsprechender Zunahme an Breite, kann die ganze Oberfläche der Quere nach merklich gekrümmt werden, wodurch bei grösserer Höhe die schädlichen Vertiefungen an der Seite ermässigt werden. Es steigt damit die Wirksamkeit und die Haltbarkeit in gleichem Maasse. Uebrigens ist nur hierbei noch zu erwähnen, dass die Unterlage der kleinen Steine aus Seetang besteht.

Bei weitem solider, aber auch kostspieliger sind die seit dem Jahre 1861 zuerst auf der Insel Norderney und später ähnlich auch auf mehrerern anderen ostfriesischen Inseln angelegten Strandbuhnen, wovon Fig. 14 den Kopf im Grundriss, Fig. 13 einen Schnitt nahe am Kopf und Fig. 12 einen Schnitt nahe an der Wurzel darstellt. Es ist aus diesen Figuren das Gefälle der Buhne, jedoch nur etwa zur Hälfte, zu erkennen, indem sich das auf der letzten Strecke stark ansteigende Wurzelende völlig bis zu der Höhe des vorderen Theiles des in der Fig. 5 dargestellten Düuenschutzwerks erhebt und der Kopf noch bis auf etwa 0,3 über Niedrigwasser abfällt. Die Breiten nehmen dabei fast gleiclimässig von der Wurzel nach dem Kopfe hin zu und zwar von etwa 5m,8 bis auf 8m,7 im

Hauptkörper. Derselbe ist zwar schon merklich gekrümmt, hat aber ausserdem zu beiden Seiten eine sich schräg an den Strand anschmiegende Berme von 2 bis zu 4m,6 Breite. Die Detailcon-struction geht übrigens genügend aus der Zeichnung hervor, wenn nur dabei bemerkt wird, dass die Steinbrockenlage von 15 bis 20om, die Dicke der Quader selbst von etwa 0m,3 bis 0m,5 nach dem Kopfe hin zunehmen. Die Pfähle wechseln von lm,5 bis 3m Länge und 9 bis 18°"’ Stärke, je nach der Höhe des Strandes und ihrer Bedeutung. Die fünf ersten dieser Buhnen von etwa je 2lOm Länge haben 255 000 Mark gekostet. Ihnen ist allerdings die Rettung des im höchsten Grade gefährdeten Inseldorfes und des ganzen westlichen Theils der Insel Norderney zu danken, dessen Dünen in der Sturmfluth von 18⁵⁴/s5 an einigen Stellen nm 45m weggerissen wurden, so dass nur eine einzige schmale Dünenkette übrig blieb. Nachdem diese im Jahre 1858 durch das im vorigen Paragraph besprochene Dünenschutzwerk gesichert worden war, erschien jedoch schon im Jahre 1861 der Bestand desselben nicht mehr gewiss, weil sich inzwischen die Hochwassergrenze um etwa 40m demselben genähert hatte und eine Unterspülung zu befürchten war, siehe Fig. 5. Die Grenze des Niedrigwassers hatte sich sogar um circa 70m nach dem Strande hin verschoben. Im Jahre 1863 war jedoch in Folge der Buhnen die Strandhöhe fast wieder auf das im Jahr 1858 vorhanden gewesene Maass gewachsen; es hatte sich auch die Tiefe des nordwestlich die Insel umströmenden Seegatts nicht weiter genähert.

Die in neuerer Zeit auf den ostfriesischen Inseln erbauten Buhnen sind nach und nach etwas schwächer genommen bis zu dem kleinsten für die Hülfsbuhnen auf Borkum angewandten Maasse von 2m an der Wurzel, 3m in der Mitte und 4m am Kopfe, wovon Fig. I2a einen Schnitt in der halben Länge darstellt. Die mittleren Quader sind 30om dick und liegen auf 16um Steinbrocken, während die seitlichen etwas tiefer liegenden Quader 46om dick sind und direkt auf der das ganze Werk tragenden 40om dicken Buschlage ruhen. Diese Buschlage sowie die Quader sind an dem halbkreisförmig abgerundeten Kopfe noch etwas stärker genommen. Diese Buhnen sowie auch die breiteren Hauptbühnen schliessen sich an das in Fig. 4 dargestellte Dünenwerk derartig mit ihrer Wurzel an, dass auf dem Fusse des Dünenschutzwerkes statt der Quader ein der Buhnenhöhe entsprechender Körper aus Klinkermauerwerk ruht. Die in Fig. 4 gezeichnete Linie des Strandes gieht etwa auch die Höhe des Buhnenanschlusses. Trotz der wesentlichen Einschränkung aller Maasse kostet eine etwa 190m lange Hiilfs-buhne doch 22000 Mark.

Da sich die erheblichsten Beschädigungen dieser Buhnen am Kopfe befinden, während die mittleren Theile fast gar nicht und die höheren Wurzelenden nur bei starken Sturmfluthen beschädigt werden, so könnte es wohl in Frage kommen, die Köpfe sehr hreit und flach zu bauen und übrigens in der Mitte am meisten zu sparen. Trotz dieser Buhnen wird durch starken Sturm fast stets der Strand erniedrigt; bei gewöhnlichen Verhältnissen nimmt jedoch die Höhe dann sehr rasch wieder zu, so dass die Niedrigwasserlinie nicht landwärts fortschreitet und ausserdem sich der für die Erhaltung der Dünen erforderliche Flugsand bildet. Es ist jetzt keinem Zweifel mehr unterworfen,_ dass die Erhaltung der ostfriesischen Inseln von der rechtzeitigen Erbauung derartiger Strandbuhnen und etwaiger Dünenschutzwerke sowie von einer rationellen Dünencultur abhängt.

Endlich sei hier noch die in Fig. 11 dargestellte Construction der in Holland mehrfach vor stark gefährdeten Küstenpunkten ausgeführten molenartigen Buhnen erwähnt. Wo nicht bei hohen Fluthen noch eine starke Strömung vorhanden und diese etwa von der Küste oder von einem Fahrwasser abgehalten werden soll, haben solche theure und wenig haltbare Constructionen keinen Werth.

§ 7. Dünencultur. Es ist im § 2 die Entstehung der Dünen kurz besprochen und im § 5 der Schutz der Dünen gegen den Angriff der Wellen durch parallele Uferhauten oder Dünenschutzwerke beschrieben. Bei der grossen Bedeutung mancher Dünenketten ist es aber durchaus erforderlich, die specielleren Eigenschaften der Dünen und die Mittel kennen zu lernen, welche den Bestand und die Neubildung derselben fördern. Dabei muss zunächst beachtet werden, dass bei den Dünen durchaus nicht allein der Angriff des Wassers, sondern in reichlich so hohem Maasse oft der des Windes zu bekämpfen ist. Wie der Wind die hauptsächlichste Ursache zur Bildung der Dünen, so ist er auch die gewöhnlichste Veranlassung zu ihrer Zerstörung. Dabei kommt freilich als ausschlaggebendes Moment in Betracht, ob von dem Strande mit dem seewärts kommenden Winde frischer Sand der Düne zuweht oder nicht. So lange ersteres stattfindet wird die Düne nicht allein direkt in ihrer Masse vermehrt, sondern es wachsen durch die Zufuhr frischen Sandes die wichtigsten Diinen-pflanzen um so lebhafter, wodurch dann ein vollkommeneres Auffangen des Sandes und eine widerstandsfähigere Oberfläche entsteht. Gieht aber der Strand keinen Sand mehr, so verkümmert nicht allein der Pflanzenwuchs, sondern es treibt jeder starke Wind mehr und mehr den losen Sand landwärts und leitet dadurch auf der auch den Hoclifluthen ausgesetzten seeseitigen Böschung die Zerstörung ein. Es sterben die vom Sande entblössten Pflanzen ab, bis endlich die Böschung kahl und dabei völlig widerstandslos gegen heftige Winde geworden ist. Trotz der eigenen Schwere werden die Sandkörnchen durch die sich an der Böschung verstärkende Luftströmung des von der See kommenden Windes bis über die höchste Krone der Düne geschoben, von wo alsdann meistens ein förmliches Weiterfliegen stattfindet. Bekanntlich kommt das einzelne Sandkörnchen wie jeder geschleuderte Körper erst dann zur Ruhe, wenn die Widerstände die bewegende Kraft übertreffen. Wo aber die Körnchen bei dem ersten Niederfallen nur einen glatten kahlen Boden finden, werden sie durch den Rückstoss desselben wieder etwas gehoben und fliegen, anfangs vermöge der ihnen noch innewohnenden Horizontalbewegung, sodann aber beschleunigt durch den wieder auf sie wirkenden Winddruck aufs Neue eine Strecke bis sie vermöge ihrer Schwere den Boden wieder berühren d. h. sie ricochetiren. Die einzelnen erst allmählich wachsenden Sprünge besitzen, dabei schliesslich in horizontaler Richtung oft 20m Weite. Eine seeseitig kahle Düne erscheint bei starkem Sturme wie in dichten Nebel gehüllt, indem vom Strande bis zur Krone die ganze Böschung fortwährend in der ganzen Oberfläche in Bewegung gesetzt ist und der Sand zum Theil weit landwärts fliegt, zum Theil nur über der Krone eben hinweg auf der landseitigen geschützten Böschung sich wieder ablagert. Es verschiebt sich bei wiederholten Stürmen auf diese Weise die ganze Düne landwärts oder sie wandert.

Diese Wanderung einer ganzen Düne beträgt im Laufe eines Jahres oft über 5™, und erzeugt zunächst für die Dünen selbst, sodann für das Hinterland sowie für den Strand die grössten Nachtheile. Denn es bleibt die Düne nicht allein an ihrer Seeseite kahl, sondern der zu massenhaft übergewehte Sand erstickt auch an der Landseite die Vegetation der Böschung oder der hinterliegenden Dünenplateaus. Liegt die betreifende Dünenkette hart an fruchtbarem Lande, so wird dies bald völlig der Cultur entzogen, während auch das entferntere durch den Sandflug in seiner Fruchtbarkeit wenigstens geschwächt wird. So sind z. B. vor etwa 50 Jahren die auf der Insel Borkum, Fig. 1, Taf. XLVII, nordwestlich von dem Dorf belegenen Flächen, wo jetzt Dünen sich befinden, fruchtbare Wiesen oder Aecker gewesen, wogegen die jetzige Strandfläche noch mit hohen Dünen bedeckt war. In ähnlicher Weise sind an der Ostseeküste nach und nach Wälder und selbst Dörfer von den Dünen verschüttet. Es treibt also in der Kegel der Wind die Düne vom Strande zurück und gestattet wiederum den Hochfluthen einen um so heftigeren Angriff auf den Strand und den Dünenfuss.

Nach diesen Betrachtungen erscheint es gewiss als die erste und wichtigste Aufgabe der Dünencultur, die Dünen seeseitig grün zu erhalten, und hat sich zur Erreichung dieses Zweckes die Bildung von Vordünen vor alten, zu hohen und absterbenden Dünen als das beste Mittel bewährt, welches jedoch nur alsdann anwendbar bleibt, wenn der Strand überall noch die nötlnge Breite besitzt oder etwa durch künstliche Mittel wieder erhalten kann um die zur Bildung einer Vordüne erforderliche Menge Sand herzugeben. Sobald dieses aussichtslos erscheint, tritt die Noth-wendigkeit heran, die Dünen direkt durch ein Schutzwerk zu sichern um sie wenigstens in einer mässigen Höhe zu erhalten und etwa hinter der ersten Kette die Neubildung höherer Dünen zu begünstigen.

Es würde nun zu weit führen, die einzelnen Fälle der Dünencultur ausführlicher zu besprechen. Es ergiebt sich jedoch aus einer Betrachtung der vorzüglichsten

Erscheinungen und Htilfsmittel sowie aus der unentbehrlichen eigenen Beobachtung der localen Umstände und Verhältnisse bald die nöthige Sicherheit, die geeignetsten Maassregeln u. A. auch für die Herstellung einer Vordüne zu treffen.

Für die Auffangung des Sandes ist das wichtigste Gesetz, dass der durch Wind herangetriebene Sand nicht nahe vor einer dichten Wand, wohl aber einer durchbrochenen Wand z. B. einer lockeren Hecke oder einer Strauchwand liegen bleibt. Es stimmt diese Erscheinung völlig mit der bekannteren der Schneewehen überein. In der Nähe der dichten Wand, z. B. einer Mauer, nimmt die gegen sie gerichtete Luftströmung durch horizontale und verticale Ablenkung eine grössere Geschwindigkeit an und reisst die etwa vorübergehend niedergefallenen Körnchen mit sich fort. Die durchbrochene Wand dagegen mässigt auch unmittelbar vor sich die Windgeschwindigkeit und bringt dadurch die fliegenden Körnchen theilweise zum Niederfallen und zur Ablagerung. Will man also Sand fangen, so kann dies nur durch lockere Strauchwände, einzeln gestellte Stroh- oder Pflanzenbüschel geschehen. Wollte und könnte man solche Hindernisse hoch machen, so würde allerdings wieder eine merkliche Verstärkung der Luftströmung eintreten, ausserdem aber würden solche schwache Gegenstände zu leicht selbst zerstört. Man begnügt sich daher mit etwa lm hohen Strauchzäunen und etwa 0m,3 bis 0m,5 hoch vortretenden Strohbüscheln und stellt, sobald dieselben versandet sind, neue darüber. Je nach der Windrichtung, mit welcher der fliegende Sand besonders zu erwarten ist, stellt man die aus einfachen etwa lm,5 langen Zweigen bestehenden Strauchzäune parallel oder schräg zum Ufer, dabei vortheilhaft in mehrere etwa 5m entfernte Linien hintereinander. Das Strauchwerk, dessen unteres Drittel eingegraben wird, muss möglichst locker und biegsam sein, und bedarf unter Umständen der Unterstützung durch ein leichtes, wieder zu beseitigendes Lattenwerk an der Rückseite. Wo es an Strauch fehlt und zeitweilig an Arbeitskräften nicht mangelt, kann man durch Strohbüschel eine mindestens gleich rasche Aufliöliung erzielen. Die etwa 0m,6 bis 0m,8 langen und etwa 5cm dicken Strohbüschel werden nahe bis zur Hälfte in den Sand gesteckt, wobei sie oben lose nach allen Richtungen auseinanderfallen. Man setzt sie in regelmässigen Reihen und Abständen von etwa 0m,5 bis 0ra,7, dabei so dass die Büschel der benachbarten Reihen genau im Versatz stehen. Wenn der Wind von einer grossen Strandfläche den Sand gegen die Dünen weht, so werden die Strohbüschel zuweilen in einem Tage, die Strauchzäune in einer Woche völlig eingesandet, so dass man zur Anbringung der neuen Schicht schreiten kann. Begreiflicherweise dauert das günstige Fliegen des Sandes selten mehr als einige Tage und erfordert daher die Biischel-pflanzung eine sehr sorgfältige Ueberwachung, um die günstige Zeit auch auszunutzen. Denn es ist nicht ausgeschlossen, dass die kaum erfolgte Auf höhung durch ungünstige Winde wieder erniedrigt wird. An der Nordsee hat sich ferner gezeigt, dass der Sand um so leichter vom Strande auffliegt, wenn vorher Regen gefallen ist. Es lässt sich dies nur durch ein leichtes Auswaschen der immer etwas klebenden Salztheile erklären. An der Ostsee, wo der Salzgehalt etwa um die Hälfte schwächer ist, findet diese Erscheinung nicht statt.

Wollte man nun lediglich mit Hülfe der todten Strauchzäune und Strohbüschel eine hohe Düne erzeugen, so würde die Gefahr entstehen, dass dieselbe nicht leicht bewüchse und doch bald wieder durch Wind oder Wellen zerstört würde. Es ist desshalb durchaus nothwendig, eine solche künstliche Dünenbildung sobald als möglich mit geeigneter Vegetation zu bedecken.

Die Zahl der auf den Dünen, namentlich an den dem Winde ausgesetzten Stellen, gedeihenden Pflanzen ist sehr gering, desto wichtiger sind aber die Arten. Die vorzüglichste ist der sog. Sand- oder Strandhafer (cirunclo arenarict), auch Sandrohr, in Holland und Ostfriesland Halm (Helm) genannt. Er wächst in dichten Büscheln mit etwa 0m,5 bis 0m,6 langen, höchstens 5mm breiten, harten und sein-spitzen, dunkelgrünen Blättern oder richtiger Halmen und einer etwa gegen Ende August reifen, roggenähnlichen Aehre. Seine werthvollsten Eigenschaften sind, dass er um so lebhafter wächst, je mehr frischer Sand zuweht, bis zur völligen Ueber-sandung, dass er dabei nach unten hin nicht bald abstirbt, auf den höchsten Dünen noch gedeiht und vom Vieh nicht gefressen wird mit Ausnahme der jungen Halme. Er wächst jedoch nicht auf thonigem Boden und treibt keine Seitensprossen aus seiner Wurzel. Ihn ergänzt gewissermaassen der Strand- oder Sandweizen (elymus arenarius), welcher fast überall da gedeiht, wo der Strandhafer nicht gut fortkommt, besonders in thonigem und feuchtem Boden, wobei er Seitentriebe bildet. Er leidet aber vom Sandfluge, wächst selten auf höheren Dünen und wird vom Vieh gern gefressen. Er eignet sich besonders gut für den Fuss der Dünen. Seine bläulich grünen und weicheren Blatthalme werden bis 2cm breit, die Aehre ist rispenförmig wie bei gewöhnlichem Hafer.

Beide Arten lassen sich an geschützten Stellen durch Besamung ziehen, für gewöhnlich werden sie im Frühjahr und Spätherbst durch nahe und regelmässig, dabei etwa 0m,3 tief eingegrabene Setzlinge aus jungen Schüssen angepflanzt.

Nur für die Dünenthäler sind eine grössere Zahl anderer Gewächse von Bedeutung, z. B. das sehr rasch wuchernde Sandriedgras (carex arenaria), ferner mehrere Weidenarten, die sämmtlich eine dichte Buschdecke erzeugen, endlich die Eller (alnus gluiinosa) und die Strandkiefer (pinus maritima). Dabei ist es eine eigenthümliche Erscheinung, dass an der Ostsee diese Bäume leicht gedeihen und dass hinter den Dünen oder auf Hochufern zahlreiche andere Waldbäume gut fortkom-men, während auf den Nordseeinseln alle Bäume, selbst die in der Nähe der Häuser stehenden, nur zu krüppelhaftem Wüchse gelangen. Es ist dies den häufigeren und heftigeren Stürmen, sowie den dabei mit fortgerissenen salzigeren Seewassertheilchen zuzuschreiben.

Während noch vor etwa 20 Jahren die planmässige Unterhaltung der Dünen eine Ausnahme war, so ist jetzt endlich eine solche die Kegel geworden. Man hat entsprechend der zahlreichen Anlegung von Dünenschutzwerken und Strandbuhnen fast überall wo es anging Vordünen zu bilden gesucht und in vielen Fällen mit bestem Erfolge.

Ausserdem überlässt man selbst grössere Dünencomplexe oder die hinter der ersten Kette liegenden Dünen nicht mehr ganz dem Zufall, sondern verhindert durch rechtzeitige Strauchzäunung oder besser durch Bepflanzung mit lebendigen Helm-bitscheln die Bildung sog. Windtrichter, d. h. einzelner kahler Stellen, in denen die einmal eingetretene Vertiefung bald durch das Wirbeln des Windes vergrössert wird, bis die Wände der sie umgebenden Höhen, selbst wenn diese bewachsen sind, einstiirzen und die Verwehung einer ganzen Hinterdüne erfolgt. Es hat aber oft unver-muthet rasch die hintere Dünenreihe an die Stelle der vorderen zu treten und es hätte in manchem Falle bei rechtzeitiger Pflege der ersteren eine schliesslich nur mit einem Dünenschutzwerk zu erhaltende Strecke allein durch eine kräftige Hinterdüne gedeckt bleiben können.

Dass polizeiliche Maassregeln, z. B. Verbot gegen Weiden des Viehs, gegen das fast unglaublich scheinende Abmähen der Dünengräser, welches namentlich auf den schleswigschen Inseln zum grössten Schaden derselben betrieben wurde, um daraus Streu zu gewinnen u. s. w. die technischen Mittel zu unterstützen haben, scheint fast selbstverständlich. Manche Maassregel z. B. die fast vollendete

Ausrottung der früher auf einigen ostfriesischen Inseln, insbesondere Langeoog, zu Tausenden lebenden wilden Kaninchen wird von langjährigen Beobachtern der Dünen als überflüssig bezeichnet.

Weit schwieriger und oft wichtiger noch als die Bildung einer Vordüne ist die Bildung einer Düne da, wto zu beiden Seiten Wasser ist, und zeitweilig 'eine Ueber-strömung der betreffenden Strandfläche erfolgen kann. Es ist dabei zum sicheren Gelingen, was übrigens nicht unbedingt verheissen werden kann, jedenfalls eine ununterbrochene kundige Aufsicht und die rascheste Förderung der Arbeit bei guter Jahreszeit nöthig.

Als ein sehr interessantes Beispiel kann hierfür die in den Jahren 1863 bis 1865 erfolgte Schliessung des Borkumer Intervalls dienen, siehe Fig. 1, Taf. XLVII. Die Insel Borkum war freilich seit einigen Menschenaltern ohne Nachtheil und Gefahr in ihren zwei Hälften, dem Ost- und Westland, nur noch durch eine dünenlose Strandfläche von etwa 470m Länge verbunden gewesen. Diese Fläche hatte aber lange Zeit noch eine die gewöhnlichen höheren Fluthen abhaltende Höhe. In den letzten Jahrzehnten jedoch waren mehrere höhere Fluthen hindurchgegangen und hatten in Folge der dabei eintretenden starken Strömung nicht allein die ganze Strandfläche wesentlich erniedrigt, sondern sogar von der südlichen, früher im Schutze derselben auf etwa ordinärer Fluth belegenen Marschfläche die ganze Klaischicht abgeschwemmt und in ihr zahlreiche Einrisse gebildet. Man konnte, nachdem endlich die Strandhöhe bis auf ordinäre Fluth abgenommen hatte, bei jeder Sturmfluth den wahrscheinlich unheilbaren Durchriss der ganzen Insel erwarten. — Es möge nebenbei erwähnt werden, dass Borkum von der sog. Oster- und Wester-Ems umflossen wird und dass der Durchriss sich wahrscheinlich zu einem dritten Arme ausgebildet haben würde. — Da sich die Inselgemeinde sowie die ostfriesische Provinzial-Landschaft zu gleichgültig bei dieser ihnen beiden nahenden Gefahr erwiesen, so blieb endlich der hannoverschen Regierung nur übrig auf Staatskosten die Coupirung auszuführen. Trotz eines im Winter 1864 erfolgenden Durchrisses der bereits auf etwa 3m über ordinärer Fluth gebrachten Anhöhung und eines tiefen Kolkes an der Bruchstelle gelang es gegen das Jahr 1865 den Damm bis auf reichlich 4m über ordinärer Fluth mit kräftiger meist 10 maliger Aussen-böschung zu bringen. Durch spätere Nachpflanzung ist er auf 5 bis 6m über Null zu einer absolut sicheren Düne herangewachsen. Die ursprüngliche Aufhöhung ist fast lediglich, mit geringer zeitweiliger Nachhülfe durch theueres Ankarren des Sandes, mittelst Strohbüscheln und in grösserer Höhe mit Sandhaferbüscheln bewirkt. Es hat dabei 1 kbm Sand zu gewinnen noch nicht voll 10 Pf. gekostet.

§ 8. Beförderung: der Marsclibildung. Im § 2 ist der natürlichen Entstehung der Marschen, als eines wichtigen Elementes der wasserbaulichen Vorkenntnisse, etwas ausführlicher gedacht. Die künstliche Beförderung tritt in ihrer allgemeinen Bedeutung weit dagegen zurück. Sie pflegt dabei in der Kegel eine Angelegenheit der Communen oder Privaten zu sein, so dass nur selten dem Ingenieur Gelegenheit zur Einwirkung dabei gegeben ist. Nichts destoweniger ist sie im höchsten Grade für den speciell sich dem Seebau widmenden Baumeister interessant und in einzelnen Fällen, z. B. in der Nähe von Häfen, von grosser Bedeutung.

men muss.

den meisten Schlick enthält, wird dagegen am Abflüsse so verzögert, dass die nächste Fluth eher eintritt, als jenes wieder in das offene Wasser zurückgeflossen ist. Auf diese Weise wird also bei jeder Tide mit Ausnahme von Sturmflutlien, welche einen Theil des frisch gelagerten Schlicks aufwühlen, ein gewisses Quantum Schlick auf der Oberfläche des Watts besonders in den Grüppen und Gräben zurückbehalten. Um

Das nächste Ziel der fraglichen Arbeiten ist, möglichst allen bei Fluth sich über eine gewisse Fläche mit dem Wasser verbreitenden Schlick zur Ablagerung zu bringen und vor dem Forttreiben bei Ebbe zu schützen. Es werden dazu auf dem Schlickwatt, so bald es betretbar ist, Gräben und niedrige Dämme systematisch so angelegt, (siehe Fig. 10, Taf. XLVII), dass das Fluthwasser zwar möglichst ungehindert in alle Gräben eintreten und die dazwischen liegenden Flächen überscliwem-kann, dort aber eine Zeit lang vor und nach dem Hochwasser fast stille stehen sodass der Schlick sich senkt. Der letzte Rest des Ebbewassers, welcher also

die Wirkung derselben aber zu erkalten, müssen sie von Zeit zu Zeit neu ausgehoben werden, was allerdings der grossen Kosten wegen in der Regel nur einmal im Jahre geschieht. Mit dem Auswurf werden aber in nutzbringender Weise zunächst die Dämme und ausserdem die einzelnen Beete möglichst gleichmässig erhöht.

Man rechnet an den nördlichen Wattflächen Ostfrieslands, wo grosse Domanial-güter liegen und die Aufhöhung sehr systematisch betrieben wird, dass von der halben Fluthhöhe an jährlich etwa 25 bis 50mm Höhe gewonnen und nach 25 Jahren die etwa um lm,5 grössere volle Fluthhöhe erreicht wird, dass aber danach noch etwa 25 Jahre vergehen bis das Vorland 0m,5 über ordinärer Fluth liegt und zur Einpolderung reif ist. Ohne die künstliche Beförderung würde bei gleich günstiger Lage die gleiche Aufhöhung etwa in der doppelten Zeit, also in einem Jahrhundert erfolgen. Die Vegetation tritt von selbst und in derselben Weise wie bei der natürlichen Marschbildung in bestimmter Reihenfolge ein.

In Holland werden statt der erwähnten Erddämme, welche das Begehen sehr erleichtern, vielfach Flechtzäune und Faschinendämme angewandt; doch kann hierbei vorzüglich nur der Kostenpunkt entscheiden.

§ 9. Stromcorrection im Fluthgebiete der Flüsse. Allgemeine Betrachtungen. Wenn schon die wissenschaftliche Behandlung der Stromcorrection für obere Flusstrecken als ein verliältnissmässig sehr neuer Zweig der Wasserbaukunst gelten kann, so ist dies in viel höherem Grade der Fall mit der Stromcorrection im Fluthgebiete. In den oberen Flusstrecken lagen einerseits die üblen Folgen der Verwilderung für die Bewohnbarkeit der Flussthäler, sowie für den Betrieb der sehr alten Flusschiffahrt mehr vor Augen und waren andererseits die Mittel zur Abhülfe sicherer und näher zur Hand.

Es sind desshalb Versuche, die oberen Flussläufe zu corrigiren schon seit Jahrhunderten gemacht und nach und nach durch praktische Erfahrungen, insbesondere aber durch die Hülfe der hydraulischen Lehren zu einem bekannteren Zweige der Hydrotechnik ausgebildet.

Erst in neuerer Zeit wird auch das Bedürfniss empfunden die unteren Strecken solcher Flüsse, welche der Meeresfluth ausgesetzt sind und alsdann Aestuarien genannt werden, zu corrigiren, um das Binnenland und die Seeschiffahrt in engere Beziehung zu bringen.

Die Nothwendigkeit, die Seehäfen möglichst weit landeinwärts zu verlegen, wächst naturgemäss mit dem rasch zunehmenden allgemeinen Umfange des Handels, namentlich aber auch mit der zwischen den einzelnen Handelsplätzen sehr gesteigerten Concurrenz, welche in neuerer Zeit vermöge liberalerer politischer Anschauungen eine fast absolut freie geworden ist.

Wenn in früherer Zeit ein Hafen da, wo die Flusschiffahrt und die Seeschiffahrt ihre derzeitige natürliche Grenze und Berührung fanden, fast unbedingt günstig lag, so liegt heute von den so entstandenen Häfen der eine für die weit grösseren aber auch gebrechlicher gebauten Flusschiffe zu weit seewärts, ein anderer dagegen ist für die den jetzigen Anforderungen des Seehandels entsprechend gebauten Seeschiffe nicht mehr zugänglich. Es entsteht in beiden Fällen das Verlangen den Fluss weiter hinauf für grössere Seeschiffe zu vertiefen, um entweder einen neuen Seehafen anzulegen oder den alten lebensfähig zu erhalten.

Bei Flüssen ohne Fluthwirkung ist nun solches nur in ganz seltenen Fällen möglich, wie z. B. hei der Oder.⁵) Die seit etwa zwei Jahrzehnten mit Geschick und Erfolg betriebene Vertiefung bis Stettin beruht aber in ihrem unteren und wesentlichsten Theile auf der Benutzung der fluthähnliclien Strömung zwischen dem Haff und der Ostsee, welche durch die Schwankungen des Ostseewassers in Folge wechselnder Winde erzeugt wird. Vergl. Cap. XIV, § 19 und Cap. XVII, § 18. Durch diese Strömung wird mit Leichtigkeit für die den unteren Hauptarm der Oder bildende Swine eine Fahrtiefe von 7m und darüber erhalten, während in dem Haff und den oberhalb befindlichen Armen der Oder bis Stettin der Umstand, dass die von oben kommenden Sinkstoffe zum grössten Theil sich vorher in seeartigen Verbreiterungen niederschlagen, es blossen Baggerungen ermöglicht, eine Tiefe von 6m herzustellen und zu erhalten.

Abgesehen von diesem fast vereinzelt stehenden Beispiele eines kleineren Flusses und von anderen nur durch die Grösse des Flusses zu erklärenden Beispielen, wobei Seehäfen am Flusse weit landeinwärts liegen, kann nur die rastlos wirkende Flutli und Ebbeströmung das Mittel gewähren, um auch an verhältnissmässig kleinen Flüssen Seehäfen zu gewinnen.

Wo Flutli und Ebbe wirksam, pflegt auch hei kleinen Flüssen die Mündung trichterartig erweitert und im Vergleich zu den Tiefen des oberen Flusses bis zu gewissen Stellen übermässig tief zu sein. Die Aufgabe für den Hydrotekten ist dann, zu untersuchen, bis zu welchem Punkte, oder in welchem Grade für einen gegebenen Punkt, eine den Anforderungen der Seeschiffahrt entsprechende Vertiefung geschaffen werden kann, und sodann diese Vertiefung vorzüglich durch Benutzung des von der Natur gebotenen Mittels der Strömung unter Anwendung von Regulirungswerken, im Nothfall unter Zuhiilfenahme von vorübergehenden oder dauernden Baggerungen auszuführen.

Solche Aenderungen eines Flusses, wobei es sich wohl meistens hei etwa 50 bis 100Km Länge und für mindestens 100m Breite um 1 bis einige Meter Vertiefung handelt und durch welche dem Flusse eine solche Stromkraft gegeben werden soll, dass dadurch die Bildung neuer Untiefen verhindert wird, können augenscheinlich nur mit sehr grossen und rasch zu verwendenden Geldmitteln durchgeführt werden. Es wird sich wohl in den meisten Fällen, wenn ein grösserer verwilderter Strom auf grössere Länge corrigirt werden soll, um die Verwendung von mehreren Millionen handeln.

Diesen Opfern gegenüber erscheint der Gewinn für den Handel aber meistens sehr lohnend. Es ist eine in England bekannte Thatsaclie, dass sich in kurzer Zeit blühende Städte ersten Ranges entwickelt haben, wo solche Correetionen ausgeführt sind. Das hervorragendste Beispiel ist Glasgow am Clyde-Flusse, welches durch dessen Correction in kaum 50 Jahren von einer kleinen Stadt von 35000 Einwohnern zu einer Handelsmetropole von fast 600000 Einwohnern umgeschaffen ist.

Der Gewinn für den Handel liegt zunächst nämlich darin, dass Seeschiffe mit voller Ladung ohne weitere Kosten mit Hülfe des Fluthstromes sicher und schnell, meistens in einer Tide vom offenen Meere bis zum Hafen treiben, dass also durch dieses Hineindringen eines grösseren Seeschiffes in das Binnenland vergleichsweise die Fracht von einigen Hundert Eisenbahnwagen auf etwa 100Km Entfernung gespart wird. Bei den jetzigen durchschnittlichen Eisenbahn-Frachtsätzen für werthvollere

") Siehe Herr, Der Oderstrom u. s. w. Zeitschr. f. Banw. XIV. Band.

Begreiflicherweise darf der so berechnete Gewinn nur als ein Brutto-Gewinn und ausserdem als keineswegs lediglich dem betreffenden Handelsplätze zu Gute kommend angesehen werden. In letzterer Beziehung muss namentlich das zunächst auf den betreffenden Seehafen angewiesene Hinterland als direkt interessirt gelten und zwar je nach den Umständen mehr für den Import oder den Export. Dass aber bei der freilich höchst unsicheren Vorherbestimmung der durch die Correction auf dem neuen Wasserwege zu schaffenden Güterbewegung nicht einfach die seitherige, auf unvollkommeneren oder kostspieligeren Wegen geschehene Bewegung zu Grunde gelegt werden darf, wird auch dem nicht kaufmännischen Untersucher der Frage ohne Weiteres klar sein. Es darf z. B. für Deutschland als eine ausgemachte Thatsache gelten, dass deutsche Kohlen, Guss- und Schmiedeeisen u. s. w. desshalb so schwer mit den bezüglichen englischen Produkten nach Aussen concurriren können, weil für sie der Weg vom Produktionsort bis zum Seehafen verhältnissmässig zu weit ist. Ebenso bekannt ist ferner, dass bei einem Seehafen der Export und Import schon allein durch die vollkommenere Ausnutzung und die dadurch verminderten Frachtsätze der Seeschiffe sich gegenseitig fördern.

Güter würden jährlich 1000 Schiffe von im Durchschnitt 500 Tonnen Ladung (die Leistung eines mittelgrossen Hafens) bei nur einmaliger Fahrt mit voller Ladung für eine Flusstrecke von 50Km vergleichsweise einen Gewinn von Millionen Mark, hei voller Hin- und Rückfracht oder doppelter Fahrt, also von 5 Millionen Mark ein-bringen.

Die tiefer in das Binnenland hinein geführte Seeschiffahrt wird also unzweifelhaft nach allen Richtungen hin den Handel und die Industrie lohnender machen und dadurch im Umfange steigern.

Wo der Handel schon lauge Zeit als wesentlicher Factor des Wohlstandes gilt und die Concurrenz unter den einzelnen Plätzen sehr lebhaft ist, wie z. B. in England, hat man die Bedeutung der Fluthcorrectionen am frühesten erfasst und demgemäss auch grosse Ausgaben nicht gescheut. So sind daselbst in wenig Decennien fast alle Flüsse, soweit es die Natur gestattet, in ihrem Fluthgebiet zu Strassen für die Seeschiffahrt ausgebildet und es verdankt nach dem Zeugniss englischer Fachmänner das Land nicht zum kleinsten Theile seinen Reiclithum diesem Umstande.

In Deutschland dagegen ist ausser den bedeutenden Baggerungen, welche Hamburg auf seine Kosten auf der im Fluthgebiete sehr günstig gestalteten Elbe ausgeführt hat, und ausser verhältnissmässig kleinen Correction an der Ems, im Uebrigen für die drei Ströme Elbe, Weser und Ems fast nichts zur Entwickelung der Seeschiffahrt geschehen, ja man hat sogar diese Flüsse in dem Fluthgebiet zum Tlieil so verbaut, dass die Fluthwirkung dadurch auf das geringste Maass herabgedrückt worden ist.

Denn ausser der richtigen Würdigung einer Hebung der Seeschiffahrt bedurfte es in nicht minderem Grade der technischen Einsicht, um die im Fluthgebiete liegenden Flusstrecken sachgemäss zu behandeln. Ausser vereinzelten und nur mit Rücksicht auf locale Zwecke verfassten Schriften Bloh mV) und llübbeV) ist im Wesentlichen nur die Abhandlung DalmannV) in Deutschland diesem Gegenstände gewidmet.

⁶)    Bio hm, Erörterung über die Mittel, durch welche die Schiffahrt auf der Elbe u. s. w. gehoben werden kann. Göttingen.

⁷)    Hübbe, Messungen und Beobachtungen u. s. w. von der Elbe. Hamburg. 1853.

⁸)    J. Dalmann, lieber Stromcorrectionen im Eluthgebiet. Hamburg 1856.

Letztere, gestützt auf ausführliche Untersuchung englischer und französischer Strom-correctionen und hierüber veröffentlichter Berichte, kann indess als die erste wissenschaftliche Aufklärung dieses bis dahin ziemlich dunkelen Gebiets der Wasserhaukunst gelten. Trotz der grösseren Praxis der englischen Ingenieure ist es keinem derselben bis jetzt gelungen, die Dalmann’sche Abhandlung nur annähernd an Klarheit und Gründlichkeit zu erreichen. Die meisten englischen Schriften über Fluth-correction geben ausser sehr allgemeinen Darstellungen nur eine thatsächliche Beschreibung ausgeführter Arbeiten.

Bei den meisten der an deutschen Flüssen ausgeführten Correctionen sind ganz augenscheinlich für die Fluthgebiete dieselben Regeln angewandt, welche für obere Strecken zweckmässig zu befolgen, für das Fluthgebiet aber geradezu verwerflich sind, insbesondere Einengung durch Buhnen bis zu einem solchen Grade, dass selbst die kleinste zum Abfluss gelangende Wasser menge noch ein fest begrenztes Bett findet, so z. B. in den Elbarmen oberhalb Hamburg und besonders in der Weser zwischen Bremen und Vegesack.

Es kann jetzt, insbesondere seit Dalmann’s Schrift, als Grundsatz gelten, dass die meisten Regeln des Strombaues für die oberen Strecken auf das Fluthgebiet wenig oder gar keine Anwendung finden dürfen.

Die Hauptverschiedenheit beider Abtheilungen eines und desselben Flusses liegt nämlich darin, dass für die obere Strecke die Wasser menge, abgesehen von den zeitweiligen Schwankungen, eine fest gegebene Grösse bildet, wogegen die Wassermenge im Fluthgebiete gross oder klein gemacht werden kann, dass ferner dort das Wasser mit Nothwendigkeit stets bergab fliesst, während es hier bei der Fluth und zum Theil auch bei der Ebbe der wellenartigen Schwingung gehorcht, welche von dem Meere aus in regelmässigen Zeitintervallen vorgeschrieben wird.

In den oberen Strecken äussern technische Fehler in der Behandlung des Flusses nur einen localen, bald verschwindenden Einfluss. Im Fluthgebiete dagegen wird die auch nur an einem Punkte verursachte Abschwächung der Fluthwelle derselben einen Theil ihrer lebendigen Kraft rauben, und dieser unersetzliche Verlust wirkt zunächst ungünstig für die ganze obere Strecke des Fluthgebietes und demnächst sogar zurück auf die untere bis zum Meere. Es ist daher schon ohne weiteren Nachweis klar, dass fortgesetzte Hindernisse die Entwickelung der Fluth in einer Flusstrecke völlig ertödten können, in welcher nach Beseitigung jener eine lebhafte Fluth stattfinden würde.

Die allgemeinsten Anforderungen für sichere Projectirung der Flutlicorrection sind genaue Kenntniss aller Flutlierscheinungen im Einzelnen und im Zusammenhänge sowie des thatsächlichen Zustandes des Flusses in allen Stücken. Für die Ausführung ist daneben noch die sorgfältigste Constatirung aller im Laufe derselben entstehenden Aenderungen die sicherste Stütze.

Der oberste Grundsatz der Correction aber ist, die lebendige Kraft der Fluthwelle und damit die ein- und ausströmende Wassermenge oder das hydraulische Vermögen an jedem Punkte und in jedem Augenblicke möglichst gross zu erhalten.

§ 10. Das Verhalten der Fluthwelle im Flusse. Die Fluthwelle im Flusse kann zunächst als ein Theil derjenigen Meeresfluthwelle angesehen werden, welche vor der Mündung in regelmässigen Perioden auftritt. Sie wiederholt sich also in denselben Zeitabschnitten wie die Meeresfluthwelle d. h. in etwa 12 Stunden 25 Minuten. Das Fluthgebiet des Flusses ist dabei vorläufig als eine lang gestreckte Meeresbucht zu betrachten, welche sich in der Regel landeinwärts sowohl verengt als auch verflacht. (Siehe Taf. XLV und Taf. XLVIII.) Von der Grundrissform und Tiefe der Mündung sowohl als auch der dahinter liegenden Flusstrecke wird es sodann ab-hängen, ob die Meereswelle möglichst ungeschwächt, namentlich mit annähernd gleicher Fortschrittsgeschwindigkeit als sie im offenen Meere besass, eintritt oder ob sie sofort nach ihrem Eintreten in die Mündung in Folge der ihrem Fortschreiten sich entgegenstellenden Hindernisse in ihrem Schwünge erlahmt.

In jedem Falle aber läuft sie soweit, bis ihre lebendige Kraft endlich völlig erschöpft ist, d. h. bis die Wasserfläche durch die Fluth gar nicht mehr alterirt wird. Dies ist die Grenze des Fluthgebiets oder die Fluthgrenze. Unbedingt nimmt von der Mündung bis zu dieser Grenze die lebendige Kraft fortwährend ab, wenngleich, wie weiter unten ausführlicher besprochen wird, die Höhe der Fluth an den verschiedenen Punkten des Fluthgebiets abwechselnd zu- oder abnehmen kann.

Der Scheitel der Fluthwelle oder das Hochwassser trennt wie im Meere den vorderen Abhang des Wasserspiegels oder die Fluth von dem hinteren Abhange, der Ebbe, welche mit ihrem tiefsten Punkt, dem Niedrigwasser, wieder die Fluth der nachfolgenden Welle berührt. Während aber im weit offenen Meere auf beiden Abhängen kaum eine Strömung merkbar ist und diese in engen Meeresarmen (vergl. Cap. XIV, § 14) bei sich durchkreuzenden Fluthwellen u. s. w. oft dem Scheitel der Welle entgegenläuft, pflegt mit grösster Regelmässigkeit im Fluthgebiet der Flüsse der Fluthstrom auf dem Fluthabhange, der Ebbestrom auf dem Ebbeabhange bemerkbar zu sein. Es greift jedoch fast stets, wie aus den Fluthcurven in Fig. 13, Taf. XLVIII zu ersehen, der Fluthstrom über dem Hochwasserscheitel etwas in die Ebbe, und umgekehrt der Ebbestrom über dem Niedrigwasserstand etwas in die folgende Fluth hinüber, weil sich mit dem Erreichen des höchsten und niedrigsten Standes nicht auch schon die lebendige Kraft der bewegten Wassermasse erschöpft hat.

Es hört ferner überall im obersten Theile des Fluthgebietes der Fluthstrom früher auf als die Erhebung des Wasserspiegels, oder mit anderen Worten die Grenze des Fluthstromes liegt unterhalb der Fluth-Grenze. Es kommt nämlich hier zunächst die Einwirkung des eigentlichen Flusswassers oder des Oberwassers in Betracht.

Das Oberwasser wird durch die von unten eindringende Fluthwelle nicht bloss wie durch ein Wehr aufgestaut, sondern förmlich eine Strecke weit zurückgeschoben, freilich nur so lange als die lebendige Kraft der Fluthwelle die des Oberwassers überwiegt. Wo sie sich das Gleichgewicht halten, findet durch das Gegeneinanderströmen eine Erhöhung, also Fluth, statt, jedoch läuft oberhalb dieses Punktes ein allmählich in die constante Oberwasserströmung des Flusses übergehender Ebbestrom, während von unten her die Fluthströmung mehr und mehr fühlbar wird. Die Grenze dieser Strömungen verschiebt sich während jeder Fluth in jedem Augenblicke und zwar über eine grössere Flusstrecke, deren oberster Punkt aber die Grenze des Fluthstromes ist. Diese Strecke ist, wie im Voraus bemerkt werden mag, vorzugsweise der Versandung oder der Barrenbildung ausgesetzt. (Siehe w. u.)

Eine auffallende Erscheinung wird von einigen Beobachtern z. B. Caland¹), ferner von D. Stevenson behauptet, dass nämlich in der Nähe der Mündung die Fluthströmung in der Tiefe bereits kräftig zu fühlen sein soll, wenn an der Oberfläche die Ebbeströmung noch sichtbar ist. Es soll alsdann das Wasser in der Tiefe weit salziger sein als an der Oberfläche. Diese Erscheinung

würde beweisen, dass das Süsswasser oder selbst das mit Seewasser gemischte Süsswasser, das sog. Brackwasser, sich schon in der Mündung über das schwerere Seewasser legt, und dabei in Folge der Trägheit seine Bewegung seewärts noch beibehält, während schon von der See her die Fluth wieder beginnt, wenngleich mit Strömung zunächst nur in der Tiefe.

Mit der Geschwindigkeit der Strömungen sowohl hei Fluth als bei Ebbe ist nun durchaus nicht die Geschwindigkeit des Fortschreitens der Welle in ihren einzelnen Theilen zu verwechseln. Man kann jedoch, wie sieh aus der Berechnung der Wassermenge (siehe § 11) ergiebt, die eine als die Function der anderen ansehen. Letztere Geschwindigkeit pflegt die Stromgeschwindigkeiten erheblich zu übertreffen und zwar um so mehr, je näher die Welle der Mündung oder dem offenen Meere sich befindet; vergl. Fig. 1 und 6 auf Taf. XLVIII, in welchen die mittleren Geschwindigkeiten des Gipfels und Fusspunktes der in die Elbe und Weser tretenden Fluthwellen von Helgoland bis nahe zu den Flutligrenzen eingeschrieben sind.

Nach ScottBusseH’s Versuchen (siehe D. Stevenson, Canal and River Engineering S. 158) soll die Fortschrittsgeschwindigkeit der Fluthwelle in einem regelmässigen Canal gleich der Fallgeschwindigkeit eines Körpers sein, welcher die Höhe von der Oberfläche der vollen Fluth bis zum Schwerpunkt des Querprofils durchfallen hat. Es soll demnach ferner die Geschwindigkeit in Canälen von gleichmässiger Tiefe unabhängig von ihrer Breite sein, während sie bei höheren Fluthen grösser sein muss als bei kleineren. Bei Canälen von rechteckigem Querschnitt und der Tiefe = h wäre also

/2 g — . — Vgli ; bei einem dreieckigen Profile v = . j 2 g y 2    V 3

u. s. w.

die Geschwindigkeit v =

Dies theoretisch wohl noch unerwiesene Gesetz, welches zu einer Vergleichung mit dem Gesetz der Ausflussgeschwindigkeit bei Oeffnungen in verticaler Wand auffordert, ist offenbar nicht direkt auf Flüsse von stets wechselnden Querschnitten anzuwenden. Wenn man jedoch die Mittelwerthe der Querschnitte sowie die mittleren Fortschrittsgeschwindigkeiten der Wellen für nicht zu unregelmässige Flusstrecken zu Grunde legt, so trifft das genannte Gesetz auch einigermaassen bei gewöhnlichen Müssen ein. Man gewinnt aber dadurch ein bequemes Mittel um aus der Umformung des Bettes durch Regulirung auf die Beschleunigung der Fluthwelle zu schliessen.

Ganz allgemein bewegt sich in denselben Strecken der Scheitel der Fluth-welle rascher als der Fusspunkt, weil letzterer im seichteren Wasser mehr Verzögerung erleidet als jener. Da dieselbe Ursache nach oben hin, wenn auch nicht gleichmässig aber doch ununterbrochen fortdauert, so wird je weiter die Welle nach oben hin fortschreitet, die Flutlidauer immer kürzer, die Ebhedauer desto länger. Dies Gesetz spricht sich mit grösster Deutlichkeit in den in Fig. 13 und 14 dargestellten Flutheurven der Elbe und Weser aus. Gewöhnlich wird mit der schliesslich zu Null werdenden Flutlidauer auch die Fluthhöhe zu Null, d. h. die Wasserspiegel des oberen Flusses und des Fluthgebietes fallen wie bei dem Wehrstau unmerklich zusammen. Wenn aber eine kräftige Fluth einem starken Stromgefälle oder einer sehr geringen Wassertiefe begegnet, so kann allmählich eine solche Verzögerung des Fusses der Welle entstehen, dass wohl die Flutlidauer, nicht aber auch die Fluthhöhe zu Null wird, d. h. dass der Scheitel den Fuss erreicht und gleich darauf die Welle sich überstürzt. Diese Erscheinung des Bore oder Mascaret tritt in einigen Flüssen mit furchtbarer Gewalt auf, z. B. im Amazonenstrom mit ca. 5m Höhe, im Tsian-Tscliang angeblich mit ca. 9m Höhe, wobei sich diese schäumende Wasserwand in der ganzen Flussbreite mit der Geschwindigkeit eines Schnellzuges, 50Km in 1 Stunde, aufwärts bewegt. Von den europäischen Flüssen ist der Bore vorzüglich auf der Seine, der Dordogne und dem Severn bekannt. Vor etwa 50 Jahren ist derselbe auch häufiger auf der Ems vorgekommen, und auch jetzt noch nicht ganz verschwunden.

Ausser den Fluth cur ven, welche bekanntlich das Gesetz des Steigens und Fallens für einen Ort ausdrücken (vergl. Cap. XIV, § 14), sind vorzüglich wichtig für die Kenntniss und Beurtheilung eines Fluthgebietes die Linien des Hoch- und Niedrigwassers, d. h. die ideelle Verbindung der für alle Punkte des Flutli-gebietes vorkommenden Höhen der Scheitel- und Fusspunkte. Zwischen diesen beiden Linien liegen die wirklichen, freilich nur momentan vorhandenen Spiegelhöhen der Fluthwellen in ihren verschiedenen Phasen. Man kann also das Gefälle des Flusses im Fluthgebiet keineswegs ähnlich wie im oberen Gebiete bestimmen, da es sich nicht allein an jeder Stelle sondern auch in jedem Augenblick ändert. Wenn ohne weitere Bezeichnung von Gefälle die Rede ist, so wird darunter die Linie der Fusspunkte oder die sog. Ebbelinie verstanden. In Frankreich ist diese Bezeichnung allgemein üblich. Vergl. Fig. 1 und 6, Taf. XLVIII.

In den genannten beiden Profilzeichnungen der Elbe und Weser sind die Flutliwellen in den vier Stadien des Hoch- uud Niedrigwassers, sowie der halben Fluth und Ebbe bei Cuxhafen bezw. Bremerhafen eingetragen und ihre Hauptstromrichtungen durch Pfeile bezeichnet. Aus Mangel an Platz konnten beide Profile nicht bis Helgoland voll ausgezeichnet werden. In beiden Fällen zählen aber die Längen mit 0 von Helgoland aus, und ist beidemale die halbe Fluthhöhe bei Cuxhafen und Bremerhafen mit der von Helgoland durch eine Horizontale verbunden. Diese Verbindung der beiderseitigen halben Fluthhöhen durch eine Horizontale ist offenbar nur eine Annahme, welche in Ermangelung thatsächlicher Beobachtungen, statt anderer weniger Wahrscheinlichkeit bietenden Annahmen, gemacht werden musste. Weil es nämlich bis jetzt unmöglich gewesen ist, die Insel Helgoland mit den Punkten des Festlandes nivellitisch zu verbinden, so können auch nicht, wie bei den durch Nivellement gegenseitig festgelegten Pegeln eines Flusses, die Wasserstandsbeohachtungen jener Inseln mit denen des Festlandes unzweifelhaft verbunden werden. Nimmt man aber an, dass die Fluther-scheinung zwischen Helgoland und der Küste die einer reinen Wellenschwingung ist, so lässt sich folgern, dass selbst bei einer Aenderung in der Wellengrösse die Hebungen und Senkungen sich gleich weit von dem mittleren Wasserstande entfernen werden. Obgleich nun ferner nach § 21 Cap. XIV die Lage des mittleren Meeresspiegels keineswegs als wirklich horizontal angesehen werden darf, so wird es für die Betrachtung der Fluthbewegungen das einfachste und verständlichste Bild geben, sie als horizontal anzunehmen. Erscheint also vom offenen Meere bis zur Küste die Hochwasserlinie unter Umständen steigend, die Niedrigwasserlinie fallend, so wird auch bis zu ungewissen Grenzen sich die Lage dieser Linien in tiefen Buchten oder in Flussmündungen ebenso fortsetzen.

Es würde im höchsten Grade werthvoll sein, über diesen dunkeln Theil der Ebbe und Fluth-erscheinung in Flussmündungen entweder durch thatsäcliliche Beobachtungen oder durch zweifellose theoretische Ermittelungen mehr Licht zu verbreiten als bis jetzt möglich gewesen ist. Hierzu bieten im Allgemeinen die selbstregistrirenden Fluthmesser eine völlig unentbehrliche Hülfe, von welcher indess noch viel zu wenig Gebrauch gemacht worden ist.

Für das bessere Verständniss der beiden Profile in Fig. 1 und 6 möge noch empfohlen werden, die nur abgebrochen oder verkürzt gezeichneten Strecken von Helgoland bis Cuxhafen und Bremerhafen nach dem Längenmaasstabe der übrigen Strecken auf einen besonderen Papierstreifen zu zeichnen und als Klappe an die betreffenden Stellen anzuheften. Die Form der Flutliwellen in den beiden Flüssen und vor deren Mündung wird dadurch bei Weitem anschaulicher. Ferner sei bemerkt, dass die Zeichnung der Fluthwellen zwischen Cuxhafen und Helgoland mit Hülfe der von Lentz²) mitgetheilten Fluthcurven von Cuxhafen, Scharhörn und Helgoland geschehen ist, während die in Fig. 13 angegebenen Fluthcurven dazu gedient haben, in das ebenfalls nach Lentz zusammengestellte Profil der Elbe die Fluthwellenlinien hineinzutragen. Da Fluthcurven oberhalb Hamburg nicht Vorlagen, so mussten dort zum Theil die Fluthwellen nach Zahlenangaben soweit als möglich ergänzt, zum Theil unvollständig gelassen werden. Aehnlich verhält es sich mit den Fluthwellen der Weser, für welche im Wesentlichen nur eine halbmonatliche Reihe von Fluthcurven zu Gebote stand, aus denen als Beispiel die in Fig. 14 dargestellten mitgetheilt sind.

Schon wegen des nicht vollständigen Beobachtungsmaterials müssen also die dargestellten Fluthwellen nur als annähernd richtig für die mittleren Verhältnisse gelten, wogegen die Hoch- und Niedrigwasserlinien der Fig. 1 und 6 aus längeren Zeiträumen ermittelt sind. Wie aus den der Zeit nach vertical untereinander gezeichneten Fluthcurven das Fortschreiten der Fluthwellen gefunden und in den Längenprofilen gezeichnet wird, darf als selbstverständlich hier übergangen werden. Nur ist dabei noch zu beachten, dass die aus den sämmtlichen Fluthcurven direkt hervorgehenden Höhen und Maasse erst auf ihr arithmetisches Mittel und ferner auf den Durchschnittsmaasstab der Längenprofile reducirt werden mussten, um in diese eingetragen zu werden.

Es ist ferner wohl kaum nöthig zu empfehlen für praktische Zwecke einen sehr viel grösseren Maasstab und verschiedene Farben für die einzelnen Linien zu gebrauchen, zumal wenn die Aen-derung der Fluthwellen etwa von Stunde zu Stunde gezeichnet werden soll. (Siehe w. u. bei Bestimmung der Wassermengen.)

Während nun im eigentlichen Flusse die Niedrigwasserlinie fast stets nach der Mündung hin geneigt liegt und nur ausnahmsweise in der Nähe der Mündung geringe Steigungen gegen das offene Meer hin, wo schon die ganze Fluthbewegung den Charakter der Wellenschwingung annimmt, denkbar sind (siehe jene Figuren), so wird es für die Hochwasserlinien die Regel sein, dass sie zunächst vom Meere her ansteigt und ferner fast stets da steigt, wo sich der Fluss nach oben hin merklich verengt, jedoch fällt, wo dieser sich erheblich erweitert. Ein Fallen dieser Linie nach oben hin ist ferner auch dann die Regel, wenn der Fluss fortwährend sehr eng bleibt und die in der Mündung eintretende Welle durch fortgesetzte bedeutende Hindernisse bald vernichtet wird. Dies ist fast bei allen kleineren Flüssen der Fall. Bei grösseren regelmässig gestalteten Flüssen wird die Linie anfangs etwas steigen, die längste Strecke horizontal laufen und an der Grenze des Fluthgebiets wieder ver-hältnissmässig rasch steigen. Bei unregelmässig gestalteten und verwilderten Flüssen findet dagegen ein mehrfacher Wechsel zwischen Steigen und Fallen statt. Siehe Fig. 6, Taf. XLVIII.

Für den Zustand des Flusses ist jedoch die Form der Niedrigwasserlinie noch bezeichnender als die der Hochwasserlinie. Man kann in Kürze sagen, dass je ausgebildeter das Fluthgebiet ist, dass desto gestreckter oder mit geringeren Neigungen versehen die Niedrig Wasserlinie sein wird. Oder es wird die bei einem uncorrigirten Fluss hoch liegende und mit starken Neigungen sich von der Fluthgrenze bis zur Mündung hinziehende Niedrigwasserlinie sich nach der erfolgreichen Correction erheblich und namentlich im oberen Fluthgebiet senken und dadurch die Fluthgrenze um viele Kilometer weiter hinaufrücken. Denn es darf unbedingt angenommen werden, dass nach der Correction die Hochwasserlinie sich mindestens in ihrer alten Richtung so weit nach oben hin verlängert bis sie die neue Niedrigwasserlinie trifft, doch wird wahrscheinlich in den meisten Fällen auch die Hochwasserlinie sich gegen ihre frühere Lage heben und auch ihrerseits zur Hinaufschiebung der Fluthgrenze beitragen. Die auf Taf. XLVIII dargestellten und weiter unten beschriebenen Beispiele der Elbe, Weser und Clyde geben hiervon ein anschauliches Bild. Es darf also zunächst festgehalten werden, dass je länger flussaufwärts und je mehr der Höhe nach sich die Hoch- und Niedrigwasserlinien von einander entfernt halten, desto günstiger das Verhalten der Fluth im Allgemeinen sein wird.

Die zwischen der Scheitellinie und der Fusslinie liegenden Fluthwellenlinien werden um so gestreckter oder weniger geneigt, je rascher die Welle das Fluthgebiet durchläuft oder je besser das Flussbett ausgebildet ist. Bei kleinen Flüssen wird die den Fluss hinauflaufende Fluthwelle mit ihrem Hochwasser in der Nähe der Fluthgrenze angekommen sein, bevor in der Mündung die Ebbe auf Niedrigwasser angelangt oder bevor gar eine neue Fluthwelle die Mündung passirt hat.

Bei grossen Flüssen dagegen werden, ehe die erstgedachte Welle die Fluthgrenze erreicht hat, nicht nur eine sondern selbst mehrere Wellen inzwischen die Mündung passirt haben und mit denselben Zeitinteiwallen wie in dem Meere, aber in immer kürzeren Raumintervallen hinter einander das Flutligebiet durchlaufen. So sollen auf dem Amazonenstrome, dessen Fluthgebiet etwa 1000Km Länge besitzt, sieben bis acht Fluthwellen gleichzeitig hinter einander stattfinden. Es ist zweifellos, dass auf unseren Flüssen Elbe und Weser zeitweilig zwei Fluthwellen gleichzeitig auf-treten. Ebenso müsste in den Fig. 1 und 6, Taf. XLVIII jedesmal da, wo am oberen Ende des Flusses die Fluthwelle mit der Hochwasserlinie zusammentrifft, weiter oberhalb wieder eine Senkung der Fluthwelle, und wo die Fluthwelle die Niedrigwasserlinie trifft, eine Hebung oder eine vorangegangene Fluthwelle sichtbar sein. Es ist bereits oben bemerkt, dass hierzu die nöthigen Beobachtungen gefehlt haben.

Die bis jetzt besprochenen Erscheinungen erfolgen nun auf keinem Flusse mit Regelmässigkeit, weil weder der obere Zufluss constant ist, noch auch die Fluthhöhen und Geschwindigkeiten in der Mündung sich gleich bleiben.

Zur Vereinfachung der Betrachtung sei zunächst nur der obere Zufluss veränderlich angenommen. Es ist eine bekannte Thatsache und aus Fig. 1, Taf. XLVIII ersichtlich, dass die gewöhnliche Fluthgrenze von der gewöhnlichen Fluthwelle bei höherem Oberwasser nicht erreicht, dagegen bei jedem niedrigerem Oberwasser überschritten wird. In noch stärkerem Grade aber als die Fluthgrenze verschiebt sich in beiden Fällen die Grenze des Fluthstromes.

Es werden ferner im ersteren Falle bei vermehrtem Oberwasser sowohl der Scheitel als der Fusspunkt der Fluthwelle gehoben, im letzteren Falle dagegen gesenkt, in beiden Fällen jedoch der Fusspunkt mehr als der Scheitel, so dass bei höherem Oberwasser die Fluthgrösse abnimmt, bei kleinerem zunimmt. Siehe Fig. 1.

Alle diese Aenderungen finden jedoch im oberen Theile des Fluthgebietes in höherem Grade statt und nehmen nach unten hin stetig ab, so dass an einem gewissen Punkte des Fluthgebietes, bei grossen Strömen schon weit oberhalb der Mündung, jeder Einfluss des Oberwassers verschwindet, auf der Elbe z. B. schon etwa bei Glückstadt, in der Weser etwa bei Brake.

Für die Erscheinungen in Folge veränderter Fluthhöhen möge zunächst wieder der obere Zufluss constant angenommen werden. Es wird zunächst wohl ohne Weiteres klar, dass eine in der Mündung auftretende Flutli auch höher flussaufwärts sich erstrecken und dabei an jeder Stelle des Fluthgebiets ein grösseres Fluthinter-vall erzeugen wird. Dies ergiebt sich z. B. aus Fig. 14, Taf. XLVIII. Letzteres ist jedoch nur so lange der Fall als nur eine grössere Flutli auftritt. Die Fluthgrössen in den oberen Strecken des Fluthgebiets werden nämlich wesentlich von der Grösse der vorangegangenen Fluthen abhängig und zwar in der Weise, dass vorangegangene Finthen im Allgemeinen dort für die folgenden Fluthen einen geringeren Fluthwechsel erzeugen.

Es zeigt sich dies, abgesehen von den Einwirkungen des Oberwassers und des die Fluthgrösse in der Mündung beeinflussenden Windes, mit Regelmässigkeit während der monatlich zweimal stattfindenden Zeit der Springfluthen. Wie im Cap. XIV, § 12 und 14 näher geschildert, besteht die halbmonatliche Ungleichheit aus einem allmählichen Hin- und Herschwanken zwischen tauben Fluthen und Springfluthen, während zwischen beiden in der Mitte die mittlere Flutli der betreffenden Periode liegt. Da also um die Zeit der Springfluth mehrere höhere Fluthen sich folgen, so wird das bei Ebbe in der oberen Strecke des Fluthgebiets zurückfliessende Wasser einer voraufgegangenen hohen Flutli sich gegen die Flutli der nachfolgenden Fluthwelle ähnlich wie ein höheres Oberwasser verhalten, d. h. die Wasserstände werden sowohl bei Hochwasser als auch bei Niedrigwasser daselbst erhöht. Oder mit anderen Worten, es findet jede neue Fluthwelle im oberen Fluthgebiet einen um so höheren Wasserstand vor, je höhere Wellen voraufgegangen sind und je länger überhaupt das Fluthgebiet ist.

Nach Fig. 1, Taf. XLVIII ist also die Erscheinung um die Zeit der Spring-fluth insofern besonders complicirt und interessant, dass zwar im unteren Tlieile des Fluthgebietes das Niedrigwasser der Springfluth ebenso wie im offenen Meere niedriger herabsinkt als das Niedrigwasser der gewöhnlichen oder gar der tauben Fluth, dass aber in dem oberen Fluthgebiet grade das entgegengesetzte stattfindet. Die Hochwasser der hohen Fluthen werden jedoch im ganzen Fluthgebiet höher als die der kleineren Fluthen.

Endlich werden in den Flüssen die Flutherseheinungen reichlich so sehr wie im offenen Meere von den stärkeren Winden beeinflusst, jedoch hauptsächlich nur von solchen, welche aufwärts oder abwärts in der Hauptrichtung des Flusses, vorzüglich der unteren Strecke wehen. Der Einfluss des Windes ist im Allgemeinen um so bedeutender, je mässiger die Fluthentwickelung vor der Mündung der betreffenden Flüsse ist, daher ungleich wichtiger für die deutschen Flüsse als für die meisten englischen, vor deren Mündung im Durchschnitt eine reichlich anderthalbfach stärkere Fluth stattfindet. Die grösste Bedeutung haben für die Fluthgebiete die Sturm-fluthen besonders dann, wenn sie mit hohem Oberwasser Zusammentreffen. Es entstehen dadurch Hochwasserstände, welche verhältnissmässig die gleichzeitigen Wasserhöhen an der offenen Küste meistens erheblich übersteigen. Bei diesen Sturmfluthen rückt trotz des hohen Oberwassers die Fluthgrenze oft um viele Kilometer über die gewöhnliche Grenze aufwärts. Eine besondere Eigentümlichkeit solcher Sturmfluthen in einem Fluthgebiet ist, dass selbst die höchsten sich unter einander in vielen Stücken unähnlich sind. Es kommt dies daher, weil das Gesammtresultat von vielen einzelnen Factoren abhängt, unter denen ausser den Verhältnissen der Fluthhöhe zu der Stärke des Oberwassers noch die Anzahl der voraufgegangenen höheren Fluthen und das Verhalten des Windes die wichtigsten sind.

In solchen Flussgebieten, welche neben dem eigentlichen, nur die gewöhnlichen Fluthen aufnehmenden Flussbette noch ausgedehntere uneingedeichte Niederungen besitzen, werden die Sturmfluthen nach einer Correction nahezu unverändert wie vor derselben bleiben, weil sich besonders in der ganzen unteren Flusstrecke das Profil des höchsten Wassers in seiner Grösse nicht merklich geändert haben wird. Dagegen wird das für sich allein auftretende hohe Oberwasser in dem oberen Fluthgebiet wesentlich gesenkt werden, weil dasselbe dauernd in dem vertieften Flussschlauche einen verbesserten Abfluss findet. Dieser Umstand ist neben dem Hauptzweck der Fluthcorrection in manchen Fällen sehr beachtenswerth. So würde z. B. das höchste Oberwasser oberhalb Bremen durch eine solche Correction noch um etwa lm erniedrigt und dadurch ein grosser Nutzen für Ab Wässerung und die verminderte Deichlast geschaffen werden.

§ 11. Die Wassernieuge und deren Messung. Mit den im vorigen Paragraph geschilderten äusseren Erscheinungen steht nun die vor Allem wichtige Grösse der sich bewegenden Wassermenge oder des hydraulischen Vermögens im engsten Zusammenhänge. Dieselbe ist jedoch äusserlich nicht auf den ersten Blick und auch selbst nach verschiedenen Beobachtungen nur dem kundigen Auge erkennbar. Denn oft ist unter ungeheuren Wasserflächen die Gesammtbewegung weit geringer

als in einem in der Oberfläche schmalen, jedoch tiefen und mit grosser Geschwindigkeit durchströmten Bette. Ausserdem findet im Fluthgebiet da, wo augenblicklich absoluter Stillstand herrscht, nach einigen Stunden vielleicht eine reissende Strömung statt oder es liegen zur Zeit des Niedrigwassers lange und mehrere Kilometer breite Flächen trocken, über welchen zu anderen Zeiten ein lebhafter Fluth- oder Ebbestrom sich bewegt.

Schon aus letzteren Gründen erscheint es völlig unmöglich die Wassermenge des Fluthgebietes grösserer Flüsse mit den für obere Flusstrecken gebräuchlichen Apparaten und Methoden zu bestimmen, wenn man nicht etwa für ungefähre Resultate mit wenigen Schwimmern sich begnügen will.

Um nun, wie es zur rationellen Behandlung einer Flutlicorrection unerlässlich ist, die für jedes Stadium der Ebbe oder Fluth und für jeden Punkt des Fluth-gebiets verschiedene Grösse des bewegten Wassers zu finden, sowie ausserdem für geänderte Fluthverhältnisse vorher zu berechnen, bieten zunächst die genaue Bestimmung und Darstellung der Fluthwelle für die Dauer einer ganzen Tide, sodann die Kenntniss der in den verschiedenen Stadien vom Wasser bedeckten Ober

flächen und endlich eine Kenntniss des von oben constant zufliessenden Oberwassers, in richtige Verbindung mit einander gebracht, das einzige zwar sehr umständliche aber auch ausreichende und in seiner Ausführung sehr interessante Mittel. Dasselbe ist soweit bekannt zuerst von Htibbe¹¹) im Jahre 1841 für die Unterelbe angewandt.

Die Formel für die Berechnung der durch ein gewisses beliebiges Profil innerhalb einer gewissen Zeit während der Ebbe oder Fluth hindurchfliessenden Wassermenge ist nun zunächst in Worten ausgedrückt:

„Die fragliche Wassermenge ist gleich der Summe der Produkte aus den (einzelnen) Grössen der Oberfläche multiplicirt mit den (einzelnen) Grössen der Hebung und Senkung derselben oberhalb jenes Profiles liegenden Oberfläche plus dem Zufluss des Oberwassers.“

Dieser Satz wird sofort durch graphische Darstellung anschaulich und erwiesen. Es bedeuten

in nebenstehender Fig. 4 G den Zufluss des Oberwassers, die ausgezogene und die gestrichelte Linie, die zwei innerhalb der gewissen Zeit sich ändernden und sich mehrfach durchschneidenden Fluthwellen-linien. Endlich sind in den hierdurch entstehen-

und die zu diesen Höhenschwankungen

Fig. 4.

JPr.I.

Pr.Il/.

Tr.W.

X, X„ Xm Xm

«T"¹-

-x,,, x,w

SJ* •• -2

55, z„ Z,„ rL

den verschiedenen Abtheilungen die Hebungen des Wasserspiegels negativ mit — x,

, die Senkungen dagegen positiv mit -f y, +y,, zugehörigen Oberflächen mit X, Z und Y bezeichnet.

Alsdann ist    zunächst der    Durchfluss durch das Profil I    = C,

der durch    das Profil    II    =    G— (x, X, + x,, X„ 4- x,,, X„,    + ...)    =    C +    S (— x X),

der durch    das    Profil    III    —    C+X(— x X) Yi y Y),

der durch    das    Profil    IV    =    C+V{-x X) + S(+yY) +    S(— z    Z)    u. s.    w.

Denn jede einzelne Abtheilung wird als ein Gefäss angesehen, durch dessen Vorder- und Hinterwand eine Ein- oder Ausströmung geschieht. Hat dann in einer bestimmten Zeit eine Hebung des Spiegels stattgefunden, so wird durch die letztere Wand weniger ausgeströmt sein, als durch die erstere eingeströmt ist, hat dagegen eine Senkung stattgefunden, so ist durch letztere mehr ausgeströmt als durch erstere eingeströmt ist.

PP

n) Hübbe. Einige Wasserstandsbeobachtungen im Fluthgebiete des Elbstromes. Hamburg 1841.

Es ist hiernach nicht weiter nachzuweisen, dass man unbedingt von oben und zwar von der Stelle des constanten Zuflusses anfangen muss, um für jede untere Stelle den Durchfluss zu bestimmen, dass die letztere Stelle dagegen beliebig, also auch z. B. nicht gerade an der Grenze einer Hebung oder Senkung zu liegen braucht, und endlich, dass die Ausdrücke für die Wassermenge bald positiv bald negativ und sogar zu Null werden können. Alsdann herrscht in dem betreffenden Profil entweder Ebbeströmung, Fluthströmung oder gar kein Strom. Endlich erscheint wohl selbstverständlich, dass man die Messungen für die einzelnen Hebungen und Senkungen an nahe gestellten Pegeln in gleichen Zeitintervallen vornimmt, welche letztere gross genug (mindestens eine Viertelstunde, bequemer von Stunde zu Stunde) sind, um eine Aenderung des Spiegels wahrzunehmen, dass man aber zur Bestimmung der Durchflussmenge für eine Secunde die aus jenen Zeitintervallen sich ergebenden Höhenschwankungen oder das Gesammtresultat der Wassermenge durch die Anzahl der Secunden eines jeden Intervalls zu dividiren hat.

Bequemer als die direkte Beobachtung der von Zeit zu Zeit vorkommenden Schwankungen, zu welchem Zwecke für die Dauer einer ganzen Tide und für eine längere Stromstrecke eine grössere Zahl recht zuverlässiger Beobachter gehört, ist die graphische Darstellung der Schwankungen oder der Erscheinungen der Fluthwelle in verschiedenen Stadien der Fluth, welche man aus vorhandenen, von selhstregistrirenden Fluthmessern gezeichneten Fluthcurven construiren kann. Wenn einmal solche zuverlässige Beobachtungen für eine geringere Zahl von Orten (etwa 6 für ein massiges Fluth-gebiet) vorhanden sind, so ergiebt sich ferner die Möglichkeit, nachträglich für jede beliebige Zeit, z. B. der eines höheren Oberwassers, einer besonders grossen oder kleinen Fluth u. s. w. die Wassermengen zu berechnen, während die nöthigen Vorbereitungen bei der Beobachtung mit gewöhnlichen Pegeln für derartige Gelegenheiten meistens viel zu zeitraubend sein würden.

Um aus der Wassermenge die Stromgeschwindigkeit zu finden ist offenbar die erstere durch das für die betreffende Zeit vorhandene Querprofil zu dividiren, wobei nur auf die Veränderlichkeit der Profilgrössen zu achten ist. Wie bereits oben bei der Fortschrittsgeschwindigkeit bemerkt wurde, ist also die Stromgeschwindigkeit als eine Function jener anzusehen.

Als wesentlichstes allgemeines Resultat dieser Betrachtungen über die Wassermenge ergiebt sich einmal die Schwierigkeit der genauen Bestimmung, aber ausserdem, dass die nicht unbedingt feststehenden Grössen, aus denen die bewegte Wassermenge sich zusammensetzt, die Oberflächen und die Schwankungen, durch ihre etwaige Vergrösserung eine weit mehr als im einfachen Verhältnisse stehende Vermehrung der Wasser menge hervorbringen.

Es kann z. B. unter günstigen Umständen eine gegen früher verdoppelte Fluthschwankung eines bestimmten Punktes Veranlassung geben, dass die Fluth nach oben hin sich doppelt so weit erstreckt und doppelt so viel Oberfläche bedeckt, als bei der früheren Schwankung der Fall war. Alsdann würde das einströmende Fluthwasser sich in der dritten Potenz also hier um das achtfache vermehren, und die Ebbeströmung würde unter Berücksichtigung des constant bleibenden Oberwassers gleichfalls eine erhebliche Verstärkung erhalten, und zwar um so grösser, je geringer das Oberwasser im Vergleich zur Fluthmenge ist.

Begreiflicher Weise kann eine wesentliche Aenderung der Fluthschwankung in der Mündung oder im untersten Theil des Fluthgebietes fast nie geschaffen werden; dagegen bietet sich für die mittleren und oberen Strecken auf manchen Flüssen die Gelegenheit zu einer wesentlichen Vergrösserung, selbst Verdoppelung des Fluth-intervalls, und wird es dann von den übrigen Stücken des Flusslaufes abhängen, in welchem Maasse dadurch eine Vermehrung der Wassermenge oder des hydraulischen Vermögens zu erreichen ist.

Unter diesen Faktoren, welche auf die Vermehrung des Wassers Einfluss haben befindet sieb auch gewissermaassen versteckt die grössere Geschwindigkeit, mit welcher sich die Fluthwelle von der Mündung aufwärts bewegt, indem z. B. für eine gewisse mittlere Strecke trotz gleichbleibender Gesammtdifferenz zwischen Hoch- und Niedrigwasser und gleicher Oberfläche durch die vermehrte Fortschrittsgeschwindigkeit der Welle insbesondere ihres Fusses eine wesentlich stärkere und längere Flutheinströmung entsteht. Diese letztere wird sich allerdings äusserlicli nur nach oben hin durch Yergrösserung sowohl der Gesammtdifferenz als auch der schwankenden Oberfläche verrathen.

Es möge hier schliesslich noch eine praktische Regel für die Aufnahmen der Querschnitte Platz finden. Indem man nämlich gezwungen ist, die Tiefen während des fallenden oder steigenden Wassers zu messen und dieselben nachträglich auf einen bestimmten Wasserstand zu reduciren, so entstehen hierbei um so leichter Irrthümer und Fehler, je rascher die Höhe des Wassers sich ändert und je weiter die zu bestimmenden Profile von einem oberen oder unteren Pegel entfernt liegen. Es empfiehlt sich daher, selbstverständlich unter genauer Beobachtung der oberen und unteren Pegelstände während der ganzen Tiefenmessung sowie unter genauer Registrirung der Zeiten, in denen die Tiefen gemessen werden, alle Tiefenmessungen im Fluthgebiet der Flüsse vorzugsweise bei kleineren Tiden und dabei noch besonders während der längerdauernden Ebbe anzustellen.

§ 12. Wechselwirkung zwischen Wassermenge und Flussbett. Die vorzüglichsten Mängel desselben. Es ist in der bisherigen Darstellung vermieden worden von den einzelnen Eigenschaften des Flussbettes zu sprechen und nur im Allgemeinen gelegentlich betont, dass dieses der Entwickelung der Fluthwelle möglichst wenig Hindernisse entgegenzusetzen habe, und dass es die Aufgabe sei, in einem verwilderten Flusse mit einer verkümmerten Fluthwelle eine solche Stromkraft zu erzeugen, welche für die Schiffahrt eine grössere und namentlich gleichmässigere Tiefe her Vorbringen und erhalten könne. Der Vermehrung der Stromkraft, wozu hauptsächlich die Yergrösserung der Wassermenge das Mittel giebt, muss aber eine gewisse künstliche Einwirkung auf das Flussbett voraufgehen. Es könnte fast scheinen, als ob diese Forderungen sich in einem fehlerhaften Kreise drehten, doch ist erfreulicherweise gerade dieser Kreis der Ursachen und Wirkungen für die fragliche Aufgabe ein glücklicher zu nennen.

Man findet die Lösung derselben in dem Satze: Je ungehinderter die Fluthwelle sich an jedem Punkte bewegen kann, eine desto grössere Wassermenge strömt bei der Fluth nach oben und vergrössert sowohl während dieser als auch rückströmend bei der Ebbe die Stromkraft oder dieFähig-keit, ein geräumigeres namentlich tieferes Bett auszubilden und zu erhalten.

Die bessere Ausbildung des Bettes durch vermehrte Stromkraft kann hier bereits als durch die allgemeinen Lehren des Strombaues erwiesen angesehen werden, freilich unter der Voraussetzung, dass die Stromkraft sich nicht völlig selbst frei überlassen bleibe, sondern soweit nöthig durch geeignete Regulirungswerke geleitet werde. Es ist also nur noch erforderlich zum Nachweise des eben genannten Satzes die Wirkung der einzelnen Hindernisse des Bettes auf die Entwickelung der Fluthwelle näher zu beleuchten.

Als die vorzüglich in Betracht kommenden Hindernisse sind zu nennen: scharfe Krümmungen, Spaltungen durch Inseln oder hohe Sandbänke, Ungleich-mässigkeit in den Querschnitten und zwar sowohl zu grosse Breite als auch zu grosse Einengung, und endlich Unebenheit des Bettes und der Ufer. Dieselben stehen in manchen Fällen unter einander in einer bestimmten Beziehung oder Abhängigkeit, verdienen jedoch sämmtlich besonders betrachtet zu werden.

Grosse Krümmungen, wenngleich ohne besonders scharfe Biegung, haben zunächst den Nachtheil, dass sie den Weg bis zu dem Hafenpunkt verlängern und den letztem vergleichsweise höher flussaufwärts rücken, also in die Gegend des geringeren FluthWechsels und der kleineren Wassertiefe bringen. Es mag hier zunächst als erwiesen vorausgesetzt werden, dass von Unregelmässigkeiten abgesehen, die Wassertiefe von der Mündung nach der Fluthgrenze hin abnimmt. Durch die Verlängerung des Weges um etwa lKm kann aber ein für die Schiffahrt schon erhebliches Maass an Tiefe, wenn auch nur einige Centimeter, verloren gehen.

Von ganz anderer Wirkung sind kleine aber sehr scharfe Krümmungen. In diesen wird durch die fortwährend starke Richtungsänderung der sie durchlaufenden Welle ein Theil der lebendigen Kraft derselben unnütz verzehrt. Ausserdem verursacht jede scharfe Krümmung hier wie im oberen Stromlaufe an der concaven Seite eine erhebliche Vertiefung und gleichzeitig wegen der im Fluthgebiet doppelt gefährlichen Tendenz der Anlandung auf der convexen Seite eine Profilverengung, sowie eine die lebendige Kraft ebenfalls abschwächende Ungleichförmigkeit mit den davor und dahinter liegenden Profilen.

Einen noch ungünstigeren Einfluss als die Krümmungen üben auf die Fluthent-wickelung die Spaltungen, namentlich die durch grössere Inseln herbeigeführten. Es ist eine aus den allgemeinen Lehren über Wasserbewegung bekannte Thatsache, dass ein gespaltener Fluss in seinen beiden einzelnen Armen einen grösseren Widerstand gegen das Fliessen seiner Wassermasse erfährt als im ungetheilten Lauf, weil die Gesammtfläche der Betten im ersteren Falle etwa um das 1 ’/s fache grösser ist als im letzteren Falle bei gleicher Länge, während die Tiefen in den gespaltenen Armen entsprechend kleiner sind. Es erfährt also zunächst die Fluthwelle in jeder Spaltung eine um so bedeutendere Schwächung, je länger die Spaltung anhält. Bei grossen Spaltungen ergiebt sich dann noch als ferneres Uebel, dass meistens die Fluthwelle in dem einen Arm etwas rascher an der oberen Spitze der Insel ankommt, als in dem andern. Hierdurch wird ein Theil des aus dem ersteren hinaufgedrungenen Fluthwassers nach dem anderen hinüber gezogen. Dies kann unter Umständen so weit gehen, dass in dem zweiten Arme gleichzeitig von unten und von oben die Fluth und sogar ein' Fluthstrom eindringt. Die natürliche Folge ist dann ausser einer erheblichen Schwächung der nach oben in den wieder ungetheilten Fluss hinauflaufenden Fluthwelle die Versandung des zweiten Armes, die, wenn nicht derselbe aufgegeben werden soll, unfehlbar bedeutende Kosten für Baggerungen verursacht. Ein sehr interessantes Beispiel hierzu liefert die bei Hamburg stattfindende Spaltung der Elbe in die Siider- und Norder-Elbe, wobei durch die erstere der Fluthstrom eine bedeutende Strecke in den oberen Theil der Norder-Elbe hineintrat, bis die von unten in dieser hinaufkommende Fluthströmung allmählich die obere Gegenströmung überwand. Durch erhebliche Regulirungen und Baggerungen hat die Stadt Hamburg diesen für ihre Schiffahrt sehr fühlbaren Uebelstand in letzter Zeit abzuschwächen gesucht, welche Anstrengungen in einem bedeutenden Durchstich bei der „Kalten IIofeu ihren erfolgreichen Abschluss gefunden haben (vergl. Cap. IX. § 11, S. 509).

Wo nicht etwa wie z. B. durch politische Verhältnisse oder sonstige unüberwindliche Hindernisse eine Stromspaltung im Fluthgebiete unvermeidlich erscheint, sollte sie noch mehr als schon im oberen Gebiete unbedingt aufgehoben werden.

Die durch wasserfreie Inseln bewirkten Spaltungen gehen nun allmählich in Spaltungen durch grössere Sandbänke über, und alles über jene Ungünstiges gesagte passt, wenn auch in geringerem Grade auf grosse und selbst kleine Sandbänke. Es wiederholen sich bei diesen qualitativ dieselben Ursachen und Wirkungen für die Abschwächung der Fluthwelle. Da aber in einem verwilderten Flussbette namentlich in der unteren Gegend die Zahl der Sandbänke die der wirklichen Inseln meistens weit übertrifft, so ist auch quantitativ wegen der sich von allen einzelnen Bänken addirenden Wirkung ihr Nachtheil für die gesammte Ausbildung des Flusses gewöhnlich sehr gross. Es liegt mithin ein doppeltes Interesse vor die Spaltungen aller Art zu beseitigen, weil sie nicht allein die Fluthentwickelung und das hydraulische Vermögen des Flusses im Allgemeinen schwächen, sondern auch direkt für die Schiffahrt wegen der ungleichmässigeren und geringeren durchschnittlichen Tiefe hinderlich werden.

Wenngleich der Hydraulik bislang noch nicht gelungen ist für die abwechselnden Verengungen und Erweiterungen in offenen Wasserläufen, namentlich in grossen Flüssen, Widerstands-Coefficienten in ähnlicher Weise zu finden als für derartige Querschnittsänderungen in geschlossenen Röhren, so kann doch als unzweifelhaft angesehen werden, dass auch bei ersteren alle sowohl nach Form als nach Grösse rasch erfolgenden Querschnittsänderungen einen gewissen Verlust an Geschwindigkeit und damit an lebendiger Kraft bedingen. Ausserdem haben noch alle Unregelmässigkeiten in der Profilgestaltung den Nachtheil, dass sie sehr veränderlich sind und dadurch zu neuen Verwilderungen Anlass geben. Dass vergleichsweise übermässige Einengungen die Fluthwelle in ungleich höherem Grade abschwächen als zu grosse Weiten, bedarf daneben wohl keines Beweises.

Eine besondere Art von Unregelmässigkeiten der Querschnitte bilden die sog. Barren. Man versteht hierunter Sandbänke, welche das ganze Profil der Breite nach durchsetzen und dabei ihren Platz, trotz vorübergehender Aenderungen, im Ganzen dauernd behaupten. Begreiflicherweise sind daher die Barren für die Schiffahrt besonders nachtheilig. lieber die Gesetze ihrer Entstehung und Umbildung und die Mittel zu ihrer Vertreibung herrscht bei Theoretikern und Praktikern die grösste Meinungsverschiedenheit, die sich zum Theile aus der individuellen Beschaffenheit der einzelnen Flüsse und ihrer etwaigen Barren erklärt. Es giebt nämlich barrenlose Flüsse, ferner solche mit nur einer Barre vor der Mündung und endlich Flüsse mit zwei ganz verschiedenen Barrengegenden.

Indem wir hinsichtlich der verschiedenen Auffassungen vorzugsweise auf Dal-mann und die von diesem citirten Schriftsteller verweisen, geben wir im Nachstehenden kurz die eigene Ansicht.

Wie bereits oben S. 805, bei der Besprechung der Grenze des Fluthstromes bemerkt wurde, bildet sich namentlich in grösseren Flüssen an jener Stelle oft die obere Barre. Es treffen hierzu nämlich die ungünstigen Umstände zusammen, dass der Fluss mit seinem Oberwasser grosse Mengen von Sinkstoffen in die oberen Strecken des Fluthgebietes schiebt, woselbst zwar bei hohem Oberwasser, sowie bei hohen Sturm-fluthen auf kurze Zeit eine bedeutende Strömung herrscht und eine entsprechende Profilausweitung eintritt, während dagegen auf lange Zeit grade hier eine besonders schwache Strömung sowohl bei Ebbe als bei Fluth vorhanden ist. Diese Art von Barrenbildung ist oft nur durch Baggerung zu überwinden, weil sich die ungünstigen Stromverhältnisse an der Fluthgrenze und das Eintreiben der Sinkstoffe von oben nicht durch Regulirung allein beseitigen lassen.

Während die oberen Barren in grösseren Flüssen häufiger auftreten, erscheint umgekehrt die Barrenbildung vor der Mündung mehr bei kleineren oder bei solchen

Flüssen, welche nur einen geringen Fluthwechsel besitzen. Es wirken hierbei als Factoren: die aus- und eingehende Ebbe- und Fluthströmung, die Küstenströmung, deren Richtung in manchen Fällen sich bei Ebbe und Fluth ändert, und die Einwirkung der Wellenbewegung oder die Riffbildung. Je kräftiger die erstere Strömung oder die eigentliche Flusströmung, desto geringer wird die Barrenbildung in der Mündung sein, also bei allen grösseren Flüssen mit starkem Fluthwechsel. Je stärker aber die beiden letzteren Factoren auftreten oder je mehr die Fluthströmung zurücktritt, desto kräftiger die Barrenbildung. Da das ein- und auslaufende Fluthwasser die Menge des gewöhnlichen Oberwassers oft um das hundertfache übersteigt, so wird wohl ohne Weiteres klar, dass Flüsse ohne Fluthschwankung die von oben kommenden Sinkstoffe vor ihren Mündungen soweit ablagern müssen, als diese nicht durch Küstenströmungen entfernt werden. So z. B. vor der Mündung des Nils, der Donau und selbst des nur von einer geringen Fluth gestauten, aber nicht einmal an der Oberfläche aufwärts bewegten Mississippi. Dort finden die bekannten ungeheuren Barren statt, die indessen hier kaum näher zu betrachten sind. Aehnlich wird es jedoch bei den Mündungen kleiner Flüsse sein, selbst wenn diese eine grosse Fluthschwankung haben, weil verhältnissmässig das hydraulische Vermögen des Flusses zu gering bleibt, um vor der Mündung und bei etwaiger Einwirkung der Küstenströmung und Riffbildung noch eine grössere Tiefe zu erhalten. Aus dem in § 2 über Ablagerung durch Küstenströmung und über Riffbildung Gesagten geht hervor, dass diese beiden Factoren sich fortwährend bestreben, eine vorhandene Bucht den benachbarten Uferlinien entsprechend auszufüllen. Das wirksamste Mittel hiergegen kann im Allgemeinen nur die Verstärkung der ein- und auslaufenden Fluthströmung sein. Bei Besprechung der Tyne-Mündung in § 16 sowie im Cap. XVII § 5 ist ein Beispiel solcher Mündungsbarren gegeben.

Alle Arteil von Einengungen des Profiles werden nun für die Fluthent-wickelung um so nachtheiliger, je mehr sie von einer rauhen Beschaffenheit des Bettes und Ufers begleitet sind. In unseren deutschen, völlig im Sand oder Thon gebetteten Flüssen wird nun zwar eine Rauheit des Bettes nicht im Entferntesten so wie bei einzelnen durch felsige Gebiete sich hindurchziehenden englischen Flüssen auftreten. Aber wohl nirgends mehr als grade in Deutschland, dem Vaterlande des Buhnenbaues, wird man beobachten können, dass selbst enge Flusstrecken im Fluth-gebiet so mit Buhnen verbaut sind, dass die Flutliwelle fast unaufhörlich einen merklichen Widerstand erfährt und nach verhältnissmässig kurzem Lauf nur noch einen geringen Theil ihrer ursprünglichen Kraft behält.

Hier zeigt sich am augenfälligsten der Unterschied zwischen den Regeln des oberen und unteren Flussbaues.

Denn der merkliche Stau, den jede Buhne im fliessenden Wasser erzeugt, so lange sie nicht gänzlich verlandet ist, wirkt im oberen Flussgebiet zwar für die Schiffahrt unter Umständen etwas lästig und daneben für die gleichmässige Ausbildung der Sohle nicht ganz günstig, im Uebrigen aber keineswegs schädlich, sondern eher wohlthätig für die Erhaltung einer genügenden Fahrtiefe oder eines mässigen Wasserstandes. Daneben ist der Vortheil der Buhnen, wo es auf Verlandung der vom Hauptflussbett abgeschnittenen Wasserflächen ankommt, wie dies durchweg im oberen Flussgebiet der Fall ist, ganz unbestritten.

Im Fluthgebiet wird aber jeder noch so kleine Stau, wenn er sich häufig wiederholt, schliesslich eine sehr merkliche Schwächung der Flutliwelle hervorbringen.

Denn die Fluthwelle kann nicht wie das bergab fiiessende Wasser durch den (zu seiner Schaffung einen gewissen Zeitaufwand bedingenden) Aufstau und die dadurch erfolgte Geschwindigkeitsvermehrung die Profilverengung unschädlich machen, sondern für sie ist jeder Augenblick Zeitverlust unwiederbringlich verloren, und mit der Zeit in gleichem Maasse ihre Kraft. Oder mit anderen Worten: es zwingt die Fluthwelle nichts ein Hinderniss zu überwinden, wohl aber wird sie mit jedem Hinderniss träger und schwächer.

Bei Besprechung der Beispiele insbesondere der Weser wird diese Tliatsache näher beleuchtet werden.

§ 13. Projectirung und Hülfsmittel der Regulirimg. Das Projectiren der Regulirung erfordert nun die unausgesetzte Beachtung der im Vorigen besprochenen Erscheinungen und Lehren, insbesondere des Grundsatzes, für jede Stelle des Fluth-gebiets zu jeder Zeit eine möglichst grosse Wassermenge in Bewegung zu halten. Nach der Bedeutung der zuletzt betrachteten Hindernisse wird also zur Erreichung dieses Zieles oder der Entwickelung einer recht lebhaften Fluthwelle dem Flusse ein möglichst grader, ungetlieilter Lauf in einem regelmässigen, ebenen Bette mit glatten Ufern zu geben sein. Die in dieser Beziehung an dem zu corrigirenden Flusse etwa bestehenden Mängel sowie die notliwendigen Aenderungen derselben im Allgemeinen sind ohne Weiteres aus einer guten mit Horizontalcurven versehenen Karte erkennbar. Weniger einfach dagegen ist die Bestimmung und die Beurtheilung der richtigen Profilgrössen. Es ist nämlich bei vielen Flüssen die Wassermenge, welche sich bei Flutli oder Ebbe während der Zeiteinheit in der Nähe der Mündung auf-oder abwärts bewegt 50 und selbst 100 mal so gross als das in der Zeiteinheit von oben zufliessende Oberwasser. Dieses auf den ersten Blick gewiss überraschende Verhältniss ergiebt sich mit Hülfe der im § 11 angegebenen Methode zur Berechnung der Wassermengen. (Siehe § IG, Beispiele.) Könnte man zunächst die Wasser-gescliwindigkeit, allerdings unter Berücksichtigung ihrer periodischen Veränderlichkeit, jedoch hinsichtlich ihrer Oertliclikeit in der ganzen Flusstrecke oben und unten als gleich annehmen, so folgte, dass der Querschnitt der Mündung in dem Verhältnisse der Wassermengen grösser sein müsste als der Querschnitt an der Grenze des Fluthgebietes. Wenn dann ferner die durchschnittliche Tiefe der Mündung als ein gewisses Vielfaches der oberen Tiefe angenommen oder aus den vorhandenen Profilen ermittelt und dabei eine gleichmässige Abnahme der Tiefen nach oben hin vorausgesetzt wird, so würde endlich die Abnahme der Flussbreiten von der Mündung bis zur Fluthgrenze sich als eine gleichförmige Convergenz zweier Linien darstellen.

Aber so einfach wie dieser eine vollständige Regelmässigkeit aller Theile voraussetzende Fall stellt sich nun wohl nirgends die Wirklichkeit weder des vorhandenen noch des zu erreichenden Zustandes.

Es kommt nämlich vorzüglich der Umstand in Betracht, dass bei allen abzweigenden Nebenflüssen oder bei etwaigen alten Flussarmen die Wassermenge zweier naheliegenden Profile eine plötzliche Veränderung erleidet, also auch verschiedene Profilgrösse bedingt. Denn es muss zunächst im Fluthgebiet, ähnlich wie für alle zu regulirenden Flusstrecken, der allgemeine Grundsatz festgehalten werden, dass die Stromgeschwindigkeiten auf kurzen Strecken sich nicht sehr merklich ändern dürfen, weil sonst im Bereiche der grösseren eine Auflockerung des Bettes und heftige Fortbewegung der Sinkstoffe, im Bereiche der kleineren Geschwindigkeit oder in dem zu grossen Profile eine schädliche Ablagerung jener Stoffe erfolgen würde. Es sind also

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III.

Profiländerungen entsprechend den Aenderungen der Wassermengen unvermeidlich. Erscheint dies nun hinsichtlich aller Nebenflüsse als selbstverständlich, so fragt es sich noch, ob auch für etwaige alte Flussarme dasselbe gilt.

Man kann nun unbedingt behaupten, dass thunlichst alle alten Arme im Flutli-gebiet von unten offen, von oben dagegen geschlossen werden müssen. Sie werden sich dann bei Fluth anfüllen und bei Ebbe entleeren, ohne jedoch die Nachtheile einer Spaltung zu bewirken. Die gesammte Füllmasse, d. li. die zwischen Hochmut Niedrigwasser in dem alten Arme Platz findende Wassermenge wird aber für die ganze untere Flusstrecke die ein- und ausströmende Wassermenge oder das hydraulische Vermögen vermehren. Man kann daher solche Arme mit Recht Spül-bassins nennen nach der Bezeichnung der zur Spülung der Mündungen einzelner Häfen dienenden Bassins.

Je bedeutender nun ein solcher alter Arm in seiner Oberfläche ist, desto mehr wird sich das unterhalb seiner Ausmlindung liegende Flussprofil von dem zunächst oberhalb befindlichen an Grösse und Form unterscheiden müssen. Es ist also nicht nur eine fortwährende Abnahme der Profile von unten nach oben nothwendig, weil sich unaufhörlich mit jedem Schritt die Wassermenge nach unten hin vermehrt, sondern es muss auch die Abnahme sich nach etwaigen Nebenflüssen oder alten Armen u. s. w. richten. Die Uferlinien werden daher keineswegs stetige, sondern mehrfach gebrochene sein. Dabei ist jedoch unbedingt als Regel zu beachten, dass die Richtung des von unten kommenden Flusses an der Trennungsstelle nie mit der Richtung des Nebenflusses oder des abgeschnittenen Armes zusammenfallen darf, sondern stets möglichst gleichmässig in der Richtung des oberen Hauptstromes sich fortsetzen soll. Wo die Natur solches nicht gegeben hat, muss also künstlich durch geeignete Regulirungswerke eine derartige Leitung des Fluthstromes geschaffen werden.

Zu einer genauen Bestimmung der normalen und streng genommen fortwährend sich ändernden Profilgrössen ist nun die Berechnung der wechselnden Wassermengen jeder Strecke unbedingt nothwendig. Man darf im Allgemeinen annehmen, dass bei halber Fluth und Ebbe die stärkste Strömung stattfindet und kann dann unter Annahme einer gewissen zulässigen Maximal-Geschwindigkeit aus der alsdann sich bewegenden Wassermenge das erforderliche Profil in seiner Grösse und Form finden. Für die Berechnung der nach der Regulirung zu erwartenden grösseren Wassermenge müssen allerdings hinsichtlich der besseren Ausbildung der Fluthwelle, namentlich der Fortschrittsgeschwindigkeiten und Höhenintervalle, gewisse Annahmen gemacht werden, weil die theoretische Berechnung der Fluthwelle in Flüssen noch zu den ungelösten Problemen der Hydraulik gehört. Man thut desshalb am Besten, die Verhältnisse ähnlicher Flüsse genau zu studiren und unter strenger Vermeidung optimistischer Täuschungen nach Analogie zu schliessen. Wenn z. B. in zwei verschiedenen Flüssen von der Mündung an gerechnet bis zu einem gewissen Punkte die wesentlichen Stücke gleich oder sehr ähnlich sind, von dort an aber stark differiren, so ist der Schluss gewiss gerechtfertigt, dass sie sich auch ferner ähnlich bleiben würden, wenn nur gewisse für die übrigen Stücke maassgebende Verhältnisse des einen denen des andern gleich gemacht würden. Auf diese Weise lässt sich namentlich für die obere Strecke des Fluthgebietes eines verwilderten Flusses mit grösster Wahrscheinlichkeit die Grösse des nach der Regulirung zu erwartenden Fluthinter-valls, die Hinaufschiebung der Fluthgrenze und die Vermehrung der Fortschrittsgeschwindigkeit, danach das verstärkte hydraulische Vermögen, und endlich

die hieraus zu erwartende Verbesserung und Vertiefung des Fahrwassers bestimmen, wenn man die ungünstigeren Verhältnisse des zu regulirenden Flusses denen des ausgebildeten Flusses entsprechend geändert denkt.

Bei der Vergleichung der Elbe und Weser im § 16 ist dieses durch Zahlenbeispiele näher erläutert.

Wenn nun auch nach den vorstehenden Andeutungen die Lage und Form des Flussbettes im Allgemeinen vorgezeichnet ist, so bleibt noch die Regulirung des Bettes im Einzelnen, namentlich die Beseitigung der Sandbänke und der Ungleichförmigkeiten in den Profilen übrig. Hierzu würde man in Flusstrecken oberhalb des Flußgebietes bei genügender Breite des Flusses und unter sonst geeigneten Umständen Buhnen oder in anderen Fällen etwa bis zum Mittelwasser reichende Parallelwerke annehmen, um das Profil des Flusses wenigstens während der gewöhnlichen Wasserstände so einzuschränken, dass sich eine möglichst gleiclimässige und zusammenhängende Stromrinne ausbilden muss.

Da nun hier im Flußgebiet von der Anlage zahlreicher Buhnen wegen der dadurch entstehenden Schwächung der Fluthwelle unbedingt und von der Anlage höherer Parallel werke wohl meistens der Kosten wegen Abstand genommen werden muss, es ferner gar kein Ucbelstand ist wenn das alte Ufer nicht ganz regelmässig läuft, vorausgesetzt dass der Hauptstromschlauch nur regelmässig gestaltet ist, so erscheint es völlig ausreichend, den letzteren so weit als nöthig mit niedrigen Paralleldämmen oder Leitdämmen (engl, training-walls) einzufassen. Wenn diese Dämme auf längeren Strecken zusammenhängend gebaut sind, so werden sie selbst bei niedriger Höhe ihrer Kronen den Haupt-Fluth- und -Ebbestrom nach kurzer Zeit zwingen, vorzugsweise das zwischen diesen Dämmen liegende Bett innezuhalten und zu vertiefen, während im umgekehrten Maasse die Strömung hinter den Dämmen in dem alten Bette sich ahschwächen und die Vertiefungen desselben sich ausfüllen werden. Da sich ferner bei Ebbe das Fallen des Wassers in einer Zusammenhängen den tiefen Rinne erfalirungsmässig früher geltend macht, als über unregelmässig tiefen und zum Theil seichten Flächen, so fällt ganz besonders bei vorgeschrittener Ebbe das Wasser des ganzen Querprofils stark nach dem eigentlichen Stromschlauche hin und vermehrt dadurch die Reinhaltung desselben von Ablagerungen. Aus diesem Grunde sind beiläufig bemerkt diese niedrigen Leitdämme im Flußgebiet noch weit vorzüglicher als sie etwa im oberen Flusse sein würden. In Deutschland sind in oberen Flusstrecken insbesondere an Elbe und Rhein zwar höhere Parallelwerke, dagegen derartige niedrige Dämme bislang gar nicht ausgeführt und auch nur in Dal-mann’s Abhandlung besprochen. Ihre Anwendung ist dagegen in England ganz besonders häufig und mit Erfolg geschehen. (Näheres darüber siehe in David Stevenson’s Canal and river engineering.) Es möge nur besonders noch das Zeugniss dieses praktischen Ingenieurs hervorgehoben werden, dass solche Dämme, auch wenn sie etwa nur die Höhe des Niedrigwassers haben, der Schiffahrt in keiner Weise lästig oder gar gefährlich werden, indem die Strömung zwischen den Dämmen oder im eigentlichen Strombette stets stärker als daneben ist und dadurch die etwa völlig treibenden Schiffe nie die Tendenz haben sich den Dämmen zu nähern.

¹

) Caland. Untersuchungen über die Wirkung der Ebbe und Fluth in dem maritimen Theil der Flüsse. Allg. Bauz. 1864,

²

) Lentz. Ebbe und Fluth des Meeres u. s. w.

Im Allgemeinen erscheint es am vortheilliaftesten die Dämme im oberen Theile des Flußgebietes höher zu halten und sie allmählich nach unten hin fallen zu lassen. Denn dort ist das Zusammenhalten der Strömung in einem völlig geschlossenen Bette von grösserer Bedeutung, während es unten vorzüglich darauf ankommt möglichst

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viel Wasser mit dem geringsten Wasserstande sieh bewegen zu lassen. Die höheren Dämme werden ferner die vom Hauptbette abgeschnittenen Wasserflächen leichter verlanden lassen, was in den oberen Gegenden weniger belangreich und schädlich als in den unteren sein wird. Danach darf unten die Höhe nur etwa gleich dem Niedrigwasserspiegel und nach oben allmählich bis zur halben Fluthhöhe steigend angenommen werden. In allen Fällen sind die Dämme mit ihren oberen Anfängen an geeigneten Stellen an das Ufer anzuschliessen.

§ 14. Ausführung. Für die Ausführung der im vorigen Paragraph besprochenen Regulirungen darf gewiss als oberster Grundsatz hingestellt werden, das gestellte Ziel möglichst rasch mit den kleinsten Mitteln zu erreichen. Da nun das Fluthgebiet vor allen Flusstrecken eine besonders grosse Veränderlichkeit des Bettes besitzt, so folgt schon daraus, dass bald hier bald dort eine besonders günstige Gelegenheit vorhanden sein wird, einen Theil der projectirten Regulirungen auszuführen, dass aber auch umgekehrt nicht allein für gewisse Stellen eine Zeit lang gewartet, sondern sogar für sie die ursprünglich etwa projectirt gewesene Anlage geändert werden muss, um unbeschadet des Gesammterfolges an Kosten zu sparen. Diese bereits oben erwähnte sorgfältige Ueberwachung und Benutzung der während der Ausführung entstehenden Aenderungen erfordert allerdings einen grösseren Aufwand an technischen Kräften und Hülfsmitteln, schützt dagegen vor einer Vergeudung der ungleich höheren Baukosten.

Es giebt grössere deutsche Flüsse, an denen rücksichtslos gegen den jeweiligen Zustand das ein Jahr vorher aufgestellte Project, und zwar Buhne hinter Buhne, aus-geführt wird. Es wird allerdings damit endlich das Ziel erreicht, das Geld aber zur Hälfte ins Wasser geworfen.

Es ist daher wohl das Project in seinen Grundzügen, nicht aber auch vorher in seinen Einzelnheiten aufzustellen, und wenn auch an vielen Stellen zugleich, so doch stets auch da zu arbeiten, wo entweder rasch ein gefährlicher Uebelstand zu bekämpfen oder ein augenblicklich günstiger Umstand zu benutzen ist. Es muss daher dem die obere Leitung und Verantwortung habenden Ingenieur die vollste Dispositionsfreiheit gegeben werden, wenn nicht die günstige Zeit ungenutzt bleiben soll.

Im Uebrigen wird es stets vortheilhaft sein, ausser etwa bei Durchstichen, nie sehr kräftig an einzelnen Stellen zu arbeiten und dadurch zu gewaltthätig auf den Strom einzuwirken. Jede heftige Einwirkung auf einen Fluss ist schon in der Ausführung verhältnissmässig theuerer als eine sanftere, aber ausserdem fast stets mit übelen Nachwirkungen behaftet. Namentlich werden plötzliche Aenderungen in der Stromgeschwindigkeit ungünstige Angriffe der Sohle oder Ablagerungen zur Folge haben. So empfiehlt es sich auch Coupirungen von Nebenarmen allmählich aufzuführen um an Baumaterial zu sparen und nicht das Werk durch heftigen Uebersturz bei hohen Fluthen zu gefährden.

Da endlich die meisten baulichen Anlagen, abgesehen von etwa unbedingt zu schützenden Ufern, von etwaigen Deichanlagen u. s. w. ihren Zweck erfüllt haben und gewissermaassen bedeutungslos werden, sobald die durch sie beabsichtigte Aen-derung des Flussbettes eingetreten ist, so ist eine in der Wahl der Materialien und der Dimensionen möglichst wohlfeile Bauweise durchaus geboten. Es werden z. B. Coupirungsdämme, wenn sie richtig angelegt und unterhalten werden, nach einigen Jahren verlandet sein, während in manchen Fällen die niedrigen Paralleldämme ohne Nachtheil allmählich versinken oder durch die Strömung u. s. w. sich abnutzen dürfen.

Denn das einmal richtig ausgebildete Bett wird, wenn auch nur von sehr niedrigen festen Linien eingefasst, an den meisten Stellen in seiner Lage verharren. Allerdings wird bei Anwendung billigerer Mittel unter zufälligen ungünstigen Umständen, z. B. durch hohes Oberwasser im oberen Gebiet oder durch hohe Sturmfluthen im unteren, leichter eine Beschädigung, selbst eine Unterbrechung der Arbeiten eintreten. Es fragt sich nur, ob dadurch der oberste Grundsatz, mit den geringsten Mitteln das Weiteste zu erreichen, gefährdet wird.

Die Wahl des Materials und der Constructionen hängt zu sehr von dem Local ab um darüber hier Näheres zu sagen. Während die grossartigen Correctionen auf der unteren Seine zwischen Rouen und Havre, sowie fast alle englichen Flussbauten z. B. die auf der Clyde, der Tyne u. s. w. ausschliesslich aus dem daselbst billigen Bruchsteinmaterial hergestellt sind, würde z. B. für die Elbe und Weser eine ausgedehntere Verwendung von Steinen geradezu unerschwinglich theuer kommen. Ausserdem erscheint bei dem weicheren Boden dieser Flüsse das dort verhältnissmässig billige Buschmaterial weit geeigneter und der Stein nur höchstens als Belastungskörper für den leichten Busch verwendbar. Man wird desshalb vorzugsweise auf den Bau mit Sinkstücken und Senkfaschinen angewiesen sein, da der noch billigere Packwerksbau wegen der niedrigen Höhenlage der meisten Dämme gegen die täglichen höheren Wasserstände so gut wie ausgeschlossen ist.

Endlich möge noch erwähnt werden, dass durch Stromregulirungen im Fluthgebiet noch eher als in oberen Strecken Veränderungen in den Ahwässerungsanstalten der seitlich liegenden Marschen bedingt werden können, namentlich dann wenn grössere Nebenarme geschlossen und zur Verlandung gebracht werden, in welchen an ihren oberen Enden Abwässerungssiele einmünden. Da jedoch die Verlandungen meistens nicht sehr rasch erfolgen und in manchen Fällen nur in dem Grade, dass die Abwässerung gar nicht gestört wird, so muss jedenfalls mit einer Aenderung der fraglichen Anlagen gewartet werden, bis der Erfolg der Correction constatirt werden kann.

§ 15. Baggerungen. Unter den Regulirungsmitteln sind bis jetzt die Baggerungen nicht erwähnt, weil dieselben im Allgemeinen nicht diesen Namen verdienen, sondern nur den eines Hülfsmittels bei der Regulirung. Es giebt nur vereinzelte Fälle, in denen die Baggerung als selbständiges Mittel zur Ausbildung von grösseren Wasserstrassen erscheint, z. B. bei dem Bau grösserer Seecanäle oder dem bereits erwähnten Beispiele der unteren Oder, wo fast strömungslose Flussarme neu geschaffen oder erweitert werden, und endlich bei solchen Flusstrecken wo die Strömung unbedingt, wenn auch nur zeitweilig zu schwach bleibt, um die Sinkstoffe fortzuschaffen, wie z. B. in der oberen Strecke der regulirten Clyde. In allen anderen Fällen ist das Baggern entweder nur als ein zwar unentbehrliches, aber in seiner Wirkung nicht selbständiges Hitlfsmittel der Regulirung, oder als ein vorübergehendes wenn auch nützliches Palliativmittel oder gar als eine missbräuchliche und verschwenderische Operation anzusehen, welche nur im Mangel einer wirklichen nachhaltigen Regulirung ihren Grund hat. Es wird freilich eine sehr schwierige Aufgabe des Ingenieurs bleiben, im Voraus rechnungsmässig zu entscheiden, wo das Baggern anfängt entbehrlich oder unentbehrlich zu werden, und in den meisten Fällen wartet man nach der einen oder anderen Richtung die Erfahrung ab. Andererseits ist fast stets gewiss, dass die Zinsen, Unterhaltungs- und sonstigen Kosten einer rationellen Regulirung ungleich geringer sind als die aus Mangel einer solchen jährlich wiederholten Baggerungskosten, selbstverständlich unter Annahme eines gleichguten Fahrwassers.

Die Fälle, in denen zweckmässigerweise im Fluthgebiete der Flüsse die Baggerung einzutreten hat, können etwa folgendermaassen unterschieden werden. Es erscheint zunächst zweifellos, dass auch nach rationell durchgeführter Regulirung dauernd gebaggert werden muss, wenn in der oberen Gegend des Fluthgebietes, namentlich da, wo der Fluthstrom auf hört, noch eine erheblichere Wassertiefe erhalten werden soll, als die nur zeitweilig eintretende Ebbeströmung zu erzeugen im Stande ist. Dasselbe findet überhaupt statt, wenn der Fluss über das Maass der durch blosse Regulirung zu ermöglichenden Tiefe gebracht werden soll, wie z. B. bei der Clyde geschehen ist.

Daneben ist aber die Baggerung während der Ausführung der eigentlichen Regulirungsarbeiten kaum zu entbehren, wenn man auf längeren und grösseren Angriff berechnete und daher weit kostspieligere Regulirungswerke vermeiden und den Erfolg der ganzen Regulirung wesentlich beschleunigen will. Man kann nämlich z. B. durch eine rechtzeitige Durchbaggerung einer Sandbank die Wirkung der daneben angelegten Werke so unterstützen, dass etwa um ein halbes oder volles Jahr früher die planmässige Ausbildung der fraglichen Strecke erfolgt. Ausserdem würden ohne eine solche Durchbaggerung vielleicht gerade in der ersten Zeit die Regulirungswerke selbst durch zufällige Umstände der theilweisen Zerstörung ausgesetzt werden.

Endlich wird für eine frequente Scliiffahrtsstrasse die Baggerung selbst nach gelungener Regulirung auch in den mittleren Strecken wohl nie ganz überflüssig werden, weil durch besonders hohe Sturmfluthen, ausserordentliches Oberwasser u. s. w. auch dort vorübergehend in dem Hauptstrombette Ablagerungen entstehen können, deren möglichst rasche Durchbrechung mit einer gewissen Fahrtiefe der Handel gebieterisch fordert. Die blosse regelmässige Strömung würde dazu nicht rasch genug arbeiten und sogar vielleicht vor glücklicher Beseitigung der Ablagerungen neue Uebel-stände im Fahrwasser z. B. Ausbildung einer falschen Rinne aufkommen lassen.

Es kann daher nur gebilligt werden, wenn für einen grösseren Fluss ausreichende Bagger in Bereitschaft gehalten werden, wobei es als selbstverständlich gelten darf, dass dieselben nach übereinstimmendem Plane und nach Maassgabe des wirklichen Bedürfnisses in Thätigkeit zu setzen sind.

Als ein nicht unbedeutender Gewinn stellt sich in manchen Fällen der Werth

des gebaggerten Materials heraus. Während der Ausführung ist zunächst dasselbe möglichst zur Verstärkung der eigentlichen Regulirungswerke z. B. oberhalb Coupir-ungen, hinter Paralleldämmen u. s. w. zu verwenden. Nach der Ausführung ist es meistens zur Aufhöhung von Niederungen, zu baulichen Etablissements u. s. w. sehr gut zu gebrauchen.

Unbequem wird das gebaggerte Material freilich, wenn dasselbe keine Verwendung finden kann und alsdann da abgelagert werden muss, wo es wenigstens unschädlich ist. Es tritt dann die Nothwendigkeit ein, es zeitweise auf weite Strecken zu verfahren. Für grössere Flüsse und bedeutendere Entfernungen kann nach den auf dem Suez-Canal, der Clyde und der Tyne gemachten Erfahrungen unbedingt zur Fortschaffung des Baggermaterials die Anwendung grosser Dampfprahme im Gegensatz zu kleinen von besonderen Dampfern zu schleppenden Prahmen empfohlen werden. Auf der Clyde haben sich die Kosten des Transports und der Beseitigung des Materials pro Kubikyard in beiden Fällen wie 8,1 zu 27,2 Pence, also günstiger als 1:3 gestellt.

Bei der in Cap. XVII gegebenen Darstellung der Baggermittel ist Uber diese Dampfprahme Näheres angegeben.

Wo das Material unschädlich abzulagern sein wird, muss in jedem einzelnen Falle mit Sorgfalt vorher erwogen werden, weil einerseits die Grösse insbesondere

der Tiefgang der Prahme u. s. w. hiervon abhängt, andererseits durch ungeeignete Ablagerung für das Fahrwasser oder auch nur für die Offenhaltung der Seitenbassins ein Nachtheil entstehen kann. Wo grosse und tiefe abgeschnittene Seitenarme vorhanden, wird man ohne Schaden dieselben bis etwa lm unter Niedrigwasser anfüllen dürfen. Ferner erscheint es in Anbetracht der grossen Ersparung nicht fehlerhaft, das Material während der starken Ebbeströmung mitten in dem Stromstrich eine Strecke oberhalb der Mündung auszuschütten, anstatt es noch weiter zu verfahren. Doch ist hierbei Vorsicht und sorgfältige Untersuchung eines etwa schädlichen Erfolgs geboten.

§ 16. Beispiele von Correctionen im Fluthgebiet. Es kann nicht die Absicht sein in den nachstehenden Beispielen eine genaue Beschreibung der betreffenden einzelnen Flüsse zu liefern, sondern es sollen vorzugsweise nur Belege für die bereits vorgetragenen allgemeinen Lehren gegeben und zwischen sehr ähnlichen oder unähnlichen Flüssen einige Vergleiche gezogen werden. Der Werth ähnlicher bereits corrigirter Flusstrecken für die noch vorzunehmende Regulirung anderer ist schon im § 13 hervorgehoben. Es mag aber auch gleichzeitig gewarnt werden, bei dem individuellen Charakter eines jeden Flusses, nach äusserer Aehnlichkeit oder Unähnlichkeit von einem Fall auf den anderen zu schliessen. Es ist in dieser Hinsicht z. B. schon in den vorhergehenden Betrachtungen darauf hingewiesen, dass an gewissen Flusstrecken fast nur mit Hülfe von Baggerung eine Vertiefung zu erreichen und zu erhalten ist, während die gleiche Tiefe an einer anderen Strecke oder auf einem anderen Flusse ungleich billiger durch Regulirungswerke zu beschaffen sein wird.

Als geeignete Beispiele erscheinen zunächst einige englische Flüsse, theils weil an diesen bereits am kräftigsten gearbeitet worden ist, theils aber weil sie wegen ihres geringen Zuflussgebiets und einer sehr lebhaften Fluthwelle von der See her fast nur als Tideflüsse Bedeutung haben. Hinsichtlich der starken Fluthwelle in der Mündung sind die französischen Flüsse Seine, Loire und Garonne mit ihnen verwandt, weichen jedoch wieder sehr erheblich durch ihren langen oberen Lauf von ihnen ab. Besonders eigenthümlich ist bei diesen französischen Flüssen das starke Ebbegefälle und die desshalb vorhandene Neigung zur Bildung des Bore. Die dritte Gruppe endlich würden die sich in die Nordsee ergiessenden Flüsse von der Schelde bis zur Elbe bilden, bei welchen eine mässige Fluthwelle in ein grosses und schwach geneigtes Strombette tritt.

Die Clyde in Schottland möge nun als erstes Beispiel voranstehen, weil sie wohl die ältesten Fluthregulirungsarbeiten und die bedeutendsten Erfolge aufzuweisen hat. Sie ist in ihrem Fluthgebiete auf Taf. XLV, Fig. 3 in der Situation, auf Taf. XLVIII, Fig. 15 im Längenprofil dargestellt. Ausserdem giebt Fig. 2 auf Taf. XLV ein anschauliches Bild der durch die Regulirung äusserlich geschaffenen Veränderungen. Sie besitzt im Ganzen ein Zuflussgebiet von etwa 55 Quadratmeilen, entspricht also an Grösse etwa der Haase vor ihrer Mündung in die Ems, während die Weser oberhalb Bremen etwa 750, die Elbe oberhalb Hamburg etwa 2500 Quadratmeilen Zuflussgebiet haben. Aus den in gleichem Maasstabe gezeichneten Karten der unteren Strecken dieser Flüsse auf Taf. XLV geht ausserdem die verhältnissmässige Kleinheit der Clyde recht deutlich hervor. Weil dieselbe also für gewöhnlich einen sehr geringen oberen Zufluss hat, und dicht oberhalb der Brücken in Glasgow mit einem Wehr so versperrt ist, dass die Fluthwelle darüber hinaus bei tauben Tiden gar nicht, bei anderen also nur sehr unbedeutend flussaufwärts dringt, so fehlt es daher in der oberen auf etwa 120 bis 140m Breite und 7m,5 Tiefe unter Hochwasser gebrachten

Strecke ihres Fluthgebietes fast gänzlich an Strömung. Dieser Theil des Flusses ist vielmehr als das Ende eines Sack-Canales oder eines langen Hafenbassins anzusehen. Ohne Baggerung würde unfehlbar nach einigen Jahren allein in Folge der von oben herabtreibenden Sinkstoffe dieses Bassin auf einige Kilometer Länge bis nahe zu seiner alten Sohlenhöhe wieder aufgelandet sein.

Es besitzt jedoch die Clyde von der untersten Brücke in Glasgow bis Port Glasgow nahe oberhalb Greenock nur 29Km Länge, von wo die meerbusenartige Mündung, der Firth of Clyde, beginnt. Es ist desshalb nur bei dem reichlich 3m bei Springtiden betragenden Fluthintervall in der Mündung durchaus nicht zu verwundern, dass nach gründlicher Regulirung und Vertiefung des Bettes das Fluthintervall jetzt in Glasgow noch um einige Centimeter grösser geworden ist als jenes in der Mündung, während es vor der Regulirung nur etwa 0m,4 im Ganzen betrug. Mit anderen Worten: das Intervall bei Glasgow ist etwa um das achtfache durch die Regulirung vergrössert, und da die Oberfläche nahezu verdoppelt ist, so ist für gewisse Strecken das hydraulische Vermögen etwa 16 mal so gross geworden als früher. Begreiflicher Weise ist diese Zunahme am unteren Ende nicht so erheblich, weil hier die alten Fluthverhältnisse nahezu dieselben geblieben sind, und ebenso wird an dem obersten Ende die relativ sehr grosse Vermehrung des hydraulischen Vermögens absolut oder als eigentliche Stromkraft wenig mehr zur Geltung kommen. Nahezu in gleichem Maasse wie die Fluthintervalle haben sich die Wassertiefen in der oberen Strecke vermehrt und zwar von etwas über lm auf etwa 7m,5. Und in dieser Beziehung ist gerade das Resultat der Clyde-Regulirung einzig in seiner Art zu nennen. Siehe Fig. 15, Taf. XLVIII.

Es würde hier zu weit führen die allerdings äusserst interessante Geschichte der Clyde-Correction ausführlich zu erzählen. Im Einzelnen möge hierüber auf den Bericht von Deas und auf Dalmann verwiesen werden. Während der Jahre 1773 bis 1835 wurde der Fluss, trotz seiner Eigenschaft als Tidefluss, fast ganz wie ein Fluss oberhalb des Fluthgebietes behandelt. Man brachte ihm im Laufe jener Jahre über 200 Buhnen bei und zwängte ihn damit auf eine durchschnittliche Breite von etwa 60m ein. Bei der geringen Länge des Flusses und der lebhaften Fluthwelle vor und in der Mündung wurde dadurch die Fluthentwickelung nicht ganz erstickt; es gelang sogar im Gegentheil die enge Stromrinne zu vertiefen und den Fluthwechsel bei Glasgow auf über 2m zu bringen. Hiermit würde aber unter Beibehaltung desselben Regulirungsprincipes die Leistungsfähigkeit des Flusses wahrscheinlich ihr Ende gefunden haben. Vergeblich hatten schon in den Jahren 1806 und 1807 Telford und Rennie eine Erweiterung des Flusses und die Ausführung von Paralleldämmen statt der Buhnen vorgeschlagen. Nachdem mit Hülfe der im Jahre 1823 zuerst gebrauchten Dampfkraft für die Baggerung freilich die Tiefe noch etwas, die Kosten der Vertiefung aber sehr erheblich zugenommen hatten, und man einsah, dass zu einer wesentlichen Vertiefung unverhältnissmässig höhere Kosten für Baggerungen aufzuwenden seien, tauchte auch dort, ähnlich wie anderswo, die Idee auf, den Fluss zu verlassen und einen Canal zu graben. Glücklicherweise beseitigte Walker diese unheilvolle Idee und brachte in den Jahren 1835 bis 1840 sein rationelles Project einer Erweiterung der oberen, etwa ³A des ganzen Flusslaufes betragenden Strecke durch. Dasselbe ist im Wesentlichen und sogar gesteigert in den späteren Jahren bis jetzt zur Ausführung gekommen, wodurch für die unteren Strecken wegen Vermehrung des nach oben fliessenden Fluthwassers eine genügende Stromkraft gewon-neu wurde, wenngleich in den oberen Strecken wegen dort mangelnder Strofnkraft die Baggerungen sehr bedeutend vermehrt werden mussten. Die neuen Ufer des Flusses sind jetzt in reichlich kostspieliger Weise durch Steinschüttung befestigt und die zu weiten unteren Flusstrecken mit sehr zweckmässigen niedrigen Paralleldämmen regulirt, auf welchen an geeigneten Stellen Baken und selbst kleine Leuchtfeuer stehen. Die ganze Clyde macht jetzt von Greenock bis Glasgow den Eindruck eines grossartigen Canals. Vergl. Fig. 2, Taf. XLV. Ebenso imposant als die Stadt selbst mit ihren neuen Docks und grossen Speichern ist der Anblick der zahlreichen Werften für eiserne Schilfe, welche auf etwa 10Km Länge fast ohne Unterbrechung die Ufer besetzen. Dass Schilfe mit 3000 Tons Gehalt und fast 7m Tiefgang an die Stadt kommen und dass in den letzten Jahren im Durchschnitt etwa 2^3 Millionen Tons ein- und ausgegangen sind, möge endlich noch erwähnt werden. Neben diesen grossartigen Erfolgen verdienen aber auch die ungeheuren Kosten einige Beachtung, welche die Stadt Glasgow zur Erreichung jener Ziele aufgewandt hat. Nach Deas’ spe-ciellerer Angabe sind seit 1770 bis 1875 reichlich 136 Millionen Mark für die Regu-lirung der Clyde, einschliesslich der Kosten für Hafenwerke, Landankäufe zur Verbreiterung u. s. w. verausgabt. Es bleiben aber selbst nach Abzug aller Nebenanlagen die Kosten der eigentlichen Regulirung so enorm hoch, dass sie nur zum Theil durch den mehrfachen Wechsel des Systems zu erklären sind. Einen nicht unbedeutenden Theil der Kosten haben die Baggerungen verursacht, indem seit 1846 bis 1876 allein etwa 14 Millionen kbm gebaggert sind. Die grösste Leistung der zur Zeit in sieben grossen Baggern von zusammen 329 Pferdekraft vereinigten Maschinenthätigkeit betrug im Jahre 18⁷⁴/₇₅ nicht voll 1 Million kbm. Mit dem Baggermaterial sind die früheren zum Theil eingedeichten Niederungen, sowie die zahlreichen Fabrikplätze wasserfrei aufgehöht. Die sehr vollkommenen Einrichtungen zum Transport der Baggererde nach den unteren Flusstrecken, insbesondere nach dem Loch Long, einem Meerbusen in der Nähe der Mündung, sind in Cap. XVII näher erwähnt. Die Ablagerung des Baggerguts in dem Loch Long ist auf der Karte Taf. XLV, Fig. 3 als Insel angegeben.

Die nahe der Grenze von England und Schottland in die Nordsee mündende Tyne (siehe Taf. XL1V, Fig. 4 und Taf. LIX, Fig. 7) ist in ähnlicher Weise wie die Clyde vorzugsweise durch starke Baggerungen in den letzten Jahrzehnten erheblich verbessert. Sie hat ein noch geringeres und weniger nachhaltiges Zuflussgebiet als die Clyde und kann als ein blosser Küstenfluss gelten. Trotzdem ist ihre untere Strecke zwischen den sich an der Mündung gegenüberliegenden Städten North- und South-Shields bis zu dem 16Km oberhalb belegenen Newcastle der Sitz einer grossartigen Eisen- und Schiffsbau-Industrie, sowie eines jährlich etwa 18000 Schiffe beschäftigenden Kohlenexports. Nur 13K,U oberhalb Newcastle, also etwa 29Km von der Mündung ist der Fluss schon durch ein Wehr abgesperrt. Zu Anfang dieses Jahrhunderts war der Fluss auf der unteren Strecke kaum für kleine Schiffe fahrbar, indem bei Newcastle während Niedrigwasser nur etwa lm Wasser blieb. Dabei beträgt in der Mündung das Fluthintervall 4m,4 bei Springtide und etwa 3m,4 bei tauber Tide, und war bei Newcastle, bis wo sich die Hochwasserlinie horizontal stellte, um etwa lm geringer. Trotz eines von Rennie im Jahre 1816 aufgestellten ziemlich rationellen Planes einer mässigen Einschränkung der zu grossen Breiten und Erweiterung der zu engen Stellen wurden seit 1836 sehr unzweckmässige und erhebliche Einschränkungen durch steile Holzbuhnen ausgeführt, deren Zwischenräume bis über

die Höhe der Springflutlien mit Baggersand und Schiffsballast aufgehöht wurden, so dass der Fluss dadurch ‘/₁₆ seiner Hochwasseroberfläche verlor. Es wird von englischen Ingenieuren behauptet, dass sich das Fahrwasser dadurch erheblich verschlechtert habe. Indem jedoch seit dem Jahre 1838 der Betrieb der Dampfbagger auf der Tyne eröffnet wurde, freilich in den ersten Jahren nur mit etwa 15 bis 20000 kbm pro Jahr, und dieser Betrieb, allmählich gesteigert, im Jahre 1866 sogar die Höhe von etwa 3¹/2 Millionen kbm ausgehobener Masse annahm, ist es dennoch gelungen das Fahrwasser im Durchschnitt um 3m,3, bei Newcastle um 4m zu vertiefen. Die Fluth ist dabei am letztgenannten Punkte um 0m,15 gestiegen, die Ebbe um lm,07 tiefer gefallen.

Eine besondere Schwierigkeit bot ausserdem die Barre vor der Tyne-Mündung siehe Taf. LIX, Fig. 7, auf welcher im Jahre 1849 nur 2m Wassertiefe bei Niedrigwasser vorhanden war. Es verfolgte die ein- und ausgehende Strömung nicht dieselben Bahnen in der weiten trichterförmigen Mündung, indem sie bei der Fluth an dem südlichen Ufer, bei Ebbe an dem nördlichen Ufer der Küste entlang lief. Ausserdem werden bei der nicht bedeutenden Tiefe des Meeres auch die Wellen eine gewisse Riffbildung verursacht haben. Man beschloss deshalb, zur Durchbrechung der Barre mittelst des zusammengehaltenen Fluth- und Ebbestromes, sowie nicht minder um die bislang so äusserst gefährliche Einfahrt der Tyne etwas mehr zu sichern, zwei grosse Molen oder Piers anzulegen. Von der specielleren Anordnung dieser Molen ist im Cap. XVII, § 5 gelegentlich der Anordnung von Hafeneinfahrten die Rede. Es mag hier nur noch bemerkt werden, dass allein im Jahre 1852 innerhalb etwa 20 Seemeilen von der Tyne-Mündung 103 Schiff brüche und unter diesen 48 Totalverluste vorgekommen sind. Dieselben sind zum grossen Theil der Barre, die nur bei Hochwasser zu passiren war, zuzuschreiben. Schon im Jahre 1872, wo die Molen etwa auf ³/* ihrer Länge vollendet waren, hatte die Tiefe auf der Barre bis etwa 8m,2 unter Niedrigwasser zugenommen, sodass damit die Mündung jederzeit passirbar geworden war. Ob sich nicht mit der Zeit, wenn die Küstenströmung den Sand an der Aussenseite der Molen bis zu ihren Köpfen abgelagert haben wird, aufs Neue eine Barre vor denselben bilden wird, gilt noch als offene Frage. Bei grossen Flüssen würden derartige Molenbauten weder so nothwendig noch so nützlich sein wie bei einem so kleinen Flusse.

An den übrigen englischen Flüssen ist im Vergleich zur Clyde uncl Tyne wenig durch Kunst geschehen. An den meisten von ihnen sind jedoch die natürlichen Verhältnisse schon sehr interessant. Ebenfalls an der Ostseite und in der Nähe der Tyne mündet der Hu mb er, der aus dem Zusammenfluss der Flüsse Ouse, Don und Trent entsteht. Er gilt in Bezug auf die Schiffahrt als der beste Fluss Englands, denn von seiner Mündung bei Spurnpoint bis zu der 23Km oberhalb belegenen grossen Hafenstadt Hüll hat er mindestens 8m Tiefe bei Niedrigwasser, und dabei dicht an der Mündung bei dem neuen Hafenorte Gr. Grimsby 5m,8, bei Hüll sogar 6m,2 Intervall bei gewöhnlicher Springfluth. Es läuft ferner die Welle in der Mündung mit llm,5 Geschwindigkeit in 1 Secunde und von Gr. Grimsby bis Hüll mit 8m. Die Fluth erstreckt sich etwa 90Km oberhalb Hüll bis in die Nähe von York die Ouse hinauf, weil dieser sonst unbedeutende Fluss ein sehr geringes Gefälle hat.

Die Themse (Thames) ist der grösste Fluss Englands und besitzt eine weite Mündung, in welche eine sehr lebhafte Fluthwelle mit etwa 18m Geschwindigkeit pro Secunde eintritt. Das Intervall ist bei Sheerness in der Nähe der Mündung 4m,9 und bei der etwa 67Km oberhalb liegenden London-Brücke 5m,9 bei gewöhnlicher Springfluth, wobei jedoch die Fortschrittsgeschwindigkeit der Welle auf etwa llm,5 pro Secunde abnimmt, der Scheitel der Welle aber um 0m,6 steigt. Es verbleibt danach für die Niedrigwassenlinie ein negatives Gefälle von 0m,4. Vergl. § 10. Etwa 29Km oberhalb der London-Brücke liegt ein Wehr, welches die freie Entwickelung der Fluth nach oben hin hemmt. In den letzteren Jahren ist durch die Einfassung der früher sehr unregelmässigen Themse-Ufer in London mit glatten Mauern (Thames-Embankment) die Fluthwelle noch verstärkt worden.

An der Westseite Englands kommen namentlich noch der zweitgrösste Fluss, der Severn, und endlich der Mersey in Betracht. Ersterer zeigt wohl die grossartigsten und eigenthümlichsten Fluth-verhältnisse von allen europäischen Flüssep, hat aber dabei noch keine Regulirungsanlage veranlasst. Seine Mündung liegt in dem Bristol-Canal, kann jedoch wegen der weiten Trichterform nicht an einer bestimmten Stelle angegeben werden. Wo sich bei Lundy-Island die beiderseitigen Ufer zum ersten Male stark nähern ist die Breite des Bristol Canals noch 59Km. Dort ist das Fluthintervall (vergl. Fig. 1, Taf XL1Y) 9m bei Springfluth. Bei dem 38Km oberhalb belegenen Cardiff ist das Intervall auf llm gestiegen, dabei läuft der Scheitel der Welle aber noch etwa 24™ in 1 Secunde. Schon 8Km weiter aufwärts beträgt das Intervall 14"',6 und die Scheitelgeschwindigkeit noch 16m. Bei der etwa 10Km oberhalb belegenen Mündung des Nebenflusses Wye steigt die Intervallhöhe auf ihr Maximum von 15m,2. Kurz vor dieser Stelle durchsetzt ein Felsrücken das dort nur etwa 400m breite Strombett und erzeugt daselbst zu Anfang der Fluth eine ungeheure Stromgeschwindigkeit, darauf aber durch die Verzögerung des unteren Theils der Welle und das raschere Nachdringen des Gipfels den Bore, welcher jedoch erst etwa 16K,n weiter oberhalb wirklich erscheint. Derselbe läuft mit etwa 5™ in der Secunde und lm Wellenhöhe flussaufwärts, wobei die Geschwindigkeit in tiefem Wasser zunimmt, die Höhe dagegen abnimmt. Die Fluth läuft von dem erstgenannten Punkte etwa 235Km weit aufwärts, wobei sie jedoch oberhalb der Wye-Miindung continuirlich wieder an Höhe abnimmt. Bei dem grossen Gefälle des Flusses, welches an einzelnen Stellen bis zu 1:2640 geht, erscheint die Anlage von Wehren selbst im Fluthgebiete nicht unpassend. Frühere Vertiefungen an einzelnen Stellen haben keinen Erfolg für die Schiffbarkeit gehabt.

Der die zweitgrösste Hafenstadt Englands, Liverpool, an seinem Ufer tragende Mersey zeichnet sich ebenfalls durch ein bedeutendes Fluthintervall von etwa 8m bei mittlerer Springtide in der Mündung aus, sowie durch die seeartige Weite von 3500m bis zu dem etwa 4Km oberhalb belegenen Liverpool, ganz besonders durch die dort bei etwa 1000m Breite zwischen dem Ufer von Liverpool und Birkenlxead stattfindende Fahrwassertiefe von 18m. Der übrigens ganz unbedeutende Küstenfluss ist etwa 37Km oberhalb Liverpool schon durch ein Wehr gesperrt. Man hat jedoch mehrfach in Erwägung gezogen, durch Beseitigung des Wehres und Regulirung der oberen etwa 32Km langen Strecke die Seeschiffahrt bis zu dem grössten Fabrikorfe Manchester auszudehnen. Weil die Mündung sehr weit und das Fluthgebiet sehr kurz ist, so findet sich vor der Mündung eine Barre von etwa 3m,5 Tiefe bei Niedrigwasser Springtide.

Von den französischen Flüssen ist die Seine besonders interessant und zwar sowohl hinsichtlich ihrer natürlichen Verhältnisse als ihrer Regulirungen. Die Bedingungen für die Schiffahrt zwischen dem an der Mündung belegenen Havre und der bedeutenden Stadt Rouen waren vor der seit etwa 1846 begonnenen Regulirung sehr schlecht, indem sich das Fahrwasser in der unteren sehr weiten Strecke oft verlegte und viele Untiefen von nicht mehr als 0m,5 unter Niedrigwasser bildete. Ausserdem litt der Fluss an einem heftigen Bore, welcher in Folge der weiten Mündung, der lebhaften und hohen Fluth in derselben von 7m,2 bei gewöhnlichen Springtiden und dem seichten Flusschlauche sowie dem starken, bis zu 1:8000 gehenden Ebbegefälle oberhalb sich leicht erklärt. Derselbe lief in der ganzen Breite des Flusses mit grosser Geschwindigkeit und 1 bis 2m Höhe als brandende steile Welle, welche einige Minuten hindurch von mehreren sanfteren Wellen wiederholt wurde und dabei durch Rückprall an gewisse gekrümmte Uferstrecken ihre Richtung plötzlich änderte. Namentlich hierdurch soll er den Untergang zahlreicher Schiffe veranlasst haben. In tiefen Flusstrecken verschwand die steile Weile und an ihrer Stelle trat eine längere, aber noch höhere Welle auf, welche den Ufern besonders schädlich wurde. Der eigentliche Bore wiederholte sich jedoch mehrfach nach jeder erheblichen Untiefe.

Der Zweck der Regulirung war zunächst diese Schiffahrtshindernisse überhaupt zu beseitigen und sodann die eigentliche Seeschiffahrt bis zu dem 124Km oberhalb Havre gelegenen Rouen auszudehnen. Schon vor der Regulirung ging die Fluth noch einige Kilometer oberhalb Rouen und war ausserdem die Tiefe in der oberen Strecke des Fluthgebiets verhältnissmässig sehr viel günstiger als in der unteren. Das Regu-

lirungsproject ist nicht völlig einheitlich aufgestellt und durchgeführt, weil im Anfänge die Meinungen der Ingenieure zu weit auseinandergingen. Es möge kurz erwähnt werden, dass Poiree im Jahre 1844 sogar vorschlug, etwa 80Km oberhalb Havre, am Ende der Anfangs weiten, sich trichterförmig verengenden Bucht bei Quillebeuf ein Wehr quer durch den ganzen Strom mit Ausnahme einer 400m weiten Oeffnung zu legen, dessen feste Krone mit Niedrigwasser Springtide gleiche Höhe haben und darüber ein bewegliches bei Fluth sich öffnendes, hei Ebbe sich schliessendes Klappenwehr erhalten sollte. Hierdurch hoffte Poiree den Niedrigwasserstand hei Rouen um lm zu erhöhen. Dieser Vorschlag ist glücklicherweise nicht zur Ausführung gekommen.

Der nach und nach verbesserte Plan der Regulirung besteht nun in der Ziehung von Paralleldämmen, welche durchaus rationell von oben nach unten eine von 300 bis 1000m zunehmende Flussbreite einfassen. Nur hat man in der ersten Zeit bei einer im Ganzen von oben nach unten hin fortschreitenden Ausführung die Dämme übermässig hoch bis zum vollen Hochwasser der Springtiden geführt und dadurch die Menge des Fluthwassers oder das hydraulische Vermögen beschränkt. Später und in den unteren Strecken sind jedoch in zweckmässiger Weise die Dämme nur 0m,5 bis lm über Niedrigwasser Springtide gebracht worden. Die Dämme sind aus geschütteten Bruchsteinen aufgeführt, wozu das Material an einigen Stellen des aus Kalkfelsen bestehenden Hochufers gewonnen und zum Theil auf Eisenbahnen in die zum Verschütten der Steine besonders eingerichteten Fahrzeuge transportirt wurde. Die Kronenbreite- der Dämme ist etwa 2m, die Böschung landseitig einmalig, imd nach der Wasserseite je nach der Belegenheit und den Angriffen des Bore von 1:1,5 bis 1:8. Die Oberflächen sind soweit als möglich mit Sorgfalt gepackt. Hinter den Dämmen ist eine ungemein rasche Auflandung eingetreten, indem die untere Seine besonders reich an Sinkstoffen ist. Nach Arago soll zur Zeit der stärksten Trübung das Wasser 1:2000 feste Stoffe enthalten. Eine gewisse Mitwirkung der starken Trübung und raschen Auflandung iiht zweifellos der den Grund aufwühlende Bore aus. Die durch die Dämme zur Auflandung gebrachten Flächen belaufen sich auf 8600Ha, deren Werth zu etwa 21 Mill. Fr. berechnet ist. Damit würden die zu etwa 15 Mill. Fr. angegebenen Baukosten mehr als gedeckt sein.

Der Erfolg der verhältnissmässig nur unbedeutend durch Baggerungen unterstützten Regulirung ist, dass statt der früher nur mit Gefahr, nach mindestens 4 Tagen, mit etwa 100 bis höchstens 200 Tonnen-Ladung nach Rouen gelangenden Schiffe, jetzt solche von über 1000 Tonnen mit 5ni Tiefgang ohne Gefahr, und mit Dampfkraft in 8 bis 10 Stunden von Havre bis Rouen kommen können. Nur auf einer Stelle, auf der Bank „des Meules“, schwanken zeitweilig die Wassertiefen zwischen 4m bis 6m,5, doch haben sie nur auf kurze Zeit eine geringere Tiefe als 5m. Man hofft, dass nach Beseitigung dieser Bank Schiffe mit 6ra Tiefgang bis Rouen fahren können. Der Bore ist bis auf schwache Spuren so gut wie verschwunden.¹)

Die Regulirung der unteren Loire, des grössten Flusses in Frankreich, zwischen dem an der Mündung heiegenen St. Nazaire und dem etwa 54Km oberhalb gelegenen Nantes ist trotz der grossen Mängel dieser Strecken und der erheblichen Fluth von 5"',50 bei ordinärer Springtide am ersteren und von l"’,ß7 am letzten Punkte wohl hauptsächlich wegen der neuen Hafenanlage in St. Nazaire und der Eisenbahnverbindung mit Nantes wenig gefördert. Dalmann beschreibt ein auf rationeller Grundlage aufgestelltes Project ausführlicher.

Die eigenthümliclien Bauten an der Mündung des Adour, welche in der neuesten Zeit zur Ausführung gebracht sind, haben weniger den Zweck den Fluss selbst zu reguliren, als für den an der Mündung belegenen Hafen Bayonne eine bessere Einfahrt zu gewinnen. Sie finden daher im Cap. XVII bei den Hafeneinfahrten ihre Besprechung. Die Construction der Hafendämme ist in Fig. 12, Taf. LXI dargestellt.

Die Flutligebiete der Schelde, der Maas und des Rheines mit ihren vielfachen Verzweigungen, Verbindungen und besondere Namen tragenden Unterabtheilungen sind zwar sehr interessant aber zu complicirt in ihren Verhältnissen um hier als Beispiele mitgetheilt werden zu können. Die Regulirungen haben dabei bis jetzt in der Hauptsache in Schliessung von Nebenarmen bestanden, ausserdem in der unteren Maass zur Verbesserung der Fahrt nach Rotterdam in dem Durchstich einer vortretenden Landzunge, des Huk von Holland. Dieser etwa 5Km lange und 300m breite Durchstich, s. nachstehende Fig. 5 und Fig. 7, Taf. XXXV, hat den Zweck den Ebbe- und Fluthstrom der Maas in fast grader Linie von Rotterdam zur See zu leiten, weil die alte in zwei Arme getheilte Maasmündung

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Fig. 5.

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1 • 300000.

zu geringe Tiefe bot. Man hofft mit Hülfe dieses Durchstichs dem verkürzten nördlichen Arme das Uebergewicht über dem südlichen zu geben. Es scheint indessen bei der grossen Weite des letzteren und der geringen Weite des Durchstichs kaum wahrscheinlich, dass ohne erhebliche künstliche Erweiterung desselben das gewünschte Ziel erreicht werden wird. Es muss übrigens hinsichtlich dieses Stromnetzes auf Dal man, die Mittheilungen von Cal and (Allgem. Bauz. 1864) und verschiedene Mittheilungen in den Verhandelingen van het Kgl. Instituut v. Ingen, verwiesen werden.

Von den deutschen Flüssen kommen vorzüglich die Ems, Jade, Weser und Elbe in Betracht, während die an der schleswig-liolsteinsclien Küste austretenden Eider, Hever u. s. w. nur ein locales Interesse besitzen.

Die Ems ist bekanntlich im oberen Laufe nur sehr unbedeutend (freilich weit grösser als Clyde und Themse) sie gewinnt jedoch in ihrem Fluthgebiet und besonders unterhalb des von ihr durchströmten Meerbusens Dollart eine erhebliche Weite und Tiefe. Dieser durch Sturmfluthen (siehe § 3) entstandene Busen bildet bei Hochwasser ein etwa 20000IIa grosses Spülbassin, welches sich etwa zu ²/ä der im Ganzen 2m,82 betragenden Fluthliölie mit Wasser füllt, während etwa Vs dieser Höhe durch die bei Niedrigwasser trocken laufenden Schlickflächen eingenommen wird. Oberhalb des Dollart erstreckt sich die Fluth noch etwa 36Km weit die Ems hinauf, sie nimmt jedoch schon nach etwa 18Km bei der Mündung der Leda oder dem Hafen von Leer auf 2m und nach weiteren 12Km bei Papenburg auf lm,3 Höhe bei gewöhnlichem Hochwasser ab. Ausserdem ist der obere Lauf nur eng und enthält desshalb keine bedeutende Eluthwassermenge. Unterhalb des Dollart erweitert sich die Mündung der Ems trichterförmig von etwa 4,5Km auf 9Km Breite, wobei sich der tiefere Stromschlauch in zwei die Insel Borkum umfassende Arme, die Wester- und Oster-Ems spaltet. Bei dieser etwa 45Km oder 25 Seemeilen von dem Mittelpunkt des Dollart oder von der an dessen Nordseite belegenen Hafenstadt Emden entfernten Insel, also im offenen Meere, beträgt das gewöhnliche Fluthintervall nur 2m,2, so dass also in

dem Dollart eine Verstärkung des Intervalls um 0m,62 stattfindet. In früheren Zeiten strömte die Ems hart an der Stadt Emden vorbei und war die Stadt für reichlich 5m tiefgehende Schiffe bequem zugänglich. Seit etwa zweihundert Jahren hat sich jedoch der Strom mehr südlich verlegt und eine breite Wattfläche zwischen sich und der Stadt Emden gelassen, durch welche lange Zeit offenes Fahrwasser vom Hafen bis zum tiefen Strom sich schlängelte. Als aber auch dieses Fahrwasser sich mehr und mehr verschlechterte, wurde im Jahre 1848 ein etwa 2Km breiter Streifen des inzwischen hoch aufgelandeten Wattes eingedeicht und durch denselben hindurch ein neues mit einer Schutzschleuse versehenes Fahrwasser gegraben. Vergl. Fig. 6, Taf.LVI und Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover. Bd. IV.

Ausserhalb dieser Schleuse liegt zur Zeit noch ein etwa 2Km langes zu beiden Seiten mit Leitdämmen eingefasstes, übrigens offenes Fahrwasser bis zum eigentlichen Strombette der Ems. Diese aus Buschwerk hergestellten, etwa bis zur halben Fluthliöhe reichenden Dämme sollen sowohl die Ebbeströmung aus der Schleuse, durch welche ein grosser Theil der ostfriesischen Marsch entwässert, Zusammenhalten, als auch das Fahrwasser vor der Querströmung der Uber das lose Schlickwatt laufenden Ebbe und Fluth schützen. Unterhalb der Dollartmündung liegt die holländische Hafenstadt Delfzyl an dem reichlich 6m bei Hochwasser tiefen Fahrwasser, welche durch einen im Jahre 1877 vollendeten Canal mit der früher nur unvollkommenen für Seeschiffe zugänglichen Stadt Groningen verbunden ist. Während noch in der Mündung der Leda, an welcher der Hafen von Leer liegt, und unterhalb in der Ems das Fahrwasser sich reichlich 5m tief erhielt ohne künstliche Regulirung, als die Anlage weniger Buhnen zum Schutz gegen Uferabbruch, war bis zum Jahre 1864 die obere Strecke der Ems bis Papenburg trotz des an diesem Orte betriebenen Schiffbaues, nur für sehr kleine etwa 2m,5 tief gehende oder grössere unbeladene Schiffe zugänglich. Diese etwa 12Km lange Strecke wurde innerhalb etwa zweier Jahre nur durch Buhnenanlagen mit einem Kostenaufwände von etwa 90000 Mark um reichlich lm,5 vertieft, so dass jetzt die Fahrtiefe auf Papenburg 4ra beträgt.²) Es kann als gewiss gelten, dass durch eine noch vollkommenere Regulirung die Ems einer weiteren Vertiefung fähig ist.

Die fast nur aus einem Meerbusen bestehende Jade verhält sich fast ganz wie die untere Ems mit dem Dollart. Wie aus der Fig. 1, Taf. XLV ersichtlich besteht sie aus zwei Theilen, dem herzförmigen Busen und der trichterförmigen Mündung. Wo sich der erstere rasch verengt, liegt an der durch diese Verengung hervorgebrachten tiefen Stromrinne am linken Ufer der seit 1853 gegründete Kriegshafen Wilhelmshafen. Siehe Taf. LVII und deutsche Bauzeitung 1869. Trotzdem die Jade so gut wie keinen oberen Zufluss besitzt, denn der kleine Fluss dieses Namens sowie die ringsum einmündenden künstlichen Entwässerungscanäle oder Sieltiefe verschwinden gegen den Inhalt des Busens völlig, so besteht doch in der Mündung von Wilhelmshafen ab ein sehr erhebliches hydraulisches Vermögen. Es kommt dies zum grossen Theil von der besonders günstigen Form des Jadebusens, weil aus demselben das ungehindert eingedrungene Fluthwasser bei der nächsten Ebbe wieder völlig und bis zu einem fast überall gleich tiefen Stande ablaufen muss. Es ist dies ein wesentlicher Vorzug gegen einen längeren Fluss, auf welchem keineswegs das ganze Fluthgebiet sich gleichmässig mit Fluthwasser füllt, sondern nur von einer sich mehr und mehr abschwächenden Welle durchlaufen wird, bei welchem also das hydraulische Vermögen nur zum Tlieil dem unter der Hoch Wasserlinie befindlichen Fassungsraume des ganzen Fluthgebiets entspricht. Dazu kommt, dass sich in der Jade wie auch im Dollart das Fluthintervall von der See her durch den trichterartigen Einlauf und die kurze Länge des Gebietes stark erhöht. Denn bei Helgoland (vergl. Weser und Elbe) beträgt das gewöhnliche Intervall nur 2m,31, bei Wilhelmshafen dagegen 3m,53.

Ein weiterer Vortheil eines solchen Busens gegen einen wirklichen Fluss ist noch, dass letzterer von oben eine Menge Sinkstoffe und zwar verhältnissmässig mehr Sinkstoffe als Wasser zuführt, wogegen in dem Busen nur die Sinkstoffe sich hin und her bewegen. Es wird also an der Mündung des Busens bei gleicher Wassermenge eine geringere Tendenz zur Anlandung stattfinden, als an der Mündung eines grossen Flusses. Dagegen hat ein Busen den unverkennbaren Nachtheil, dass die oberen Ränder wegen der völlig fehlenden Strömung leichter zur Anlandung neigen, als die Ufer eines Flusses und dass somit die Grösse des Bassins, von welchen die Tiefe in der unteren Gegend abhängt, nicht so sicher erscheint. Es ist desshalb z. B. für die Jade die Beförderung der Marschbildung an dem oberen Ufer mit Rücksicht auf die Erhaltung des Fahrwassers für Wilhelmshafen einstweilen gesetzlich sistirt. Nach einem nicht veröffentlichten Gutachten Dalmann’s über die hydraulischen Verhältnisse der Jade vom Jahre 1874, worin die Jade bei Wilhelmshafen mit der Elbe bei Brunsbüttel (siehe Elbe w. u.) verglichen wird, finden nachstehende Verhältnisse statt:

Wasserfläche oberhalb. Ha.

Niedrigwasser.

Mittleres Fluthintervall. Hochwasser, halbe Ebbe.

Querprofil. Qm

Niedrigwasser.

halbe Ebbe.

kbm Ausfluss in 1 Secunde; halbe Ebbe.

Jade bei Wilhelmshafen .....

Elbe bei Brunsbüttel

io CfO^ co oT

20 900 14 200 23 100 20 700

2 700 26 500 20400 18 300 24 400 21 500

33 000 27 300

Es gehen hieraus die eigentümlichen, aber sehr günstigen hydraulischen Verhältnisse der Jade mit grosser Deutlichkeit hervor, insbesondere der Unterschied zwischen Wasserfläche bei Hochwasser und Niedrigwasser und die wesentlich hiervon und von dem Fluthintervall abhängende Ausflussmenge hei halber Ebbe, welche eben vorzugsweise das hydraulische Vermögen des Stromes repräsentirt. Danach ist, wenn nicht die Wasserfläche bei Hochwasser durch Anlandung merklich verkleinert wird, noch auf lange Zeit hin eine genügende Wassertiefe in der Jademündung als gesichert anzusehen. Denn da die Breite derselben bei Wilhelmshafen etwa 3500m beträgt, so ist bei halber Ebbe die mittlere Tiefe noch über 7m,5. Die eigentliche Fahrrinne von etwa 1000m Breite ist jedoch bei halber Ebbe im Durchschnitt über 12m und nur auf kurzer Strecke etwa 8m tief.

Die beiden letzten Flüsse, die Weser und Elbe mögen gleichzeitig besprochen werden, sowohl um zu derartigen Vergleichungen der wichtigsten Eigen-thümlichkeiten ein Beispiel zu geben, als auch weil grade diese beiden Flüsse durch ihre Verwandtschaft besonders zur Vergleichung auffordern. Denn wenn auch dieselben aus ganz verschiedenen Gebieten ihr Oberwasser erhalten, so ist doch die für das Fluthgebiet ungleich wichtigere Fluthwelle ausserhalb der Mündung beider Flüsse ein und dieselbe. Wie aus Fig. 1, Taf. XLV zu ersehen, laufen Weser und Elbe in sehr spitzem Winkel mit ihren Aussenfalirwassern so zusammen, dass die bezüglichen Richtungen in der Nähe von Helgoland, dessen Lage in jener Figur aus den Radien des Leuchtfeuerkreises zu erkennen ist, Zusammentreffen. Man kann die Betten derselben, aber mehr noch die Strömungen, bis in etwa 15 bis 20 Seemeilen Entfernung von Helgoland verfolgen, etwa grade bis zu den oberen Grenzen der Karte anf Taf. XLV. Die Fluthwellen aus der Nordsee treffen aber in nordwestlicher Richtung (siehe Fig. 1, Taf. XLIV) bei Helgoland, also auch bei der Vereinigung der beiden Aussenfahrwasser ein. Es läuft also von derselben Fluthwelle der eine Theil in die Weser und der unmittelbar daneben befindliche Theil in die Elbe, so dass man in Beziehung auf die Fluth beide Flüsse wie zwei Zweige eines Stammes betrachten kann.

Indem nach Ausweis der nachstehenden Tabellen, siehe Beilage, die Wassermengen des gewöhnlichen Sommeroberwassers in beiden Flüssen sich wie etwa 1:50 zu denjenigen Wassermengen verhalten, welche sich in der Nähe ihrer Mündungen bei Fluth und Ebbe ein- und ausbewegen, so erscheint also weder die Verwandtschaft dieser beiden Flüsse in ihrem Fluthgebiet noch auch die Betrachtung aller Flußgebiete von unten herauf eine willkührliche. Böte nicht die Jade wegen ihrer Busen-form so ganz andere Erscheinungen als jene beiden langgestreckten Flüsse, so würde auch sie in die nähere Vergleichung gezogen werden müssen, indem das Aussen-bett der Jade mit dem der Weser noch mehr zusammenfällt als letzteres mit dem der Elbe.

Mag nun auch der eigentliche Trennungspunkt für die Fluthwelle dieser Flüsse etwas von Helgoland, wahrscheinlich in südwestlicher Riclitnng, entfernt liegen, so sei doch für die folgende Darstellung Helgoland desshalb als Ausgangspunkt angenommen, weil nur dort genaue Fluthbeobachtungen angestellt Averden können, im offenen Meere aber nicht, und weil ausserdem der Fehler durch jene Annahme unendlich gering bleiben wird. Es mag hierbei aber zunächst an die Bemerkung im § 10 über die auf Taf. XLVIII in den Längenprofilen der beiden Flüsse angenommene Horizontale für die Mittelwasserstände bei Bremerhafen, Cuxhafen und Helgoland erinnert werden. Ferner muss in Bezug auf diese Längenprofile und die darin construirten Fluthwellen, sowie auf die Tabellen bevorwortet werden, dass es zur Zeit wegen Mangels an ausreichenden und zuverlässigen Beobachtungsmaterial nicht möglich war ausführlichere Darstellungen und Berechnungen zu geben. Da z. B. für die Weser nur von 3 Punkten Fluthcurven Vorlagen und diese ebenso wie die von der Elbe nicht die mittleren Fluthcurven darstellen, sondern nur auf einzelnen Beobachtungen beruhen, so erschien es desshalb und aus Mangel an Raum unthunlicli, für beide Flüsse die Fluthwellen genauer, namentlich etwa von Stunde zu Stunde zu eon-struiren. Die gezeichneten 4 Fluthwellen dienen vielmehr nur als ein der Wirklichkeit annähernd ähnliches Bild.¹¹)

In den nachfolgenden Tabellen sind die Columnen 3 und 4, Längen und Breiten der Flusstrecken, aus den betreffenden Flusskarten ermittelt, wrobei Col. 4 nur als annähernd richtig anzusehen ist. Col. 5 ergiebt sich dann aus den beiden Vorigen,

u) Eine genauere Ermittelung der Weser-Fluthwellen sowohl in jedem Stadium der Fluth als auch für jede beliebige grosse oder kleine Fluth wird erst nach einiger Zeit ermöglicht, sobald von den 0 selbst-registrirenden Fluthmessern, welche gerade während diese Abhandlung geschrieben wird in der Aufstellung begriffen sind, genügende Beobachtungen vorliegen werden. Diese Beobachtungen sollen die thatsächliche Grundlage des vom Verfasser auszuarbeitenden speciellen Correctionsplanes für die Unter-Weser bilden, während die in der Taf. XLVIII sowie in der Tabelle gegebenen Maasse und Zahlen nur die Resultate des von demselben bereits aufgestellten generellen Projects sind.

•61

Bemerkungen

zu Col. 7.

Fluthgrenze. Elbstorf—Hamburg.

Elbstorf—Hamburg. Hamburg—Lühe. Summe.

Elbstorf—Hamburg. Hamburg—Lühe. Lühe—Brunshausen. Summe.

Elbstorf—Hamburg. Hamburg—Lühe.

Lühe—Brunshausen. Brunshausen—Glückstadt. Summe.

Elbstorf—Hamburg. Hamburg—Lühe.

Lühe—Brunshausen. Brunshausen—Glückstadt. Glückstadt—Br unsbüttel. Summe.

Elbstorf—Hamburg. Hamburg—Lühe.

Lühe —Brunshausen. Brunshausen—Glückstadt. Glückstadt—Brunsbüttel. Oberh.—unterh.Brunsbüttel Summe.

Fluthgrenze. Bremen—V egesack.

Bremen—Vegesack. Ochtum N. Fl. Lesum N. Fl. Hunte N. Fl.

V egesack—Elsfleth. Summe.

Bremen—Elsfleth. Ochtum N. Fl. Lesum N. Fl. Hunte N. FL Elsfleth—Brake. Summe.

Bremen—Brake. Ochtum N. Fl. Lesum N. Fl. Hunte N. Fi. Brake—Dedesdorf. Summe.

Bremen—Dedesdorf. Ochtum N. Fl.

Lesum N. Fl.

Hunte N. Fl.

Dedesdorf—Bremerhafen. Summe.

Künftige Fluthgrenze (etwa 7Km oberhalb Bremen) bis Bremen. Bremen—Vegesack. Summe.

Fluthgrenze—Vegesack. Ochtum N. Fl.

Lesum N. Fl.

Hunte N. Fl. Vegesack—Elsfleth. Summe.

Fluthgrenze—Elsfleth. Ochtum N. Fl.

Lesum N. Fl.

Hunte N. Fl.

Elsfleth—Brake. Summe.

Fluthgrenze—Brake. Ochtum N. Fl. Lesum N. Fl.

Hunte N. Fl.

Brake —Dedesdorf. Summe.

Fluthgrenze —Dedesdorf. Ochtum N. Fl.

Lesum N. Fl.

Hunte N. Fl.

Dedesdorf—Bremerhafen. Summe.

18.

Tabellarische Ueher sicht der Yerhältnisse in den Fluth gebieten der Elbe nnd Weser.

I. Elbe.

Geschw'.

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Quer

schnitt

fläche

des

Profils, bei halber Fl.

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480

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14.

13.

9. 10. 11. 12.

8.

7.

Unterer Abfluss

Oberer

Zeitdauer

der Fluth

Cub. Inhalt

+ = Ebbe, — = Fluth.

Zufluss.

oder der

Ebbe

Perioden.

zwischen

ord. H W

u. ord. H W

p. Sec. kbm.

Im Ganzen kbm,_

Sec. Im Ganzen kbm. kbm.

Sec.

kbm.

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3.

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Pr.

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Ent-

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nung von Pr. zu

Pr.

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Bezeichnung

der

Profile nach Ortschaften.

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36675

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Fluth&Ebbe

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2229

4930

4260

10014

8582

15212

13699

21687 54,2 20788 52,0

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ö'i-T

O    i-H co

iß    co co

i—l    tH

—7044000

25044000

16200 400 6480000 28800 400 11520000

18000 400 7200000 -42196364 27000 400 10800000    60196364

18900 400 7560000 —93183600 26100 400 10440000    111183600

19800 400 7920000 -198278730 25200 400 10080000    216278730

20700 400 8280000 —314897025 24300 400 9720000    332897025

21600 400 8640000 -468438025 23400 400 9360000    486438025

or der Correction.

6750000

6750000

45000150

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Fluth . . . Ebbe . . .

Fluth . . . Ebbe . . .

Fluth. . . Ebbe . . .

Fluth. . . .Ebbe . . .

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10122464

39273900

49396364

7867200

36604800

56271600

100743600

5654880

32410500

52922100

115211250

206198730

3686400

26691000

46893000

106832250

139074375

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55219320000

33500

15500 1230 19065000

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5919675

2025000

4725000

150

150

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31500

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1577

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2117

1318

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2112

5787

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8190

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-19921625

+26671625

—38675350

+45425350

—86255499

+93005499

2295000

4455000

2430000

4320000

2700000

4050000

150

150

150

150

15300

29700

16200

28800

150

150

18000

27000

19800 150 2970000 -137424175 25200jl50| 3780000 +144174175

ch der Correction.

6750000

6750000

150

45000

—6228300

+12978300|

—32397685

+39147685

-54087445

+60837445

—104166770 + 110916770

2025000

4725000

2295000

4455000

2430000

4320000

2700000

4050000

150

150

13500

31500

15300 150 297C0 150

1501

150

150

150

16200

28800

18000

27000

19800 150 2970000 —162160419 25200 150 3780000 +168910419

JT«-

O CD

'Fluth . . . ,Ebbe . . .

323177025

1344000

20971500

41310500

98453250

130982775

Cd

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iß

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Cd"

Cd"

14500 1540 22330000

21000 1995 41895000|

16500 3065 50572500

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477078025

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Fluth&Ebbe

[Fluth. . . [Ebbe . . .

Fluth. . . Ebbe . . .

1194675

772575

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800000

1000000

19426550

22216625

19573600

217500

800000

1000000

19514250

41105350

(Fluth . . . [Ebbe . . .

34607825

145C00

533332

857142

52812200

iß

Cd"

16000 4340|69440000

0,425

1,90

2811000

10224500

6637500 2,94

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18740

16900

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[Fluth . . . [Ebbe . . .

| Fluth . . . [Ebbe . . .

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14000

76389825

108750

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750000

62745600

140394175

III. B. Wese

Fluth&Ebbe

1038400

7214900

3,20

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19608000

1520

12900

4122800

220

18740

Fluth. . . .Ebbe . . .

[Fluth. . . [Ebbe . . .

[Fluth. . . [Ebbe . . .

[Fluth. . . [Ebbe . . .

8253300

5452000

217500

800000

1000000

27223185

34692685

2,83

9619500;

15900 605

32529820

217500

800000

1000000

21970125

56517445

3,31

7500 885 6637500;

49338170

217500

800000

950000

55561100

106866770

99868945

145000

533332

857142

63726000

16513041y|

[Fluth. . . (Ebbe . . .

3,335

3,25

16660000

140001190

12900 15201

Elbstorf

Hamburg

Lühe

Brunshausen .    .

Glückstadt . .

Oberhalb Brunsbüttel .

Unterhalb Brunsbüttel

Bremen

Vegesack . .

Oberhalb der Ochtum- und Lesum-Mündung.

Elsfleth

Brake

Dedesdorf

Bremerhafen .    .

Bremen

Vegesack .    .

Oberhalb der Ochtum- und Lesum-Mün lung.

Elsfleth

Brake

Dedesdorf .    .

Bremerhafen .    .

Handbuch d. Ing.-Wissensch. III. zu S. 832.

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jedoch für einige Strecken unter Hinzurechnung einzelner abgeschnittener Arme, Nebenflüsse u. s. w. Das mittlere Intervall in Col. 6 ist aus den Längenprofilen entnommen. Um die Col. 7 oder das zwischen den veränderlichen Wasserständen liegende Volumen zu berechnen ist zwar die im § 11 angegebene Methode zu Grunde gelegt, jedoch unter Berücksichtigung der nur annähernd genauen Fluthwellen mit der Vereinfachung, dass von oben anfangend zunächst für die ganze Periode zwischen Hocli-und Niedrigwasser aus Oberfläche und Intervallhöhe das Volumen der betreffenden Stromabtheilung berechnet ist. Da für jede folgende untere Abtheilung während der ganzen Periode zwischen Hoch- und Niedrigwasser eben dieser letzteren Abtheilung nur ein Theil des für die vorhergehende Abtheilung berechneten Volumens als oberer Zufluss gelten kann, weil in dieser letzteren bereits Ebbe herrscht, so ist aus der Lage der jedesmal nach Wahrscheinlichkeit construirten Ebbelinie dieser letzteren Strecke das verkleinerte Zufluss-Volumen derselben berechnet und dem vollen Volumen der

unteren Abtlieilung hinzuaddirt. Die Summe ergiebt dann die ganze während der Zeit zwischen Hoch- und Niedrigwasser der unteren Abtlieilung und oberhalb deren untersten Profils bis zur Fluthgrenze hin sich über dem Ebbespiegel ablagernden Wassermenge.

Die in Stunden und Secunden in Col. 9 und 10 angegebene Zeitdauer der Fluth und Ebbe ist aus den Fluthcurven (siehe Fig. 13 und 14, Taf. XLVIII) ermittelt, für die Weser aus einer 14tägigen Keilie von Beobachtungen. Es sind jedoch zur Vereinfachung die ganzen Tiden rund zu 12 '/a Stunden angenommen. Für den constanten oberen Zufluss oberhalb der Fluthgrenzen sind rund 150 bezw. 400 kbm gesetzt. Diese Zahlen entsprechen annähernd dem gewöhnlichen Sommerwasser, haben jedoch besonders für die unteren Strecken wenig Bedeutung. Für die Bearbeitung wirklicher Cor r ec t io n saufgaben empfiehlt sich ausserdem eine vollständige Berechnung nach dem Schema der Tabelle unter Annahme der Zuflussmengen eines grossen Oberwassers, weil sich dabei in den oberen Strecken die Verhältnisse wesentlich ändern. Col. 12 ergiebt sich sofort aus der Multiplication des für 1 Secunde stattfindenden constanten oberen Zuflusses oberhalb der Fluthgrenze mit der Fluth- oder Ebbedauer der betreffenden Abtheilung in Secunden. Col. 13 giebt für die Fluthdauer aus der Differenz und für die Ebbedauer aus der Summe der in Col. 7 und 12 berech

neten betreffenden Wassermengen den negativen oder positiven Abfluss durch das untere Profil jeder Abtlieilung gemäss § 11. Werden die Zahlen der Col. 13 durch die Secundenzalil der betreffenden Periode dividirt, so ergeben sich die in Col. 14 enthaltenen mittleren Abflusswerthe. Es ist ohne Weiteres klar, dass kurz vor und nach jedem Hoch- und Niedrigwasser der wirkliche Abfluss nahezu gleich Null sein muss, und dass umgekehrt etwa in der Mitte jeder Periode ein sehr viel grösserer Abfluss als jener mittlere erfolgt.

Aus den positiven Zahlen der Col. 14 sind sodann unter Col. 15 die relativen Grössen der Abflussmengen der einzelnen Profile verglichen mit dem constanten Zufluss oberhalb des Flutligebietes berechnet, woraus sich, wie bereits oben bemerkt, ergiebt, dass schon oberhalb der eigentlichen Mündungen selbst die Mittelwerthe der Durchflussmengen reichlich 50 mal so gross sind, als der Zufluss des oberen gewöhnlichen Wassers. Die in Col. 16 angegebenen auf halbe Fluthhöhe reducirten Querschnittsgrössen sind für die Weser aus genauen Querprofilmessungen entnommen, während für die Elbe nur eine Flusskarte mit eingeschriebenen Wassertiefen hierzu vorlag. Trotzdem werden auch für die letztere die in Col. 17 berechneten Verhält-

53

Handbuch d. Ing-.-Wissensch. III.

nisszahlen für die unteren Querschnitte im Vergleich zum Querschnitt oberhalb der Fluthgrenze genügend genau sein. Für die aus der Wassermenge pro Secunde und den zugehörigen Querschnitten ermittelte Geschwindigkeit in Col. 18 gilt das schon über die Grösse der Abflussmenge Gesagte ebenfalls.

Während die Tabellen der Elbe und die mit A bezeiclmete der Weser die augenblicklichen Zustände schildern, ist es in der mit B bezeichneten Tabelle der Weser versucht, auf Grund der wahrscheinlichen Aenderungen in den Fluthverhältnissen und unter Annahme geeigneterer Profile und vorhergegangener Beseitigung der Hindernisse, die demnächst, also nach erfolgter Correction, eintretenden Verhältnisse zusammenzustellen.

Zur weiteren Vergleichung der beiden Flutligebiete muss nun ganz besonders beachtet werden, dass bei der Elbe wohl Cuxhafen als eigentlicher Mündungspunkt betrachtet werden kann, dass aber bei der Weser nicht schon Bremerhafen, sondern ein etwa 20Km weiter unterhalb belegener Punkt als solcher gelten darf. Mit Bremerhafen ist also hinsichtlich aller Verhältnisse nicht Cuxhafen, sondern ein etwa 8Km unterhalb Brunsbüttel belegener Punkt zu vergleichen. Es werden dadurch die beiden Flüsse ähnlicher, als nach den Profilen auf Taf. XLVIII der Fall zu sein scheint.

Zum grössten Theile lassen sich nun die Aehnlichkeiten und Verschiedenheiten in den Flutherscheinungen beider Flüsse aus diesen Figuren, sowie aus den Zahlen der Tabelle ersehen und es erübrigt nur noch dieselben näher zu erklären und daneben zu untersuchen, ob eine grössere Gleichheit durch Regulirung zu erreichen sein wird. Es ist zunächst auffallend, dass das    Fluthintervall im    unteren Theile der Weser

soviel grösser ist, als das in der Elbe. Es    erklärt    sich dies    wohl vorzüglich aus    der

Form und Lage der Mündungen. Es liegt nämlich für die von Nordwest kommende Flutli die Mündung der Weser, welche mit der Mündung der Jade völlig zusammentrifft, weit günstiger als die der Elbe, und besitzt dabei eine grössere Weite. Es muss daher wie bei dem Jadebusen, so auch in der Weser, da wo sich diese rasch verengt, z. B. bei Bremerhafen, eine erhebliche Vergrösserung des Fluthinter-valls eintreten, vielleicht mehr nach der Höhe der    Fluth als    der Tiefe der Ebbe,    was

jedoch zur Zeit nicht entschieden werden    kann.    Die Elbe    besitzt nun weder    eine

so weite Mündung wie die Weser, noch erfährt sie in der Nähe der Mündung eine so erhebliche Verengung wie diese. Während nun bei Helgoland die ungetheilte Fluth-welle 2m,31 mittleres Intervall hat, erhält der in die Weser laufende Theil bei Bremerhafen 3,317, der in die Elbe laufende Theil bei Cuxhafen nur 2m,86. Dabei laufen die Fluthwellen wahrscheinlich von Helgoland bis Bremerhafen bezw. bis nahe vor Brunsbüttel mit gleicher Geschwindigkeit.

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Durch die noch näher zu besprechenden Hindernisse des Weserbettes zeigt sich ferner eine erhebliche Zunahme der Hochwasserhöhe bis gegen Brake und eine danach folgende Senkung nach der Fluthgrenze hin, sowie von jenem Punkte an eine rasch steigende Linie des Niedrigwassers und eine Verzögerung der Welle, besonders ihres Fusses. Diese allein schon aus dem Längenprofil der Weser ersichtlichen Unregelmässigkeiten, welche sämmtlieh in dem Profile der Elbe nicht vorhanden sind, lassen erkennen, dass das Bett der Weser erheblich ungünstiger als das der Elbe gestaltet sein muss. Zählt man ferner von Helgoland ab nach jedem Fluss hin 84 so erreicht man damit in der Weser Bremerhafen, in der Elbe nahezu Brunsbüttel. Im ersteren Fluss liegt dann die Fluthgrenze, wenn dafür einstweilen Bremen gilt, schon nach 70Km, in den anderen bei Elbstorf erst nach 116Km. Also um 46Km kürzer ist das Fluthgebiet der Weser als das der Elbe. Die in gleichem Maasstabe

gezeichneten Querprofile beider Flüsse können nun nach § 12 zum Tlieil sowohl die Ursache als auch die Folge des kurzen Fluthgebietes der Weser und des langen der Elbe anschaulich machen. Es muss nämlich in dem unregelmässigeren und seichteren Bette der Weser die lebendige Kraft einer gleich starken Flutliwelle eher geschwächt und vernichtet werden, als in dem regelmässigeren und tieferen der Elbe, aber anderseits würde auch zweifellos ein verlängertes Fluthgebiet in der Weser die Profile unterhalb der Verlängerung glätten und vertiefen.

ln der Hauptsache ist nun allerdings das kürzere Fluthgebiet der Weser durch die Natur so fest vorgeschrieben, dass es sich nur in kleinem Maasse durch Kunst verlängern lässt. Es besitzt nämlich die Elbe oberhalb der Fluthgrenze auf mehr als 20Km Länge das mässige Gefälle von 1:9000 bei gewöhnlichem Sommerwasser, wogegen die Weser oberhalb Bremen auf etwa ebenso grosse Entfernung das starke Gefälle von etwa 1:5000 hat. Bei über zweimal so grossem Querschnitte während des gewöhnlichen Sommerwassers und dem etwa halb so grossen relativen Gefälle ist also der Flutli in der oberen Elbe nicht entfernt ein solcher Widerstand geboten wie in der oberen Weser. Es ist aber auch in der Weser ungleich schwieriger und bedenklicher durch künstliche Vertiefung oberhalb der Fluthgrenze die Flutli mehr hinaufzuziehen, weil durch die Vertiefung das relative Gefälle der oberen Strecke noch zunehmen und in Folge der vermehrten Strömung die Schwierigkeit der Erhaltung eines regelmässigen Bettes wachsen würde. Im Vergleich zu den grossen Vortheilen einer Flutlicorrection für alle übrigen Verhältnisse mag freilich dieser Nacli-tlieil gering erscheinen.

Den schädlichsten Einfluss auf die Kraft der Fluthwelle am oberen Ende des Fluthgebietes der Weser und damit auf die Wassertiefe dieser Strecke äussern aber die zahlreichen Spaltungen durch Inseln. Vor der seit etwa 1860 begonnenen Regulirung der Strecken unterhalb Vegesack war bis Bremerhafen hin der Fluss in mehr als seiner halben Länge gespalten. Seitdem ist allerdings in dem oberen Theile etwa die Hälfte dieser totalen Spaltungen durch Coupirung der Nebenarme aufgehoben; da indessen die Hauptarme nicht entsprechend erweitert, vielmehr noch zum Theil durch Buhnen verengt worden sind, so ist von Brake bis Vegesack noch eine erhebliche Abschwächung der Fluthwelle vorhanden. So kommt dieselbe schon ermattet bei Vegesack an und findet daselbst durch das Zusammentreffen mehrerer ungünstiger Umstände gewissermaassen ein gewaltsames Ende. Zunächst münden nämlich dort gerade einander gegenüber zwei Nebenflüsse, links die Ochtum, rechts die Lesum. Letztere besitzt ein weites tiefes Bett, wenig Gefälle und im unteren Theile eine mit der unteren Weser zusammenfallende Richtung. Es läuft daher die Flutli besonders günstig in dieselbe hinein und erstreckt sich von Vegesack aufwärts um 10Km weiter als von dort die Flutli in der Weser. Der kleinere Fluss Ochtum mündete früher 4,5Km weiter oberhalb, erhielt jedoch durch Coupirung eines alten, sich von hier bis Vegesack hinziehenden Weserarmes eine neue, sehr weite bassinartige Mündung. Es muss sich also die bei Vegesack ankommende Fluthwelle an einer Stelle in drei Theile theilen, von welchen also der mittlere die Weser aufwärts bis Bremen verfolgt. Auf dieser 19Km langen Strecke ist der Fluss zwar nicht wieder gespalten, aber mehrfach stark gekrümmt, sodass z. B. in einer Krümmung allein der Umweg l,4Km beträgt, es tritt ferner der Flutli das Oberwasser mit starkem Gefälle entgegen und endlich ist diese Strecke mit etwa 200 Buhnen auf jeder Seite ausgebaut, so dass durch diese Widerstände der letzte Rest der lebendigen Kraft bis Bremen völlig

53*

verzehrt wird. Nur bei besonders niedrigem Oberwasser und starken Fluthen tritt bei Bremen ein etwa Om,5 grosses Intervall ein, für gewöhnlich jedoch kann gerade Bremen als die Fluthgrenze gelten.

Die Folgen der seitherigen Regulirung sind zwar an sich nicht ganz ungünstig gewesen. Denn durch die starke Einengung der Strecke Bremen-Vegesack von 120 bis 150m hat sich im Laufe von etwa 10 Jahren das Flussbett um etwa lm vertieft und ähnlich sind auch unterhalb Vegesack in den regulirten Strecken relative Verbesserungen entstanden. Aber man kann unschwer erkennen, dass das Maass der durch die bisherigen Mittel zu erzielenden Verbesserungen bereits erreicht ist. Ausserdem ist erforderlich, dass jährlich mindestens für etwa 200000 Mark gebaggert wird, um namentlich unterhalb Vegesack, wo durch die plötzliche Erweiterung und durch die vielen Spaltungen mehrfache Ursachen zu Sandablagerungen bestehen, nur eine nothdürftige Fahrrinne von 2m,5 Tiefe offen zu erhalten.

Werden dagegen die hauptsächlichen Hindernisse für die freie Bewegung der Fluthwelle beseitigt, namentlich die übermässigen Einengungen, die zahlreichen Buhnen, die Spaltungen und scharfen Krümmungen, so lässt sich mit Sicherheit eine erhebliche Zunahme des Fluthintervalls in der oberen Strecke, eine Erweiterung des Flutligebiets nach oben hin und damit eine so bedeutende Zunahme des hydraulischen Vermögens erzielen, dass z. B. oberhalb Vegesack bei Verdoppelung der Profilgrösse noch eine Vergrösserung der Stromgeschwindigkeit eintreten muss. Die mit grösster Wahrscheinlichkeit durch blosse Regulirungsarbeiten, als Durchstiche und Abgrabungen, Coupirungen und Paralleldämme zu erreichenden Aenderungen sind in den beiden Taf. XLV und XLVIII dargestellt und in der Weser-Tabelle B (s. Beilage) durch Zahlen ausgedrückt. Da diese Berechnungen ebenso wie die des jetzigen Zustandes durchgeführt sind, so besitzen sie zwar keine positive, wohl aber zur Vergleichung eine relative Richtigkeit, die wenigstens genügt, um die Ziele und Mittel einer rationellen Regulirung deutlich erkennen zu lassen. Es muss freilich als selbstverständlich gelten, dass für ein wirkliches Regulirungsproject speciellere Berechnungen der Wassermengen für die verschiedenen Stadien der Ebbe und Fluth, etwa von Stunde zu Stunde, vorgenommen werden, um zunächst die Grösse und Form der Querschnitte, sowie die dabei stattfindende Strömung für jede Strecke, und danach die Lage der neuen Uferlinien mit Bestimmtheit projectiren zu können. Die vom Verfasser zur Zeit projectirte Regulirung der unteren Weser erforderte ausser den bereits bestehenden selbstregistrirenden Fluthmessern zu Bremen und Vegesack noch vier neue, in Hasenbühren, Farge,-Brake und Bremerhafen, mit deren Hülfe erst nach einiger Zeit genaue mittlere Fluthwellenlinien für das ganze Gebiet construirt werden können.

Schon jetzt aber darf es nach den hier nur auszüglich mitgetheilten graphischen Darstellungen und Berechnungen als sicher gelten, dass lediglich mit Hülfe einer rationellen Correction die Weser bis Bremen auf 5m Tiefe bei gewöhnlicher Fluth gebracht und leicht erhalten werden kann, wobei es keinesweges ausgeschlossen scheint, mit Hülfe dauernder Baggerung diese Tiefe noch wesentlich zu vergrössern. Die fraglichen Baggerungen würden wahrscheinlich nur in der oberen Strecke zwischen Bremen und Vegesack stattzufinden haben, während in der unteren Strecke die verstärkte Strömung allein eine Tiefe von 6 bis 7m wird erhalten können.

§ 17. Seeschiffahrtscanäle. Die Bedeutung dieser Canäle ist im Wesentlichen entweder die Ersparung eines längeren, lästigen oder gefährlichen Seeweges

oder nur die Verbindung eines bestimmten Handelsplatzes mit der offenen See. Im ersteren Falle entstellt also ein Verbindungscanal zweier Meere oder Meerestlieile, im anderen nur ein Sackcanal.

¹

) Speciellere Angaben siehe Dalmann und die amtlichen Berichte der Pariser und Wiener Ausstellung von 1867 nnd 1872.

²

) Vergl. Zeitsclir. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 186G.

Neben dieser Unterscheidung in commercieller und nautischer Hinsicht kann man in technischer Beziehung unterscheiden:

Seeschiffahrtscanäle, welche wie längere Binnenschiffahrtscanäle in mehrere Haltungen zerfallen,

Canäle im Tieflande, aber nicht offen nach der See, sondern durch eine Schleusenanlage davon getrennt, endlich solche Canäle, die mit der See in völlig freier Verbindung stehen, also auch in gewissem Maasse der Ein- und Ausströmung des Seewassers unterworfen sind.

Die Zahl aller Seeschiffahrtscanäle ist noch eine geringe, wenn unter jener Bezeichnung nur Canäle für grössere Seeschiffe verstanden werden. Sie ist dagegen sehr bedeutend, wenn auch alle diejenigen Canäle hinzugerechnet werden, welche wie z. B. in Holland, Ostfriesland u. s. w. nur dem Verkehr kleinerer Seeschiffe und Wattschiffe dienen. So sind z. B. die nördlichen Provinzen Hollands mit zahlreichen Canälen durchschnitten, auf welchen zwar Seeschiffe von etwa 100 Tonnen verkehren, welche aber in ihrer ganzen Einrichtung etwa mit Ausnahme der Mündungen sich durchaus nicht von Binnencanälen unterscheiden.

Es ist ferner von diesen allerdings sehr wichtigen Canälen für kleinere Schiffe bis zu den für grosse Schiffe angelegten ein fast allmählicher Uebergang vorhanden, so dass es schwer werden würde für den vorliegenden Zweck und mit Berücksichtigung des Cap. VIII eine geeignete Grenze zu ziehen, wenn nicht einige bestimmte Eigentümlichkeiten als Ausschlag gebend angenommen würden. Diese bestehen nun zunächst in den grösseren Dimensionen, namentlich der Tiefe des Canals und der etwaigen Schleusen, indem die Binnenschiffahrt mit 2 bis höchstens 2m,5 Tiefgang der Schiffe aufhört und hiermit erst die kleinsten eigentlichen Seeschiffe beginnen, sodann auch darin, dass sich die Schiffe auf einem Seecanale mit grösserer Geschwindigkeit bewegen dürfen als man in der Kegel bei Binnencanälen gestattet, dass namentlich der Betrieb mit Dampfschiffen bis zu einer gewissen Fahrgeschwindigkeit ein völlig freier ist. Denn nur durch die Ausdehnung der Dampfschiffahrt auf dem Meere ist es zulässig und erforderlich geworden, Verbindungscanäle zwischen solchen Meeresgebieten anzulegen, auf welchen die Segelschiffährt entweder durch zeitweilige ungünstige Winde zu langsam oder wegen periodischer Stürme zu gefahrvoll gewesen wäre. In ähnlicher Weise darf man jetzt mit Rücksicht auf Dampfschiffe unter gewissen Umständen die Mündung eines Canales dahin verlegen, wo sie für blosse Segelschiffe ungünstig gelegen haben würde. Endlich bleibt die Fahrt auf einem langen Canale unter Anwendung der Dampfkraft noch lohnend, wo für ein vom Ufer aus gezogenes Segelschiff die Kosten verhältnissmässig zu hoch sein würden. Man kann also die neueren und grösseren Seeschiffahrtscanäle zum grossen Theil als eine Folge der Entwickelung der Dampfschiffahrt betrachten.

Ausser dieser Beschränkung auf die grösseren und tieferen Canäle als im Cap. VIII besprochen sind, muss aber ferner hinsichtlich der technisch besonders interessanten Theile, der Einfahrten oder Mündungen und der etwaigen Schleusen, auf den Hafenbau und Schleusenbau verwiesen werden. Denn die Mündung nach dem Meere verhält sich völlig wie eine Hafeneinfahrt, wozu kommt, dass sich meistens hei längeren Verbindungscanälen ein kleiner Hafen an den Mündungen ausbilden wird. Es bleibt also im Wesentlichen nur die Frage eines etwaigen Abschlusses nach der See, sodann die Linie und das Profil zu besprechen.

Wo der Einfluss der Ebbe und Fluth oder der Sturmfluthen einschliesslich der durch Stürme verursachten Senkungen des Spiegels bedeutend ist, da wird die Anlegung von Schleusen an den Mündungen ernstlich in Betracht gezogen werden müssen. Kommt dann hinzu, dass der Canal nothwendigerweise in mehreren Haltungen angelegt werden muss, so wird man sich um so weniger scheuen, auch in den Mündungen Schleusen zu erbauen. Xacli dem glücklichen Vorgänge des Suez-Canals wird man aber gewiss in allen kommenden Fällen so lange als irgend möglich für alle Verbindungscanäle von Schleusen, also auch solchen in der Mündung, absehen, weil durch sie stets eine nicht unerhebliche und bei zeitweilig starker Frequenz eine sehr fühlbare Verzögerung der auf das Durchschleusen wartenden Schiffe eintreten wird. Dies nur am Tage mit Sicherheit zu ermöglichende Durchschleusen würde aber grade bei grossen Dampfern sehr nachtlieilich empfunden werden, weil dieselben trotz weiter Reisen auf pünktliches Eintreffen am Bestimmungsorte angewiesen sind, auch wegen Dampfverlust jedes Stilliegen scheuen und ausserdem selbst bei Nacht zu fahren pflegen. Wo also innere Schleusen nicht nothwendig und die Schwankungen des äusseren Wasserspiegels nicht zu bedeutend sind, wird man gewiss stets offene Verbindungscanäle für die grösseren Seeschiffe insbesondere für Dampfer vorziehen. Bei einem kurzen und nur zu einem Hafen führenden Canal erscheint dagegen eine Schleuse in der Mündung längst nicht so nachtheilig. Denn die letztere kann fast stets als eine Art Vorhafen angesehen werden, in welchem ein kurzer Aufenthalt der ein- oder ausgehenden Schiffe fast unvermeidlich oder wenigstens nicht als merklicher Verlust zu rechnen ist.

Andere rein örtliche Rücksichten können daneben für die Wald von Einfahrtsschleusen sprechen, so z. B. die, dass neben dem Canal grosse, gegen Iioclnvasser zu schützende Niederungen liegen, welche mindestens die Einfassung des Canals mit hohen und sehr kostspieligen Deichen bedingen würden, ferner dass etwa der Canal als Abwässerungsrecipient für solche Niederungen dienen muss u. s. w. Dies ist z. B. der Fall bei dem neuen Amsterdamer Seecanal (siehe folgenden Paragraph) und wird wohl stets in Frage kommen, wo der Canal in grosser Ausdehnung eine Marschniederung durchschneiden muss, deren bestehende Abwässerungscanäle rechtwinklig zur Richtung des Schiffcanals laufen. Es setzt die Benutzung desselben als Abwässerungsrecipient freilich voraus, dass entweder wie bei dem Amsterdamer Canal alle Ent-wässerungszüge durch künstliche Wasserhebung auf ihn ausmtinden, oder aber dass sie alle eine und dieselbe Spiegelhöhe ohne zu grossen Nachtheil halten können. In jedem anderen Falle würden die gekreuzten Abwässerungen mit Unterleitungen (Dükern) unter den Schiffahrtscanal hinweggeführt werden müssen, was bei der grossen Tiefe des letzteren zu äusserst kostspieligen Bauten zwingen würde.

In neuerer Zeit sind häufig Seecanal-Projecte in Vorschlag gebracht in Con-currenz mit Projecten für schwer zu regulirende Flusstrecken namentlich in Fluthge-bieten. Es können selbstverständlich in jedem einzelnen Falle die grösseren Vortheile und Nachtheile des einen oder anderen Projects nur durch Erwägung aller örtlichen Factoren mit einander verglichen werden, im Allgemeinen werden aber die Vorzüge auf Seiten der Flussregulirung liegen, wenigstens so lange, als noch der

Fluss bis zu derselben Fahrtiefe gebracht werden kann, welche der Canal bei etwa gleichen Kosten und um seinem Zwecke zu genügen, haben müsste.

Die Vorzüge eines Canales werden im Allgemeinen sein: Leicht und sicher zu erhaltende Tiefe, bequeme und billige Herstellung von Löschplätzen u. s. w. an jeder beliebigen Stelle, sichere Lage der Schilfe gegen Sturm. Die Nachtheile gegen einen gut regulirten Fluss namentlich im Fluthgebiet würden aber gewiss überwiegen. Hierhin gehört zunächst die NothWendigkeit einer besonderen Fortbewegung der Schilfe durch thierische Kräfte oder Dampf, welche im Fluthgebiet eines Flusses nur ausnahmsweise zur Anwendung zu bringen sind, da hier das Segeln fast unbedingt frei steht und die Ebbe- und Fluthströmung daneben für die meisten Schilfe genügt. Sodann kommt aber namentlich für alle kälteren Gegenden die lange Unterbrechung der Canalschiffahrt durch den Frost in Betracht, welche auf Ebbe und Fluth haltenden Flüssen fast ganz wegfällt. Wenn auch in den nordwestlichen Theilen Deutschlands der starke Winterfrost für Canäle längst nicht solche Bedeutung besitzt wie in den östlichen Gegenden, so darf doch mindestens als Durchschnitt eine 6-wöchige Unterbrechung durch Frost für einen Canal gerechnet werden, während ein von einer kräftigen Fluthwelle durchlaufener Fluss nur höchst selten und nur auf einzelne Tage wirklich zufriert. Auch haben in den unteren Flussgegenden nur die Holzschiffe das Treibeis, insbesondere das junge und scharfe Eis, zu meiden, was jedoch ebenfalls in der Regel nur einige Tage lang anhält. Endlich kommt hinzu, dass wenn der Canal mit Schleusen versehen ist, auch seine Leistungsfähigkeit bei starker Frequenz weit hinter der eines offenen Flusses Zurückbleiben muss, wenn man nicht etwa eine grössere Zahl Schleusen neben einander baut. Jeder neben einem Fluss hinlaufende und mit demselben an zwei Punkten verbundene Canal wird aber bei geringer Länge mindestens einmal, bei grösserer Länge aber wohl besser oben und unten mit Schleusen gegen den Fluss abzusperren sein. Denn das Hindurchströmen des Flusswassers würde bei gewöhnlichen Ständen ebenso unfehlbar Versandungen liervorrufen als bei hohen Oberwasserständen Zerstörungen der künstlichen Ufer. Das Gefälle des Flusses sowie der Ebbe- und Fluthwechsel und das Eintreten etwaiger Sturmfluthen zwingen aber dazu, an beiden Enden eines langen Canals Schleusen anzulegen und zwar sowohl mit Rücksicht auf den Canal selbst als auf die besonderen Verhältnisse der Marschniederung, welche einen absolut sicheren Schutz gegen Ueberschwemmung verlangt. Es würde viel zu weit führen alle Consequenzen eines Parallel-Canales zu betrachten, nur sei nochmals grade für einen solchen die Schwierigkeit hervorgehoben, die Abwässerungsverhältnisse eines ausgedehnten Gebietes, welches mit zahlreichen, in verschiedener Höhe dem Flusse zufliessenden, natürlichen und künstlichen Wasserzügen durchschnitten ist, mindestens nicht zu verschlechtern ohne dabei äusserst kostspielige Nebenanlagen herbeizuführen.

Nach dem Vorigen erscheint also die Wahl der Mündung, die Lage der Linie, die Anwendung von Schleusen, die Höhe des etwaigen Normalspiegels sowie die Rücksicht auf Deich- und Entwässerungs-Anlagen in jedem Falle von den besonderen localen Verhältnissen sehr abhängig, im Uebrigen aber nicht weiter hier im Einzelnen zu besprechen.

Eine weit allgemeinere Bedeutung dagegen besitzt die Profilgrösse und Form. Es muss dabei als Regel gefordert werden, dass mindestens zwei der grösseren für den Canal in Frage kommenden Schiffe mit mässiger Geschwindigkeit von etwa 2 bis 3m pro Secunde sich ohne Gefahr begegnen dürfen, und dass auch die

Fortbewegung der Schiffe keinen merklichen Widerstand durch ein zu enges Profil findet. In ersterer Hinsicht wird genügen, dass zwischen den Schiffskörpern ein Spielraum von lm,5 bis 2m und zwischen den Schiffen und der Böschung ein solcher von 0m,5 bleibt, in der anderen, dass die Sohle etwa Om,5 tiefer als der grösste Tiefgang und das Profil etwa 5 mal so gross als der grösste Querschnitt genommen wird. Wenn der Canal vor Wellenschwankung sicher liegt, so genügt für die grössten Schiffe eine Tiefe von 7m unter dem niedrigsten Wasser und eine Sohlenbreite von etwa 25m. Für einzelne besonders grosse, aber selten vorkommende Schiffe können zur Ersparung an Kosten Ausweichestellen in gewissen Entfernungen angebracht werden, wobei dann ähnlich wie auf Eisenbahnen durch Signale die Fahrt den Schiffen freigestellt oder verboten wird. Schon aus diesem Grunde, aber ausserdem aus polizeilichen und mercantilen Rücksichten wird ein solcher Canal mit sehr vollkommenen telegraphischen Einrichtungen zu versehen sein.

Ein mit Seewasser gefüllter Canal bedarf ferner für die Kesselspeisung der kleineren Schleppdampfer und zur thunlichsten Bequemlichkeit des übrigen Betriebs in massigen Entfernungen von etwa 10Kra Süsswasserstationen, welche je nach der Belegenlieit durch natürliche Brunnen oder künstliche Leitung zu speisen sind. Ausserdem wird es sehr nützlich sein, den Canal wenigstens an allen etwaigen Winkelpunkten, Halte- und Ausweichestellen zu erleuchten, weil der Betrieb auch in der Nacht nicht ganz eingestellt werden darf.

§ 18. Beispiele von Seeschiftalirtscaniilen. Als Repräsentanten der drei wesentlich verschiedenen Arten von Seeschiffahrtscanälen können in technischer Beziehung nach der Eintheilung des vorigen Paragraphen gelten: der Caledonische-, der Amsterdamer- und der Suez-Canal. Dieselben sollen im Nachstehenden, unter kurzer Erwähnung einiger verwandter Anlagen, etwas näher beschrieben werden.

Der Caledonische Canal wurde im Jahre 1823 eröffnet und ist unter Oberleitung Telford’s projectirt und ausgeführt. Er ist jedoch in der Zeit von 1838 bis 1847 wesentlich verbessert. Indem er etwas nördlicher als die Mündung des Clyde-Flusses, an der westlichen Seite Schottlands in dem tief landeinwärts sich erstreckenden Loch Linnhe die eine Mündung hat und mit nur 97,4Km Länge, unter Benutzung mehrerer tiefen und etwa 60Km langen Seen von Südwest nach Nordost das nördliche Schottland durchschneidend an der Ostküste bei dem an einer tiefen Bucht liegenden Inverness wieder ausmündet, (vergl. Fig. 4, Taf. XLIV), gewährt er den Schiffen, welche vom atlantischen Ocean in die Nordsee und umgekehrt wollen, eine erhebliche Abkürzung und die Vermeidung der oft sehr gefährlichen Passage um die Nordspitze Schottlands. Trotzdem der Canal eine relativ sehr bedeutende Einsattelung des gebirgigen Landes verfolgt, liegt doch seine oberste Haltung 30n* Uber dem gewöhnlichen Hochwasser der Ostküste. Ausser mehreren Regulirungsschleusen und blossen Sperrschleusen sind an der Westseite 12, an der Ostseite 13 Kammerschleusen mit etwa 2m,3 Gefälle nöthig gewesen um jenes Totalgefälle zu überwinden. Diese Schleusen liegen fast durchweg in Gruppen als Kuppelschleusen zusammen, und zwar von Westen her gerechnet 2, 8 und 2 bis zur obersten Haltung, von dort wieder, nach zwei einfachen, 5, 4 und 2 zusammengekuppelt.

Die Schleusen haben im Durchschnitt 52 bis 55m Länge zwischen den Thoren, 12m,2 Weite und 2m,4 Gefälle. Der Canal selbst sollte dabei planmässig 36m,6 Spiegelbreite und 15m,25 Sohlenbreite und 6m,l Tiefe erhalten haben, doch giebt Stevenson an, dass nur Schiffe mit etwa 49m Länge, llm,6 Breite und 5m,2 Tiefgang den Canal wirklich passiren können.

Im Ganzen hat dieser Canal, wohl hauptsächlich wegen der zahlreichen Schleusen hei Weitem nicht den für die Schiffahrt gehegten Erwartungen entsprochen, indem die Schiffe bei einigermaassen gutem Wetter den Weg um Schottlands Nordspitze wegen Zeit- und Kostenersparniss vorziehen. Näheres siehe Allg. Bauz. 1854.

Zu der ersten Classe der Seecanäle ist ferner der Nordholländische Canal zu rechnen, derselbe beginnt gegenüber Amsterdam am Y und geht in starken Windungen mit 83Km Länge und mit 3 Haltungen bis zur Nordspitze der Provinz Nordholland, dem sog. Helder, wo bereits im vorigen Jahrhundert der späterhin durch Willemsoord als Kriegshafen ersetzte Hafen von Nieuwcdicp (siehe Cap. XVII) angelegt worden war. Die erwähnten Haltungen dienen hier nicht wie sonst bei Canälen zur Ueberwindung einer starken Terrainsteigung, sondern umgekehrt zur Senkung des Canalspiegels unter den Wasserstand ausserhalb des Canales, weil nämlich ein grosser Theil des eingedeichten Landes auch diese Tiefe besitzt und bei einer höheren horizontalen Durchführung des Canalspiegels die künstliche Entwässerung der umliegenden Ländereien erschwert oder geschädigt worden wäre. Die Sohlenbreite des nordholländischen Canals beträgt I0m, die wirklich anstatt der zu 7m beabsichtigten erreichte Tiefe 5m,7 und die Spiegelbreite 40m. Die Schleusen sind in den Thoren 15m,5 weit und zwischen denselben 62m,5 lang. Wegen dieser nur sehr mässigen Schiffen die Fahrt gestattenden Dimensionen, sowie durch seine grosse Länge und mehrfachen Schleusen, endlich wegen ungünstiger gegen die herrschenden Westwinde ungeschützter Lage entsprach der Canal längst nicht mehr den Anforderungen eines grossen Seeplatzes. In Folge der letzteren Umstände dauert die Fahrt von Nieuwe-diep bis Amsterdam oft über zwei Tage.

Der im Jahre 1874 eröffnete Amsterdamer Seecanal ist das hervorragendste Beispiel der zweiten Klasse von Seecanälen, indem er nur eine einzige tiefliegende

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Da neben der Canalanlage zugleich die Trockenlegung des ganzen Y’s und Wykermeeres von zusammen etwa 5700Ua beabsichtigt war, und der Schiffahrtscanal als Recipient für die künstliche Entwässerung nicht allein dieser neuen Landflächen,

sondern auch anderer künstlich entwässerten Flächen wie z. B. des allein 18000Ha grossen Harlemer Meeres u. s. w. dienen sollte, so wurde für ihn ein niedriger Normalspiegel von —0,5 A.P. (Amsterdamer Peil oder Pegel) angenommen. Es hat nämlich an der Mündung des Canals an der Nordsee das gewöhnliche Hochwasser +0,9, das gewöhnliche Niedrigwasser —0,5 A.P., die höchstbekannte Sturmfluth +3,4 A.P., wogegen am Zuider-See die drei entsprechenden Stände bezw. +0,12, —0,24 und + 2,5A.P. betragen und der mittlere Wasserstand auf —0,15A.P. liegt. Bei dieser Höhenlage des Canalspiegels gegen die Aussenwasserstände musste offenbar der Canal selbst ebenfalls mit einem starken Schöpfwerk versehen werden, welches neben der Schiffschleusenanlage am Zuider-See Platz gefunden hat. Trotz der niedrigen Spiegelhöhe des Canales bedurfte derselbe aber noch bedeutender Seitendämme, um die etwa 4m tiefer liegende Fläche des Y’s sicher zu stellen. Diese Dämme, welche zugleich die neuen Polderdeiche bilden, liegen, wie das nachstehende Profil (Fig. 7'') zeigt, in bedeutender Entfernung von dem 7m unter Normalwasser tiefen Theile des Canal-

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profils, dessen ausgebaggerte Erde, wie im Cap. XVII, § 19 angegeben ist, zum Theil durch Kreiselpumpen u. s. w. in die Dammstelle gefördert wurde. Die Durchstechung des Dünenterrains an der Nordsee, welches bis zu 18ra über dem Canalspiegel lag, lieferte nach Ausweis des Durchstichprofils Fig. 7a eine genügende Menge schweren Sand, um einen festen Kern der Dämme und eine beliebige Mischung des weichen Schlicks mit Sand zu gewinnen. Es sind von dort allein etwa 2 Millionen kb " Sand in die Canaldämme transportirt, deren Herstellung bis zur Höhe des mittleren Wassers der Ausbaggerung des Canalprofiles vorangehen musste, um ein Zutreiben desselben zu verhindern. Die Zuführung des Sandes aus dem Durchstich zu den Canaldämmen erfolgte durch Eisenbahnen mit kleinen Locomotiven und zwar anfangs mittelst Kopfschüttung. Da dieser Betrieb aber zu langsam für die Herstellung der Dämme war, so benutzte man eine Zeit lang schwimmende Gerüste aus zwei Reihen von Schiffen, welche durch eine sie zusammenhaltende und die Erdwagen tragende Bahn verbunden waren und zu beiden Seiten des anzuschüttenden Dammes schwammen, bis man endlich von festen Sturzbahnen den Sandboden in grosse Prahme schüttete und diese mit Schleppdampfern an die anzuschüttende Dammstelle bugsirte.

Vor der Stadt Amsterdam erweitert sich der Canal etwa zu lKm Breite als Hafenbassin. Zur Verbindung anderer kleiner Hafenorte und zur Entwässerung der anschliessenden Polder münden 9 Seitencanäle in den Hauptcanal.

Während über die Schleusenanlagen im Cap. XVI und über die Mündung an

der Nordsee im Cap. XVII nähere Angaben erfolgen, muss hinsichtlich der vielen sonst höchst interessanten Einzelnheiten, z. B. der Schöpfanlage, der Ausführung der Erdarbeiten u. s. w. auf die ausführliche Mittheilung von Wiehe, Zeitschr. f. Bauw. 1872, verwiesen werden.

Zu dieser Classe von Seecanälen gehören ferner die in Cap. XVII § 7 gelegentlich der Anlage des Ylissinger Hafens erwähnten neuen Canäle in der Provinz Seeland und der Canal von Voorne (siehe Storm-Buysing II. Theil, S. 295).

Eine sehr eigentluimliche Seecanalanlage der zweiten Gattung ist schliesslich der Canal von St. Louis, welcher nach beistehender Situationszeichnung Fig. 8 oberhalb der Mündung der Rhone

Fig. 8.

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ins Mittelländische Meer führt. Die Rhone leidet in der Gegend ihrer Mündung wegen Mangels an Ebbe und Flutli so an Versandungen, dass dadurch für die Schiffahrt die grössten Schwierigkeiten entstehen. Wie die Figur an-giebt, lagern sich die Sinkstoffe des Flusses gleich vor der Mündung derartig ab, dass eine sog. Deltabildung und Spaltung in viele Arme eingetreten ist. Die verschiedenartigsten Versuche, diesem Misstande zu begegnen, so z. B. gänzliche Verlegung des Flussbettes nebst Regulirung der Mündung, wovon die letztere in den Jahren 1852—57 1,4 Mill. Fr. kostete, erwiesen sich als nutzlos. Es wurde daher im Jahre 1863 beschlossen, oberhalb der noch versandenden Strecke aus der Rhone mit einem Canal in grader Linie, fast von West nach Ost, in das Meer zu gehen, wo sich die Niederschläge der Rhone nicht erheblich bemerkbar machen.

Der Canal erhielt demnach in der Alluvion des' Flusses die Länge von 3,3Km, mit einem südlichen Aussendamm von ca. l,7Km, auf dessen Spitze hei d ein Leuchtthurm steht. Vom nördichen Ufer aus und l,3Km von der Mündung des Canals entfernt soll noch ein Damm gebaut werden, der mit jenem convergirt und einen vorhafenartigen Raum einschliesst. Der Canal seihst hat 30™ Sohlenbreite und bei niedrigstem, mehr durch Wind als durch Ebbe fallenden Wasser eine Spiegelbreite von 63m mit einer Tiefe von 6m. An seinem oberen Ende besitzt er ein geräumiges Bassin mit 1100™ langen Kaimauern. Dasselbe dient als Hafen zum Umladen zwischen Fluss- und Seeschiffen. Das Bassin ist mit der Rhone durch eine mit ihrer Achse stark flussabwärts gerichtete Schleuse a von 22m Weite, 7m,5 Tiefe unter niedrigstem Wasser und 160m Kammerlänge verbunden. Die grössere Tiefe ist deshalb gegeben, weil es fraglich erschien, ob nicht demnächst auch der ganze Canal eine solche Tiefe erhalten werde. Vor der Schleuse liegt an der Rhone ein 115™ langer und 60™ breiter Vorhafen b. Die Sclileusenthore kehren einfach nach der Rhone hin, wobei in der Regel nur etwa 0™,5, bei Hochwasser der Rhone jedoch 1™,88 Wasserdifferenz besteht.

Zur dritten Classe der Seeschiffahrtscanäle aber darin bis jetzt alleinstehend gehört endlich der Suez-Canal. Dieser Canal, der wie eine völlig offene Meerenge das Mittelmeer mit dem Rothen Meer verbindet, nimmt trotz seiner Einfachheit durch die Kühnheit des Unternehmens und die Geschicklichkeit in der Ausführung unter allen neueren Werken der Ingenieurkunst einen sehr hohen Rang ein. Seine Bedeutung wurde noch zur Zeit der Eröffnung von vielen Seiten bestritten, hat aber

schon in den ersten 10 Jahren nachher im Allgemeinen die Erwartungen übertroffen. Sie liegt hauptsächlich begründet in der Abkürzung eines der wichtigsten Handels-wcge der ganzen Erde, des Weges zwischen dem westlichen Europa und Ostindien, welcher dadurch von 10 bis 12 Tausend auf etwas über 6 Tausend Seemeilen re-ducirt worden ist. Diese Abkürzung begleicht eine Ersparung von etwa 36 Reisetagen. Daneben wird sich die Verbindung der Mittelmeerländer mit Indien, Ostasien und Australien, welche bislang wenig Schiffsverkehr unterhielten, durch die sich erst allmählich vollziehende intensivere Handelsbewegung mit der Zeit in ähnlicher Weise geltend machen.

Als Beleg für die Verkehrs- und Ertrags-Zunahme möge nur die auf offieiel-lem Nachweis beruhende Angabe dienen, dass mit fast continuirlicher Steigerung in den 8 Jahren von 1870 bis 1877 die Zahl der den Canal passirenden Schiffe von 486 auf 1663 und die erhobene Durchfuhrgebühr von 4 auf 26 Millionen Mark gestiegen ist. Es ist bei entsprechender Zunahme die direkte Rentabilität des auf etwa 300 Millionen Mark Anlagekosten zu schätzenden Unternehmens auch nach Abzug von etwa 14 Millionen Unterhaltungskosten sogar mehr als gesichert, was bei allen Wasserstrassen nur in höchst seltenen Fällen eintritt. Wie aber zu erwarten stand, hat sich der Verkehr fast ausschliesslich auf Dampfschiffe beschränkt, und ist die Entwickelung der Dampfschiffahrt für den Erfolg des Canals vielleicht nicht minder bedeutend als umgekehrt dieser für das weitere Ueberhandnehmen der Dampfschiffe über Segler.

Da der Canal während und kurz nach der Ausführung fast in jeder technischen Zeitschrift, u. A. in der Zeitschr. f. Bauw. 1870 von L. Hagen, ausführlicher beschrieben worden, so müssen hier die wichtigsten Angaben über seine Verhältnisse genügen. Der Canal besitzt zwischen seinen Mündungen eine Länge von etwa 160Kn*. Davon fallen von der neuen Stadt Port Said am Mittelmeer aus etwa 46Km auf die Strecke des Menzaleh Sees, einer nur wenig unter dem mittleren Stande des Mittelmeeres liegenden Fläche, etwa 33 auf die im Ganzen nur wenig darüber erhabene Strecke bis zum Timsah See, vor welchem jedoch kurz vorher sich das bis 20m darüber steigende Plateau El Guisir erhebt; etwa 4Km fallen in den genannten See, an welchem die neue Stadt Ismailia liegt; es folgt dann eine etwa 15Km lange Strecke durch das Plateau des Serapeum von etwa 8m über dem Meeresspiegel, darauf wieder die etwa 37Km lange Seestrecke der Bitterseen und endlich die etwa 25Km lange Strecke des niedrigen Plateaus Chaluf el Terraba, an dessen Ende die alte Stadt Suez am rothen Meere liegt. Siehe Fig. 8 und 9, Taf. LVI1I.

Man kann annehmen, dass die mittleren Stände beider Meere in gleicher Höhe liegen. Am Mittelmeer bei Port Said beträgt die gewöhnliche Fluth 0m,44 und die höchste Fluth bei Sturm etwa 0m,95, während bei Suez am rothen Meere die 0m,8 bis lm,5 betragenden regelmässigen Fluthen durch Sturm bis auf 3m,24 gesteigert werden. Dennoch strömt von dieser Seite das Wasser nur mit einer Maximalgeschwindigkeit von lm,5 in den Canal und erzeugt in den 30000Ha grossen Bitterseen nur 2 bis 3om Fluthschwankung. Die Ebbeströmung ist sogar wegen der starken Verdunstung noch geringer. Eine Strömung von Meer zu Meer ist noch nicht beobachtet. Die Schiffahrt wird also durch die Strömung in der Regel gar nicht merklich beeinflusst und bleibt auch das Eintreiben von Sand völlig in den Grenzen unschädlicher Ablagerungen. Ebenso kann man das an einigen Stellen stattfindende Hineinwehen des Wüstensandes zu nur 0m,l für 1 Jahr rechnen.

Fig. 9.

Das normale Querprofil des Canals ist in der nachstehenden ersten Fig. 0 dargestellt, von welchem der Kostenersparung wegen in den tiefen Einschnitten, unter

Einschränkung der oberen Breite,nach der zweitenFigur gg# abgewichen ist. In den Seestrecken ist nur eine mindestens den obigen Profilen entsprechende tiefe Rinne gebaggert und durch Baken und kleine Leuchtthürme bezeichnet. Die fast durchweg sandigen Böschungen sind nur in der Wasserhöhe mit

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Von der allergrössten Bedeutung für den Canal ist die Verbindung desselben mit dem Nil durch den im alten Thale Gosen entlang geführten Stisswassercanal. Derselbe liegt ungefähr an derselben Stelle, an dem sich etwa seit 600 Jahren v. Chr. bis zum Jahre 800 nach Chr. der das Rothe Meer mit dem Nil verbindende Schifffahrtscanal befunden hat. Der jetzige Süsswassercanal mündet zunächst hei Ismailia, geht jedoch von dort weiter bis nach Suez, ist etwa lm,5 tief mit 8m Sohlenbreite, und dient nebenbei zur Schiffahrt. Sein Hauptzweck ist jedoch die Speisung der ganzen Seecanalanlagen und Hafenstädte mit Süsswasser, welches sonst gänzlich fehlen würde, da es in jener Gegend fast nie regnet. Von Ismailia bis Port Said läuft eine Rohrleitung, welche in je 4Km Entfernung an besonderen Anlagestellen Reservoire besitzt, aus denen anlegende Schiffe namentlich die kleinen Schleppdampfer mittelst Schläuchen bequem Wasser entnehmen können. Das Süsswasser des Nils erzeugt ausserdem auf der sandigen Oberfläche in kurzer Zeit eine üppige Vegetation, deren Bestand jedoch von der dauernden Bewässerung vollständig abhängt.

Ueber die als Hafeneinfahrten zu betrachtenden Mündungen, sowie über den zur Ausführung angewandten grossartigen Baggerbetrieb siehe Cap. XVII.

Aus den Vorschriften über die Benutzung des Canales ist hervorzuheben, dass die Schiffe nur bis zu 7m Tiefgang zugelassen werden, alle Segelschiffe über 50 Tonnen sich schleppen lassen müssen und die grösste zulässige Geschwindigkeit 10Km in der Stunde beträgt.¹⁵)

¹⁵) Ueber die Durchstiche der Landenge von Panama s. Zeitsch. d. A.- u. I.-Ver. zu Hann. 1878, S. 560.

Literatur.

Storni Buy sing. Handleiding tot de kennis der Waterbouwkunde etc. Breda. 1864.

Minard. Cours de constr. des ouvrages qui etablissement la navigation des rivieres et des canaux. 1841. Hagen. Handbuch der Wasserbaukunst. Berlin. III. Th. 1863.

David Stevenson. The principles and practice of canal and river engineering. Edinburg 1872.

Krause. Der Dünenbau.

Dal man. Stromcorrection im Fluthgebiet. Hamburg 1856.

XVI. Capitel.

Schiffsschleusen.

Bearbeitet von

L. F r a n z i u s,

Oberbaudircctor in Bremen.

(Hierzu Tafel XLIX bis LYI und 52 Holzschnitte).

§ 1. Einleitung“. Unter „Schleuse“ versteht man im Allgemeinen jedes Bauwerk, welches zwei Wasserflächen von verschiedener Spiegelhöhe durch eine verscliliessbare Oeffnung verbindet. Sobald diese Verbindung auch eine schiffbare ist, so heisst die betreffende Schleuse eine Schiffsschleuse oder Schiftfahrtsschleuse, gleichviel oh die Schiffahrt Hauptzweck oder nur Nebenzweck bei der Anlage ist. In dem nachfolgenden Capitel sollen nur die schiffbaren Schleusen besprochen werden, während im Allgemeinen hinsichtlich der Stauschleusen auf Cap. VII und hinsichtlich der nur zum Spülen von Hafenmündungen dienenden Stauschleusen oder Spülschleusen auf Cap. XVII, endlich betreffs der in Deichen liegenden Entwässerungsschleusen oder Siele auf Cap. XIII Bezug genommen werden muss. Die den Schiffsschleusen nahe verwandten schiffbaren Stauschleusen und die Schiffsdurchlässe sind in § 5 des VI. Capitels besprochen. Es kann unter Umständen eine Entwässerungsschleuse auch für die Schiffahrt oder eine Schiffsschleuse auch zur Spülung dienen; in solchen und ähnlichen Fällen wird für die nachstehende Besprechung die betreffende Schleuse auch als Schiffsschleuse angesehen.

Die obige allgemeine Definition lässt sich nun noch anschaulicher dahin ergänzen, dass es der Zweck der Schiffsschleusen ist, den Schiffen zwar jederzeit oder auch nur zeitweilig den Durchgang zu gestatten, das Wasser jedoch nach Belieben am freien Durchfluss zu verhindern.

Diese doppelte Forderung ist hervorgegangen aus den Ansprüchen an einen möglichst bequemen und sicheren Schiffahrtsbetrieb und aus den Rücksichten, welche dabei auf die billigste Herstellung der Schiffahrtsanlagen sowie auf die Bewohnbarkeit und die Cultur der hiervon berührten Landstriche genommen werden müssen. Es erhellt dieses am deutlichsten, wenn die Hauptfälle, in denen Schiffsschleusen zur Anwendung kommen, genannt werden. Hierhin gehören einerseits die Anlage der Schiffahrtscanäle und die Canalisation der Flüsse oder die für die Binnen-

Schiffahrt nothwendigen Anlagen, andererseits die für die Seeschiffahrt in manchen Fällen erforderlichen Hafcnschleusen in ihrer verschiedensten Gestalt.

Wie im Cap. VIII und IX ausführlicher besprochen worden ist, dienen die Canalschleusen für sich allein, und die zur Canalisation von Flüssen zu erbauenden Schleusen in Verbindung mit anderen Stauanlagen dazu, das Gefälle der Canäle oder Flüsse an bestimmten Stellen zu concentriren und trotzdem die Schilfe mit Leichtigkeit diese Stellen passiren zu lassen. Bei den Canälen soll dabei vorzugsweise das geringe Quantum disponiblen Wassers so über der geneigten Oberfläche des natürlichen Bodens vertheilt werden, dass es, in einzelnen ganz uder nahezu horizontalen „Haltungen“ eingeschlossen, am Abfluss möglichst gehindert wird. Bei den Canalisationen dagegen sollen die Schiffsschleusen vorzugsweise nur die durch Wehranlagen geschaffenen Staustellen für die Schiffe passirbar machen, nebenbei jedoch auch den Stau mit aufrecht erhalten. In beiden Fällen sind also die eigentlichen Schiffsschleusen von ähnlicher Bedeutung und abgesehen von dem Anschlüsse an andere bauliche Theile in der principiellen Anordnung völlig gleich.

Weit mannigfaltiger werden dagegen die Schiffsschleusen, welche zu Zwecken der Seeschiffahrt anzulegen sind. Es kommt hierbei vor allen Dingen in Frage, ob die zu verbindenden Wasserflächen, in der Regel das Aussenwasser und der Hafen, dauernd oder nur zeitweilig verschiedene Spiegelhöhen besitzen. Im ersteren Falle kann die Schleuse zuweilen in ihrer Anordnung einer Canal- oder Flusschleuse sehr ähnlich sein; im letzteren Falle jedoch genügen oft noch einfachere Schleusen, welche nur zu gewissen Zeiten verschlossen sind, zu anderen dagegen völlig offen stehen. Da indessen an der See und namentlich in Folge der Ebbe und Fluth die Wasserstände einem rascheren, häufigeren und vielseitigeren Wechsel unterliegen, als an oberen Flusstrecken, so entstehen daraus auch complicirtere Schleusenanlagen. Denn bei manchen derselben ist das Wasser nur eine Zeit lang an der einen Seite höher und sinkt bald darauf wieder tiefer hinab als der Wasserstand an der anderen Seite. Es genügt alsdann oft nicht, dass die Schleuse nach der einen Richtung hin das höhere Wasser abhalte, sondern sie muss dieses nach beiden Richtungen bewirken und daneben je nach den Anforderungen der Schiffahrt fortwährend oder nur zu gewissen Zeiten die Schiffe hindurchlassen können.

Wie verschieden aber auch in den einzelnen Fällen die Aufgabe und die Anordnung der Schleusen sein mag, immer beruht die letztere auf gleichen Principien für die Haupttheile der Schleuse. Diese sind, ganz abgesehen von der speciel-leren Construction das sog. Haupt, oder unter Umständen die Häupter, mit der Verschlussvorrichtung und die sog. Kammer, falls solche überhaupt vorhanden.

Unter einem Schleusenhaupt versteht man im weitesten Sinne die feste Umrahmung der Durchfahrtsöffnung einschliesslich der zur zeitweiligen Absperrung derselben dienenden Verschlussvorrichtung und der nothwendigerweise mit der Oeffnung und deren Verschluss verbundenen Nebentheile. Eine bestimmtere Definition wird erst nach der Beschreibung dieser einzelnen Stücke (§ 5 und 6) möglich werden. Es ist aber schon in der vorstehenden Form enthalten, dass ein einziges Haupt nur zeitweilig den Schiffen die Durchfahrt gestattet, wenn nämlich bei gleichen oder annähernd gleichen Wasserständen zu beiden Seiten eine genügend leichte Oeffnung des Verschlusses und ein sicheres, gefahrloses Durchfahren der Schiffe erfolgen kann. Offenbar genügt also ein Haupt nur dann, wenn die Wasserstände zu beiden Seiten sich zeitweilig, aber mit einer genügenden Regelmässigkeit und Dauer ausspiegeln.

Findet dieses nicht statt oder bleibt gar dauernd ein höherer Stand an der einen oder anderen Seite, so kann nur dadurch die regelmässige, leichte und sichere Durchfährt gewonnen werden, dass zwei gleichartige Häupter in einer der Länge der Schilfe entsprechenden Entfernung hintereinander gelegt werden. Der Zwischenraum beider Häupter heisst dann die Kammer und die Schleuse wird eine Kammer schleuse. Die Kammer dient alsdann dazu, das von dem Ober- oder Unterwasser lierkommende Schilf aufzunehmen, sobald der Wasserstand in der Kammer mit dem Ober- oder Unterwasser auf gleiche Höhe gebracht ist und die betreffende Verschluss Vorrichtung des dem Schiffe zunächst liegenden Hauptes geöffnet werden kann. Nachdem das Schiff in die Kammer eingefahren, wird dieses Haupt geschlossen, der Wasserstand der Kammer durch geeignete Vorrichtungen auf die Höhe des Unter- bezw. Oberwassers gebracht, das in der Fahrrichtung des Schiffs diesem zunächst liegende Haupt sodann geöffnet und das Schiff aus der Kammer in das Unter- bezw. Oberwasser gezogen. Die Kammer ist also derjenige Raum, welcher nach Belieben mit dem Oberoder Unterwasser in offene Verbindung gesetzt werden kann und dabei das durchfahrende Schiff freischwimmend und ohne irgend welche Leistung oder Beanspruchung von seiner Seite als die langsame Fortbewegung nach geöffnetem Verschluss, auf den niedrigeren Wasserstand hinabsenkt oder auf den höheren erhebt.

Die Verschluss Vorrichtung eines Hauptes wird nun fast allgemein das Thor einer Schleuse oder das Schleusenthor genannt, wobei jedoch der Sprachgebrauch darin schwankend ist, ob unter Thor nur allein die beweglichen oder auch zugleich die festen Theile des Verschlusses mit verstanden werden. Dem allgemeinsten Begriffe eines Thores würde die letztere Auffassung mehr entsprechen, doch findet that-sächlich die erstere eine grössere Verbreitung. Da nun ferner bei Weitem am häufigsten ein Schleusenthor zwei bewegliche, um eine verticale Achse drehbare Flügel besitzt, so wird auch hier nach verschiedenem Sprachgebrauch bald das Paar der zusammengehörenden Flügel, bald aber jeder einzelne das „Thor“ genannt.

Die letztere Bezeichnung dürfte gewiss alsdann zulässig erscheinen, wenn z. B. auf Zeichnungen nur ein Flügel dargestellt, die Construction desselben jedoch auch für den anderen maassgebend ist und stillschweigend der zweite Flügel hinzugedacht wird. Aus dieser Gewohnheit wird sich wahrscheinlich der übrigens unrichtige Sprachgebrauch gebildet haben, einen einzigen nur einen halben Verschluss gewährenden Flügel ein Thor zu nennen.

Die Bezeichnung „Schleusenthor“ gilt aber ferner und mit Recht auch für die seltener vorkommenden Verschlussarten (§ 6), nämlich für das einflügelige Drehtlior, für horizontal liegende klappenartige Thore, für Schiebethore, und endlich frei bewegliche und in keiner festen Verbindung mit der Schleuse stehende Pontons.

§ 2. Arten, Formen und Benennungen. Nach den verschiedenen Zwecken, localen Umständen und Constructionsprincipien sind mehrere Arten von Schiffsschleusen sowie an jeder Art wieder gewisse Formen zu unterscheiden. Die Benennungen der Arten und Formen besitzen nun eine um so allgemeinere Gültigkeit, je mehr sie den Zweck der Schleuse erkennen lassen, und verdienen die aus localen oder constructiven Rücksichten entstandenen Benennungen nur in zweiter Linie also nur dann ihre Stelle, wenn Uber den Zweck kein Zweifel sein kann.

Es sei zunächst für die Feststellung der meisten Benennungen die Gliederung einer gewöhnlichen Kammerschleuse, nach nachstehender Skizze Fig. 1 und zwar von den Thoren ausgehend gegeben. Jedes zweiflüglige Thor aa lehnt sich mit den Unterkanten gegen den Drempel b und mit seinen Hinterkanten gegen die Wendenischen cc\ nach geschehener Oeffnung liegen die Flügel in den Thorkammer-nischen dd, welche zu beiden Seiten die Thorkammer e begrenzen. Zwischen

Fig. 1. Oben

dem Drempel des oberen Thores, welcher Drempel bei Schleusen mit merklichem Gefälle in der Kegel nach unten hin durch einen Abfallboden / begrenzt ist, und der Thorkammer des unteres Thores liegt die Kammer g zur Aufnahme des zu hebenden oder zu senkenden Schiffes. Ausserhalb der oberen Thorkammer und des unteren Drempels liegen fast stets die Vor schleusen hh, also die obere bezw. untere Vorschleuse. Im Ganzen werden dann die 3 Hauptabtheilungen unterschieden: die Kammer g und die beiden Häupter, das Ober-Haupt heb und das Unter-Haupt ebh, mit den betreffenden Neben-theilen als etwaigen Flügeln i i u. s. w. Die Bezeichnungen dieser beiden Häupter gehen zuweilen Uber in Aussen- und Binnen-Haupt, wenn die Schleuse ein Binnengewässer, Canal, Hafen u. s. w. gegen ein äusseres, wie Fluss, See u. s. w. begrenzt, wobei jedoch nach den Höhenverhältnissen dieser Gewässer das Aussenliaupt entweder das Oberhaupt oder auch das Unterhaupt bilden kann.

Nach dem Zweck mögen sodann unter Annahme von Dreli-thoren folgende Arten unterschieden werden:

1. Die einfache Kamm er schleuse (s. nebenstehende Fig. 1), welche nur nach einer Seite hin höheres Wasser halten oder kehren, jedoch jederzeit den Schiffen die Durchfahrt mit Hülfe des „Durchschleusens“ gestatten soll, also im Wesentlichen aus der Kammer und zwei Häuptern mit je einem Thor besteht.

11

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2. Die Schutz- oder Sperrschleuse (siehe Fig. 2), welche nur nach einer Seite, nach aussen, aber auch nur zeitweilig höheres Wasser abhalten, zu anderen Zeiten offen stehen und freie Durchfahrt gestatten soll, und desshalb nur aus einem Haupt mit einem Thor besteht, welches nur der Sicherheit wegen zuweilen verdoppelt wird.

3. Die Doekschleuse (Fig. 3), welche nur nach Innen zeitweilig höheres Wasser zurückhalten, zu anderen Zeiten offen stehen und freie Durchfahrt gestatten soll, daher ebenfalls nur aus einem Haupt mit einem Thor besteht.

Aussen

Innen

Aussen Innen

Fig. 4.

Fig. 3.

Fig. 2.

Aus diesen 3 Grundformen entstehen dann durch Combination verschiedener Zwecke die folgenden Formen:

4.    Die Kammer schleuse (Fig. 4), welche nach beiden Richtungen hin höheres Wasser halten kann und doch jederzeit das Durchschleusen gestatten soll, also in jedem der beiden Häupter nach beiden Richtungen hin scliliessende Thore haben muss, in der Regel also 4 Thore hat, -wenn nicht etwa die Thore auf beiderseitigen Druck eingerichtet sein sollten.

5.    Die Kammerschleuse, welche in der Regel nur von einer, ausnahmsweise auch von der anderen Richtung her höheres Wasser abhalten, in letzterem Falle jedoch

Handbuch d. Ingen.-Wisseuscli. JJI.

nicht passirbar sein soll und dann entweder als Kammer- oder Sperrschleuse oder als Kammer- und Dockschleuse erscheinen kann, also in dem einen Haupt ein einfaches Thor, in dem anderen aber nach beiden Richtungen kehrende Thore haben muss.

6. Die Schutz- oder Sperrschleuse, die zugleich Dockschleuse ist (Fig. 5), also abwechselnd nach beiden Richtungen kehren soll, um so seltener passirbar ist und nach beiden Richtungen kehrende Thore haben muss. Die Lage der Thore ist gewöhnlich die nach Fig. 5a, selten die nach Fig. 5b. Hierbei mögen auch die im § 6 besprochenen Gegenthore für Dockschleusen (Fig. 5“) erwähnt werden.

Fig. 5a.

Fig. 5°.

Fig. 5».

//

7.    Die Fächerschleuse (und verwandte Arten), welche zwar nur ein Haupt und ein Thor hat, jedoch vermöge ihrer eigenthümlichen Anordnung sich beliebig gegen den höheren Wasserstand öffnen und sich daher vorzugsweise- als Spülschleuse oder als Entlastungsschleuse, dabei mit gewöhnlichen anderen Thoren zusammen auch als Theil einer Kammerschleuse benutzen lässt.

8.    Die Doppelschleuse, welche übrigens wie die gewöhnliche Kammerschleuse eingerichtet ist, jedoch eine für zwei Schiffe nebeneinander Raum bietende Kammer besitzt.

9.    Die Kesselschleuse, welche in ähnlicher Weise für eine grössere Anzahl Schiffe in der Kammer Raum bietet.

10.    Endlich sei die Verdoppelung der Thore erwähnt, welche zunächst vorzüglich bei der gewöhnlichen Schutzschleuse oder auch der unter 6 genannten Scliutz-und Dockschleuse zur grösseren Sicherheit gegen hohe Sturmfluthen, in sehr seltenen Fällen auch bei reinen Dockschleusen mit grossem Fluthintervall, sodann auch bei der gewöhnlichen Kammerschleuse angewandt wird, um die Länge der Kammer den grösseren oder kleineren Schiffen besser anzupassen. Hierfür bestehen jedoch keine besonderen Benennungen.

Von den aus constructiven Rücksichten entstandenen Formen sind besonders noch zu nennen:

11.    Die Koppel- oder Kuppel-Schleuse, siehe Fig. 3, S. 410. Cap. VIII, welche nach einer Richtung hin ein grösseres Gefälle überwinden soll, als mit einer einfachen Kammerschleuse möglich ist, wobei also zwei oder mehrere Kammerschleusen so hintereinandergelegt sind, dass das Unterthor der oberen zugleich Oberthor der unteren Schleusen ist, wesshalb sie auf n Kammern n-\-l Thore haben muss.

12.    Die Schiebeschleuse siehe Fig. 10 und 1J, Taf. LH.

13.    Die Klappschleuse siehe Fig. 12 bis 16, Taf. LII.

14.    Die Pontonschleuse siehe Fig. 7 und 8, Taf. LXIV.

15.    Die Schleuse mit beweglichen Kammern. Ueber die Einrichtung der letztgenannten Schleuse vergl. § 6 und 16.

An zwei verschiedenen Beispielen möge sodann die Bezeichnung der einzelnen Theile wiederholt und die Bedeutung derselben etwas näher besprochen werden. Indem als Beispiele hierzu die in Fig. 1 bis 10, Taf. XLIX und Fig. 1 bis 8, Taf. L

dargestellten Schleusen dienen, muss jedoch bevorwortet werden, dass in besonderen Fällen noch einige aussergewöhnliche, in diesen Beispielen nicht vorhandene Tlieile Vorkommen können.

Fig. 1 u. 2, Taf. XLIX stellt das Aussenliaupt der in Fig. 6 derselben Tafel in ihrer ganzen Situation gezeichneten Schleuse des Papenburger Hafens¹) dar. Die Schleuse ist eine Kammerschleuse, um jederzeit bei höherem Aussenwasser Schiffe einfahren zu lassen. Sie ist zugleich Schutz schleuse, um das hohe Aussenwasser von dem niedrigen Binnenlande und dem entsprechend normirten Binnenwasser (siehe Fig. 7) abzuhalten. Endlich kann sie auch als Dockschleuse gelten, weil sie mit dem Ebbethore das normale Binnenwasser verhindert hei der Ebbe in die Ems zu laufen. Die Schiffe können hei höherem Binnenwasser also nicht hinaus kommen. Die Schleuse bestellt nach Fig. 6 demnach aus einem Aussenhaupt mit einem Fluth-thore, aus einem Binnenhaupt mit einem Fluththore und einem Ebbethore und aus der zwischen beiden Häuptern liegenden Kammer. Da die Schifte vor dem Einschleusen nicht im Fahrwasser der Ems liegen bleiben und nach dem Ausschleusen dasselbe nicht sogleich erreichen können, so musste ein kleiner Vorhafen zwischen Aussenfahrwasser und Schleuse hinzugefügt werden (vergl. Cap. XVII, § 5 und 6), in welchem einige Schiffe zur Vorbereitung für die Fahrt auf dem Canal oder auf dem Flusse Platz finden. Von Aussen her gerechnet besteht nun das in Fig. 2 dargestellte Aussenhaupt dieser Schleuse zunächst aus der anfangs zwischen zwei schrägen Flügeln liegenden Vorschleuse, welche sich bis an die Thor kämm er erstreckt. Die Vorschleuse vermittelt hier den Uebergang aus der engen eigentlichen Schleuse in den weiten Vorhafen, sie dient ferner dazu die Deichböschung angemessen zu begrenzen und endlich auch um Platz für doppelte Dammfalze zu geben. Bei reinen Canalschleusen ist der letztere Zweck oft der einzige einer Vorschleuse, und fällt dann der von schrägen Flügeln eingefasste Raum fort (siehe Fig. 2 und 4, Taf. L). Die Thor kämm er dient in allen Fällen lediglich zur Aufnahme der geöffneten Thorflügel in den Tliornisclien. Vorschleuse und Thorkammer haben ihren Vor-sclileusen- und Thorkammer-Boden. Nach der Thorkammer folgt jedesmal der Drempel im Boden mit den Thor Säulen in den beiderseitigen Wänden daneben. Nach vorn oder in diesem Falle nach Aussen sind diese beiden Theile scharf begrenzt durch den meist dreieckförmigen, nur bei grossen Seeschleusen bogenförmigen Drempelanschlag d. h. einen senkrechten Vorsprung im Boden, gegen den die Thorflügel mit ihrer horizontalen Unterkante schlagen und bezw. durch die Wende-nisclien, oder den horizontalen, aber meist gekrümmten Vorsprung der Mauern oder Seiten wände, gegen den die Thorflügel mit ihrer senkrechten Hinterkante (der Wendesäule) sich lehnen und stemmen. Drempelanschlag und Wendenische bilden bei allen Schleusen die wichtigsten der festen Theile und geben mit den Thorflügeln zusammen erst das eigentliche vollständige Thor. Materiell sind nun der Drempel, sowie die die Wendenischen enthaltenden Thor Säulen nach Innen hin oft nicht bestimmt begrenzt. Denn der Drempel geht zuweilen unmerklich in den Kammerboden oder in einen anderen Bodentheil über, während die Thorsäule hinter der Wendenische ebenfalls in die Mauer der Kammer sich verwandelt. So hört streng genommen der Drempel in Fig. 2 hinter dem aus Fig. 7 erkennbaren Absatz im Boden auf und es

J) Die wasserbaulichen Anlagen in Papenburg von L. Franzius, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu

Hannover. 1866,

öl*

liegt zwischen diesem und der eigentlichen Kammer noch ein Hinterboden oder eine Art Vorschleusenboden. Erst nach diesem folgt nach einem nochmaligen Absatz der wirkliche Kammerboden. Das nicht speciell gezeichnete Binnenhaupt zeigt nach Fig. 6, 8 und 9 zwei schmale Vorschleusen, zwei Thorkammern und einen für die beiderseitigen Thore verbundenen Drempel.

In diesem Falle ist ferner das Aussen ha upt zugleich gewissermassen das Oberhaupt, weil nur daun durchgeschleust wird, wenn das Aussenwasser höher als das Binnenwasser steht. Es liegt daher auch der äussere Drempel höher als der doppelte innere, indem letzterer lediglich nach dem Normal-Binnenwasser, der äussere dagegen nach der Fluth der Ems bestimmt wurde.

Gelegentlich der Construction wird von dieser Schleuse weiter die Rede sein.

Die in Fig. 1 bis 8, Taf. L dargestellte Schleuse der von Arnaville bis Metz canalisirten Mosel¹) hat fast genau die umgekehrte Anordnung. Es liegt das in der Fig. 2 dargestellte Unterhaupt mit einem Fluththore nach Aussen hin, wenn der Canal als da3 Binnenwasser und die Mosel als Aussenwasser angesehen wird. Oberhalb oder innerhalb des Fluththores liegt zunächst das untere Thor der Kammerschleuse, deren Thorkammerboden und der Kammerboden haben gleiche Höhe, die sich bis zum Abfallboden des in Fig. 4 und 1 dargestellten Oberhauptes erstreckt. Dann folgt der Ob erdrempel, der Thor kammerb öden und nach einem nochmaligen Abfallboden oder senkrechten Absatz der Vorschleusenboden.

Die ganze Schleuse ist nun zunächst eine einfache Kammerschleuse zum jederzeitigen Durchschleusen, so lange nicht das Unterwasser das Fluththor des Unterhauptes scliliesst. Würde dies Fluththor fehlen, so würde das höhere Unterwasser die Thore der Schleusenkammer öffnen und in den 2Kin langen, oben durch eine einfache Kammerschleuse geschlossenen Canal treten. Dies musste wegen der niedrigen Umgebung des Canals hier vermieden werden, findet jedoch bei vielen anderen Canälen statt, wo es denselben oder den davon abhängigen Grundstücken nicht schadet.

§ 3. Anwendung und Lage der verschiedenen Arten. Anwendung und Lage der verschiedenen Arten sind in der Regel so von einander abhängig, dass ihre Besprechung gleichzeitig erfolgen muss. Zur Vereinfachung seien dabei jedoch diejenigen Rücksichten auf die Lage gleich ausgeschieden, welche rein baulicher Art sind und nicht aus den Wasser Verhältnissen oder dem Betriebe der Schiffahrt hervorgehen. Es gehören dazu die Beschaffenheit des Bodens, namentlich des Untergrundes, die günstige Lage des Bauplatzes für Materialzufuhr, für Abdämmung, für etwaiges Ausschöpfen der Baugrube u. s. w. Alle diese Rücksichten werden erst bei Besprechung der Construction nach ihrer Bedeutung näher beurtheilt werden können; sie stehen aber, wenn sie nicht ausnahmsweise eine besondere Grösse besitzen, übrigens stets in zweiter Linie gegen die Rücksichten auf den sicheren und bequemen Betrieb der Schiffahrt. Aus sonstigen localen Umständen hervorgehende Gründe für die Wahl des einen oder anderen Platzes können nicht allgemein betrachtet werden, sondern mögen gelegentlich einiger Beispiele Erwähnung finden.

Für die reinen Canalschleusen ist schon im Cap. VIII, § 5 und 8 das Wesentlichste für die Lage angegeben. Es kommt dabei hauptsächlich auf eine vortheil-hafte Eintlieilung der einzelnen Haltungen an, um sowohl mit den geringsten Baukosten für den ganzen Canal auszukommen, als auch um die sämmtliclien Haltungen, namentlich auch die oberen möglichst leicht und sicher speisen zu können. Es ist dabei selbstverständlich, dass sich Gefälle und Entfernung der einzelnen Schleusen gegenseitig bedingen, so dass im Allgemeinen in oberen Strecken mehr einzelne Schleusen mit kleinerem Gefälle als in unteren Strecken bei gleichem Totalgefälle und gleicher Länge nothwendig werden. Ferner ist der Einfluss sehr nahe gelegener und der gekuppelten Schleusen auf den Wasserverbrauch dort (§ 6) besprochen und als ungünstig bezeichnet. Im Uebrigen kommen vorzüglich nur die an den Mündungen der Canäle anzulegenden Schleusen in Betracht und mag von den im Cap. VIII, § 8, Seite 419 dieserhalb erwähnten Kegeln die letzte nochmals etwas näher besprochen werden.

Es soll danach die zunächst dem Flusse liegende Canalschleuse allerdings soweit vom Flusse entfernt sein, dass einige Schiffe wie in einem Vorhafen Platz finden können, indessen übrigens so nahe als möglich an demselben liegen. Wo aber für einfache Kammerschleusen das Hineintreten des hohen Flusswassers in die untere Haltung oder gar in die folgenden durch Aufschlagen der alsdann von unten her gedrückten Thore zu befürchten sein sollte, wird man gewiss fast stets vorziehen, die unterste oder dem Flusse nächste Schleuse auch mit einem Fluththore oder vielleicht mit einem Paar derselben zu versehen, und so die Schleuse entweder als Schutzschleuse oder als nach beiden Richtungen kehrende Kammerschleuse einzurichten. Das erstere ist z. B. hei der bereits erwähnten Schleuse unweit Metz in der canalisirten Mosel geschehen. Eine solche Einrichtung kann alsdann überflüssig werden, wenn der Canal in der Nähe des Flusses so hoch liegt, dass die letzte Schleuse als Kuppelschleuse mit einem solchen Totalgefälle angeordnet werden kann, dass selbst das höchste Flusswasser nicht in den Canal eintritt.

Eine Querströmung über den ausserhalb der letzten Schleuse liegenden Canal oder Vorhafen durch Hochwasser muss mindestens durch einen, besser aber durch zwei Seitendämme vermieden werden. Der einfache Damm liegt am besten an der flussaufwärts gekehrten Seite neben dem Canale, weil selbst bei schräg flussabwärts gerichtetem Canale eine wirkliche Durchströmung immer nachtheilig und lästig sein würde. In Fluthgegenden wird stets zu beiden Seiten ein Damm nöthig sein, wie z. B. bei der im vorigen Paragraph erwähnten Papenburger Schleuse mit Hülfe einer Deichkrümmung geschehen ist.

Als fast selbstverständlich erscheint es endlich wohl, dass die Mündung des Canales oder der Vorhafen der Schleuse fast stets von dieser aus gerechnet flussabwärts gerichtet sein und in einer Flusstrecke von sicherer Fahrtiefe, also am besten an der concaven Seite einer Krümmung liegen muss. So ist bei der in Cap. XV, § 18 dargestellten Schleuse des Canals von St. Louis die Einfahrt zur Schleuse vom Flusse aus flussaufwärts gerichtet, obwohl der ganze Canal die entgegengesetzte Richtung besitzt.

Bei den canalisirten Flüssen liegen die Schleusen mitunter in besonderen Seitencanälen wie z. B. die im vorigen Paragraph erwähnte Schleuse der Moselcana-lisation. In solchen Fällen ist ihre Lage und Anordnung wie die der Canalschleusen, also unter Umständen eine solche, welche Fluththore bedingt.

Die in offenen Flusstrecken canalisirter Flüsse liegenden Schleusen werden fast stets in der Nähe des betreffenden Wehres oder gar in unmittelbarer Verbindung mit demselben liegen. Als Beispiel der ersten Anordnung diene die im Jahre 1868 neu erbaute Weser-Schleuse bei Hameln Fig. 10, Taf. L. Aehnlich wie die alte aus derselben Figur zu ersehende Schleuse liegt die neue zwischen den zwei schrägen

durch eine kleine Insel von einander getrennten Welirhälften. Durch eine derartige günstige Situation ist die Lage der Schleuse fast unzweifelhaft vorgeschrieben. Als einziger Uebelstand in diesem Falle darf gelten, dass die Schiffe an der oberen Wehrhälfte entlang fahren müssen und, wenn stromauf nicht genügend gezogen oder stromab nicht sicher genug etwa mit Hülfe des Ankers gesteuert, in Gefahr gerathen über das Wehr gerissen zu werden. Dagegen gestattet die gewählte Lage bequeme Vorhäfen, günstige Bauausführung und Sicherheit des Bauwerks vor Eisbeschädigung.

einen Einfluss ausübt, wie dies in nebenstehender

Weniger einfach und günstig ist es, wenn die Schleusen unmittelbar neben einem Wehre gebaut werden müssen, welches auf die die Schleuse passirenden Schiffe Fig. 6.

Skizze Fig. 6 einer bei Seraing in der canalisir-ten Maas^) erbauten Schleuse dargestellt ist. Es kommt alsdann in Frage, ob die Schleuse mehr oberhalb oder unterhalb des Wehres zu liegen hat. Je näher die obere Einfahrt der Schleuse dem Wehre, desto gefährlicher wird die Ein- und Ausfahrt am Oberhaupt. Je näher dagegen das Unterhaupt dem Wehrrücken, desto mehr wirkt die Wirbelung des Wassers belästigend auf die das Unterhaupt passirenden Schiffe. Es erscheint deshalb wohl am richtigsten, nahezu die Mitte der Kammerlänge neben den Wehrrücken zu legen und soweit es noch nöthig scheinen sollte, durch die in obiger Skizze angedeutete Verlängerung der Trennungsmauer beider Bauwerke die genannte Gefahr und Unbequemlichkeit zu beseitigen. Die Schleusen der oberen Seine und der Marne liegen dagegen sämmtlich mit ihrem Unterhaupt neben dem Wehre, wie Fig. 9, Taf. XXXI und Fig. 5, Taf. LII zeigt. Es hat an der Seine wohl zum Theil die Construction der flusseitigen Kammerwände (s. § 12), welche nur an einem der Häupter den Anschluss des Wehres gestatten, und ausserdem der Umstand dazu beigetragen, dass das Wehr aus zwei Theilen, dem Ueberfall- und dem Grundwehr, besteht, von welchen der letztere Theil für gewöhnlich geschlossen ist, bei höherem Wasserstande jedoch auch als Schiffsdurchlass dient. Dieser Theil, welcher stets zunächst neben der Schleuse liegt, ist daher ohne störenden Einfluss für die die Schleuse in gewöhnlichen Zeiten passirenden Schiffe.

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Die Schleusen im offenen Flusse sind dabei den Beschädigungen durch heftigen Eisgang ausgesetzt, sobald das Oberhaupt unmittelbar in dem Fahrwasser liegt. Es ist schon aus diesem Grunde eine wenn auch leichte Trennungsmauer zweckmässig, zumal da die Schleuse, bei etwa ungleicher Tiefe des Flussbettes nach der Quere und bei ungewisser Fahrtiefe, an der tieferen und daher die stärkere Geschwindigkeit zeigenden Seite liegen muss. Es darf daran erinnert werden, dass die bei Erbauung des Wehres und der Schleuse oberhalb derselben vorhanden gewesene Tiefe schon nach kurzer Zeit in Folge der Ablagerung von Sinkstoffen erheblich abnehmen kann. Unbedingt geschieht dies, wenn die Wehranlage lediglich eine feste ist. Wo das Wehr aus einem festen und aus einem beweglichen Theile besteht, wird deshalb auch die Schleuse neben dem mit der festen Sohle tiefer liegenden und daher die tiefere Stromrinne anziehenden beweglichen Wehrtheile liegen müssen.

³) Siehe Deutsche Bauz. 1869, S. 532.

Alle Flusschleusen aber, mit Ausnahme der freilich höchst selten vorkommenden Schleusen im Ebbe- und Fluthgebiet der Flüsse, haben stets nur nach einer Richtung hin das Wasser zu kehren, bedürfen also nur nach einer Richtung hin schlagende Tliore. Da der Wasserunterschied bei ihnen zwar verschieden und bei Hochwasserständen am kleinsten, aber trotzdem dauernd ist, so müssen die Schleusen stets zwei Tliore und eine zwischenliegende Kammer haben. Weil das bei dem Durchschleusen verloren gehende Wasser bei einem Flusse gewöhnlich ohne Belang ist, so können meist ohne Nachtheil in dieser Beziehung und zum Vortheil eines frequenten Schiffsverkehrs die Schleusen eine zweischiffige Kammer haben, wenn nicht mit Rücksicht auf die verschiedene Grösse der Schiffe und die noch raschere Beförderung zwei Schleusen von verschiedenen Dimensionen nebeneinander vorgezogen werden.

Es dürfte kaum zu bezweifeln sein, dass mit Rücksicht auf den Tauereibetrieb künftig vorzugsweise die Flusschleusen eine solche Anordnung erhalten werden, welche das Durchschleusen einer grösseren Zahl hintereinander liegender Schiffe gestattet.

Die mannigfaltigsten Variationen in der Anordnung und Lage zeigen die für die Seeschiffahrt dienenden Schleusen, wie bereits im § 1 erwähnt wurde. Es lassen sich nachfolgende Hauptfälle dabei unterscheiden.

Wenn nur zeitweilig höheres Aussenwasser abzuhalten ist, dieses aber mit Sicherheit wenigstens täglich einmal tiefer abfällt als das Binnenwasser, so kann bei nicht frequenter Schiffahrt und wenn der Binnenwasserstand nur wenig über dem äusseren Niedrigwasser liegt, eine einfache Schutzschleuse genügen. Ist dabei das Aussenwasser zeitweilig ein sehr hohes, so mag aus constructiven Gründen statt eines Thores die Wahl von zwei hintereinander liegenden zweckmässig sein. Die Anwendung einer einfachen Schutzschleuse würde aber in den meisten Fällen mit vielen Nachtheilen behaftet sein und ist desshalb keine gebräuchliche. Es pflegen vielmehr Ebbethore hinzugefügt zu werden, weil es fast stets erwünscht sein wird, dass das Binnenwasser nicht unter ein gewisses Maass hinabsinke, namentlich keine grosse Schwankungen durchmache, (vergl. Fig. 22, Taf. XLI). Es leiden nämlich durch letztere fast sämmt-liche Ufer, wenn auch nur durch den wechselnden Erddruck und Gegendruck des Wassers 5 die Sohle des Binnenwassers muss für die Schiffahrt eine tiefere sein, als bei Innehaltung eines höheren Normalstandes und ausserdem würde unter Umständen eine lästige Strömung eintreten können, besonders dann wenn das Binnenwasser zugleich zur Entwässerung dient.

Der umgekehrte Fall, dass nur das Binnenwasser zeitweilig zurückgehalten werden soll, also eine einfache Dockschleuse genügt, ist weit häufiger. Er tritt namentlich dort ein, wo der Fluthweclisel ein hoher und regelmässiger ist, wo das Binnenwasser (des Dockhafens) nahezu in der Höhe der gewöhnlichen Fluth gehalten werden kann und wo ohne Schaden die höheren Fluthen in das Binnenwasser eintreten können. Da die Ufer desselben sehr oft z. B. in Folge von Gleisanlagen eine hierzu genügende Höhe erhalten müssen, so erscheint alsdann die Anbringung von Fluththoren oder die Anordnung der Schleuse als Schutzschleuse nicht noth-wendig. Wo der Fluthwechsel besonders hoch, wie z. B. bei den meisten Flussmündungen und Häfen Englands, legt man wohl vor dem eigentlichen Dock, welches nur mit einfacher Dockschleuse bis zur Zeit des Hochwassers geschlossen ist, noch ein sogenanntes H a 1 b t i d e d o c k an, in welchem mit Hülfe einer gleichen Dockschleuse ein Wasserstand von etwa halber Fluthhöhe gehalten wird. Für die Schleusen ist diese Anordnung insofern von Bedeutung, als jede derselben nur etwa

den halben Wasserdruck des ganzen an einzelnen Orten bis über 10m steigenden Fluthwechsels zu ertragen haben. Die Bedeutung für die Häfen ist im Cap. XVII,

§ 6 näher angegeben.

So sind z. B. die meisten Docks in Liverpool, ebenso die Docks von Havre mit solchen davorliegenden Halbtidebassins versehen wie die Taf. LVII und LVIII erkennen lassen. Selbst das ebendort gezeichnete Bassin in Wilhelmshafen, welches zwischen den zwei Schleusenhäuptern liegt, vertritt faktisch zugleich die Stelle eines Halbtidedocks, obgleich ausserdem das Bassin als Kammer einer Kammerschleuse benutzt werden kann, wozu die beiden Häupter mit den erforderlichen Vorrichtungen zum Füllen und Leeren der Kammer versehen sind. Eine reine einfache Dockschleuse ist ferner z. B. auf Taf. LVIII im Hafen von Calais und in dem Dock zu Leer enthalten. Wenn bei sehr hohem FluthWechsel auf die für die Schiffahrt sehr bequeme und vorteilhafte Einrichtung eines Halbtidedocks verzichtet wird, so kann es wenigstens notwendig erscheinen, der Dockschleuse zwei Thore dicht hintereinander zu geben, um mit Hülfe von Schützen den Wasserdruck gleichmässig zu vertheilen. Dies ist z. B. bei einigen französischen Häfen in der Bretagne geschehen, wo der Wasserwechsel bei Springflut reichlich 12m beträgt (vergl. Taf. XLIV).

Da indessen in vielen Fällen auch von Dockhäfen ein zu hoher Aussenwasser-stand wegen niedriger Hafenufer abgehalten werden muss, und, wie bereits bei den Schutzschleusen gesagt wurde, meistens auch bei diesen das Zurückhalten eines gewissen Binnenwasserstandes erwünscht sein wird, so ist eine Verbindung von Scliutz-und Dockschleuse besonders häufig. Es wird allerdings durch das Hinzutreten des Schutzschleusenthores zu der Dockschleuse bei hohen Aussenwasserständen die Zeit für das Ein- und Auslaufen der Schiffe verringert. Die Schliessung des Aussen-oder Scliutzthores findet indessen meistens nur dann statt, wenn eine wirkliche Sturmflut h im Anzuge ist, welches von den Hafenbeamten genügend sicher zu erkennen ist, sobald die Höhe des gewöhnlichen Hochwassers zu einer ungewöhnlich frühen Zeit unter entsprechenden Sturmerscheinungen wahrgenommen wird. Dagegen werden mässige Hochfluthen, die den gewöhnlichen Dockstand nur um ein geringes Maass überschreiten, ungehindert ein- und bei der nächsten Ebbe wieder ausgelassen. Diese Anordnung von Schutz- und Dockschleuse zeigen z. B. die Schleusen in den beiden neuen Bassins in Bremerhafen, das Binnenhaupt zu Wilhelmshafen, sowie verschiedene Docks in Liverpool, vergl. Taf. LVII.

Die Kamm er schleuse ist dagegen für Seehäfen mit starkem Fluth Wechsel seltener als die vorgenannten Dockschleusen. Es hat dies darin seinen Grund, dass die grösseren Schiffe dort meistens nur zur Zeit des Hochwassers ein- oder auslaufen können, weil das Aussenfahrwasser gewöhnlich nur alsdann mit Sicherheit fahrbar ist. Die viel kostspieligere Kammerschleuse würde daher nur den kleineren Schiffen zu Gute kommen, wenn nicht das Aussenfahrwasser auch bei niedrigeren Ständen für grosse Schiffe tief genug sein sollte.

Eine Kammerschleuse ist desslialb grade bei geringerem Flutliwechsel eher von Nutzen, weil die Schiffahrt dabei weniger von dem Stadium der Ebbe und Fluth abhängt, und die Schiffe durch die jederzeit mögliche Durchschleusung oft sehr an Zeit und günstiger Gelegenheit gewinnen können. Eine Kammerschleuse wird geradezu nothwendig, wenn das Binnenwasser wesentlich tiefer steht als die gewöhnliche Fluth aussen, weil ein einfaches Haupt nur dann offen stehen würde, sobald das Aussen-wasser nahezu die Höhe des Binnenwassers erreicht hätte. Alsdann würde aber das

Ausfahren den grösseren Schilfen wenig nützen können, weil sie erst zur Zeit des nächsten Hochwassers die nötliige Fahrwassertiefe finden würden.

So ist z. B. die Schleuse in Papenburg von dem Verfasser aus diesem Grunde als Kammerschleuse projectirt, obgleich die ältere Schleuse (siehe Taf. XLIX) nur eine Schutzschleuse mit einem Ebbethore zum Zurückhalten eines normalen Binnenstandes im Canale war, und bereits ein anderes Projec-t für die neue Schleuse in gleicher Anordnung, jedoch mit grösseren Dimensionen vorlag.

Die in Fig. 22, Taf. LI im Grundriss dargestellte Schleuse zu den Victoria-Docks in London, sowie die aus Taf. LVII und LIX ersichtlichen Schleusen zu dem Albert-Dock zu Iiull und zu dem Tyne-Dock und Northumberland-Dock zu Shields an der Tyne sind dagegen reine Kammerschleusen für Dockhäfen, vorzüglich wohl aus dem Grunde, weil die unteren Strecken der Themse, des Humber und der Tyne eine solche Tiefe besitzen, dass auch grössere Schiffe ausser der Zeit des Hochwassers dort verkehren können.

Die auf Taf. LI, Fig. 4, 5 und 6 dargestellte neue Schleuse in Bordeaux zeigt ebenfalls die Anwendung einer reinen, dabei nur nach binnen kehrenden Kammerschleuse. Während früher die Schiffe nur an den mit Kaimauern eingefassten, aber bei starkem Verkehr nicht ausreichenden Ufern der Garonne zum Be- und Entladen anlegten, wurde seit etwa 10 Jahren in Folge der gesteigerten Bedürfnisse der Schifffahrt ein Dockbassin mit Schleuse für unbedingt nothwendig erkannt (vergl. Cap. XVII, § 6). Die seit 18G9 in Ausführung begriffenen Anlagen bestehen in einem einzigen vorläufig etwa 10Ha grossen Bassin, zu welchem zwei nebeneinander liegende Kammer-schlcusen führen. Da das Bassin einen Wasserstand von 0m,6 unter Hochwasser bei Springflutli oder 0n,,58 über Hochwasser bei tauber Fluth, und endlich lm,95 unter höchstbekannter Fluth halten soll und die gewöhnliche Fluthdifferenz etwa 3m, die grösste aber etwa 6m,5 beträgt, das Fahrwasser der Garonne indess noch bei den kleinsten Fluthen 6™ tief gehenden Schiffen die Fahrt gestattet, so erschien es noth-wendig und ausreichend, die Schleuse als Kammerschleuse zu gestalten, aber nur mit Ebbethoren zu versehen, und die höheren Fluthen ungehindert in das Bassin eintreten zu lassen. Die Schleuse ist ohne eigentlichen Vorhafen mit nur 28m Rücksprung hinter dem alten Flussufer angelegt, wobei jedoch wegen der Strömung des Flusses die Einfahrt mit hölzernen Leitwerken versehen ist.

Aus demselben Grunde, wesshalb eine Dockschleuse oft mit einer Schutzschleuse verbunden wird, erhält eine nach binnen kehrende Kammerschleuse noch ein Fluth-thor und wird dadurch zugleich Schutzschleuse gegen höhere Fluthen. So z. B. die grosse auf Taf. LI zum Tlieil und auf Taf. LVII im Grundrisse und in der Situation dargestellte Schleuse zu Geestemünde. Dieselbe hält in dem Hafenbassin oder Dock nahezu die Höhe der gewöhnlichen Fluth, sie gestattet dabei als Kammerschleuse bei niedrigerem Aussenwasser jederzeit die Durchschleusung, obgleich vorzüglich nur zu Gunsten kleiner Schiffe; das bei höheren Fluthen zu schliessende Flutlithor hält aber die um 4m über gewöhnliche Fluth steigenden Sturmfluthen von dem Bassin ab, dessen Ufer nur die Höhe von 2m,2 über gewöhnlicher Fluth haben.

Die vollkommenste aber auch kostspieligste Anordnung endlich ist die einer Kammerschleuse, in deren beiden Häuptern zwei nach jeder Richtung kehrende Thore liegen. Dieses wird nützlich oder nothwendig, wenn bald auf der einen und bald auf der anderen Seite das Wasser höher steht und trotzdem fast jederzeit die Schiffe fahren können und sollen. Dies wird vorzugsweise nur bei geringem Fluthwechsel der Fall sein und besonders dann, wenn auch der Binnenwasserstand Schwankungen ausgesetzt ist. So haben z. B. die auf Taf. LI dargestellten Schleusen des Amsterdamer Nordsee-Canals doppelte Thore nach beiden Richtungen. Denn der gewöhnliche FluthWechsel beträgt an der Nordsee-Mündung desselben nur lm,4, so dass bei etwas unregelmässigem Verlauf der Fluth das Binnenwasser bald höher, bald niedriger als das Aussenwasser stehen kann.

Aehnlich sind auch die auf Taf. LI, Fig. 7 bis 10 und 22 dargestellten Schleusen des Harburger Hafens mit doppelten Fluth- und Ebbethoren eingerichtet. Die Elbe hat bei Harburg 1m, 17 gewöhnliches Fluthintervall, steigt aber bei den höchsten Sturmfluthen auf etwa 4m,2 über ordinäre Fluth. Der höchste Wasserstand im Hafen darf wegen der niedrigen Lage der Stadt und der Kaimauern von -f- 2m,6 etwa nur 2m über ordinärer Fluth betragen; aus anderen Gründen, z. B. dem Vorhandensein einer Wassermühle, deren Unterwasser mit dem Hafen in Verbindung steht, wird der Wasserstand im Hafen gewöhnlich auf etwa lm unter ordinärer Fluth gehalten, wobei die Sohle des Hafens auf etwa 3,5 unter jenem Spiegel liegt, jedoch leicht vertieft werden kann. Da nun ein niedriger Hafenwasserstand im Vergleich zur äussern gewöhnlichen Fluthhöhe gehalten wird, so erscheinen die doppelten Ebbethore zur Zeit nicht recht motivirt, weil das Ausschleusen grösserer Schiffe bei niedrigem Aussenwasser keinen Werth hat. Anders wird jedoch die Sache, wenn nach Eingang jener störenden Mühle es freisteht, im Hafen einen höheren Stand zu halten.

Das letzte Beispiel einer nach beiden Richtungen kehrenden Kammerschleuse ist die auf Taf. LIX, Fig. 3 enthaltene Schleusenanlage, welche die neuen Binnenoder Dockhäfen Vlissingens mit dem Vorhafen verbindet (vergl. Cap. XVII, § 7). Es sind dabei 2 Kammerschleusen neben einander gebaut von sehr verschiedener Grösse, aber beide mit zwei Fluth- und Ebbethoren. Indem nämlich für gewöhnlich die Fluthdifferenz 3m,6 beträgt und der Hafen einen fast die gewöhnliche Fluthhöhe erreichenden Stand besitzt, die Springfluth etwa um 0ra,7, die höchsten Sturmfluthen aber um etwa 3m über die gewöhnliche Fluth hinausgehen, so musste um die für die inneren Anlagen zu hohen Fluthen abzuhalten, dabei einen genügend hohen Dockstand zu erhalten und doch bei höheren oder niedrigeren Aussenwasserständen ausschleusen zu können, die Anordnung von nach beiden Richtungen kehrenden Kammerschleusen gewählt werden.

§ 4. Dimensionen. Weite, Tiefe, Kammerlänge und Höhe. Es sind hierunter nur diejenigen Dimensionen verstanden, welche auf den Schiffahrtsbetrieb von Einfluss sind oder richtiger von demselben abhängen sollten. Wie nämlich eine einzige Schleuse durch zu geringe Dimensionen der Weite, Länge oder Tiefe es verhindern kann, dass Schiffe, welche sonst mit Nutzen einen Fluss oder Canal befahren oder einen Hafen besuchen könnten, ihrer Grösse wegen davon ausgeschlossen werden müssen, so wird es im höchsten Grade nothwendig sein, die Dimensionen jeder neuen Schleuse, oder gar einer zu einem System gehörenden Reihe von Schleusen dem Bedürfnisse der Schiffahrt entsprechend zu bestimmen. Weil aber andererseits mit der Vergrösserung jeder einzelnen Dimension die Kosten der betreffenden Con-structionstheile schon in mehr als einfachem Verhältnisse wachsen, die drei Hauptdimensionen sich aber meistens gegenseitig bedingen, so wird man auch sich scheuen, darin zu weit zu gehen. Dazu kommt, dass die zu grossen Dimensionen bei Canälen wegen des unnützen Wasserverlustes und bei Seescbleusen wegen der schwierigeren Handhabung geradezu nachtheilig sind.

Es muss also für jedes Gewässer, Canal, Fluss oder maritimes Fahrwasser die Grösse der Schleusen eine gerade angemessene sein. Es darf dabei, wenn eine Verbesserung der Tiefenverhältnisse eines natürlichen Gewässers in näherer Zeit erwartet werden kann, eine entsprechende Vergrösserung der Dimensionen über das zur Zeit vorliegende Bedürfniss hinaus nicht unterlassen werden, wenn man nicht etwa gerade jenes Umstandes wegen vorläufig in Holz oder sonstiger provisorischer Weise baut, oder wenn eine spätere Vermehrung der Zahl der Schleusen von vorn herein als nothwendig erscheint. Dies ist z. B. bei mancher neuen Hafenanlage der Fall, für welche sowohl eine stetige Zunahme des Verkehrs bis zu gewissen Grenzen als auch eine Verbesserung des Fahrwassers erwartet werden darf. In solchem Falle erscheint es oft zweckmässig, die erste Schleusenanlage nur nach dein zeitweiligen Bedürfnisse einzurichten und die Anlage einer grösseren Schleuse der Zukunft vorzubehalten. Es kommt dabei der allgemeine Gesichtspunkt noch zur Geltung, dass für manche Verhältnisse es am vorteilhaftesten ist, Schleusen von verschiedener Grösse nebeneinander zu besitzen und für die entsprechenden Schiffe zu benutzen.

Um nun für die drei aus der Art der schiffbaren Gewässer sich ergebenden Hauptkategorien von Schleusen, Canalschleusen, Flusschleusen und Seeschleusen, eine allgemeinere Grundlage für die Bestimmung der drei Hauptdimensionen, Weite, Tiefe und Länge zu gewinnen, ist es zunächst nötliig, den für die verschiedenen Schiffsgattungen notwendigen Spielraum bei der Durchschleusung zu bestimmen und zwar entweder als ein positives oder besser als ein relatives Maass, welches letztere den drei Hauptdimensionen der grössten Schiffe zu entsprechen hat.

Wenn dann in dem einzelnen Falle die Maasse der zu erwartenden grössten Schiffe mit genügender Sicherheit ermittelt sind, so bedarf es nur der Addition der betreffenden Maasse, um die Dimensionen der zu erbauenden Schleuse zu erhalten.

Für alle Schiffe kann man im Allgemeinen behaupten, dass sie um so schwerer genau zu regieren, also auch mit Vermeidung von Gegenstossen durch eine Schleuse zu bringen sind, je grössere Dimensionen sie besitzen. Desshalb sollte auch der Spielraum wenigstens nach Breite und Länge der Schiffsgrösse entsprechen. Da jedoch alle Canal- und Flusschiffe wegen der im Verhältniss zu ihrem Deplacement oder ihrem Gesammtgewicht grösseren Länge und geringeren Tiefe leichter von aussen oder mit Hülfe äusserer Stützpunkte zu regieren sind, als die kürzeren und tieferen Seeschiffe, und da ferner die letzteren dem Winde eine ungleich grössere Angriffsfläche bieten und oft gerade bei heftigem Winde und bewegtem Aussenwasser noch sicher durchgeschleust werden müssen, so ergiebt sich schon hieraus die Notliwen-digkeit, für Seeschleusen grössere Spielräume als für Binnenschiffahrts-Schleusen anzunehmen. Endlich kommt in Betracht ob die Schiffe nur langsam in die Schleuse hineingezogen werden, wie dies bei allen Kammerschleusen geschehen muss, oder ob sie mit einer grösseren Geschwindigkeit einfach hindurchfahren, wie dies bei vielen Dockschleusen gestattet wird und des regen Verkehrs wegen nothwendig ist. Nach allem diesem ist es also erklärlich, dass thatsächlicli z. B. der Spielraum nach der Breite von 10cm bis über 2m auf jeder Seite variirt.

Der Spielraum nach der Tiefe hängt nicht so sehr von der Grösse der Schiffe und ihrer Lenkbarkeit ab, als davon, ob die Schiffe stets in ruhigem Zustande durchgeschleust werden oder ob sie unter Umständen noch in einer gewissen Schwankung von vorn nach hinten sich befinden können, ferner ob sich zwischen Schleusenboden und Schiff fremde Körper befinden, wie z. B. bei grossen Schleusen die Zugketten für die Thore, oder nicht. Für Canalschleusen kann bis etwa auf die Wirkung der Oeffnungen zum Füllen und Leeren der Kammer eine völlig horizontale Lage der Schiffe angenommen werden, bei Flusschleusen ist schon ein gewisses Schwanken der Schiffe möglich, und bei den meisten Seeschleusen, welche unmittelbar an einem weiten, offenen Wasser liegen, fast unausbleiblich und Um so grösser, wenn, wie bei manchen Dockschleusen die Schiffe direct und ohne erst zur Ruhe zu kommen vom offenen Wasser in den Hafen einlaufen.

Nach der Länge ist aus ähnlichen Gründen den Canalschleusen nur ein geringer Spielraum zwischen den correspondirenden Thoren zu geben. Es kann nämlich unbedenklich der freie Raum der unteren Thorkammer und event. des oberen Drempels, wenn dieser sich nicht über den Kammerboden erhebt, mit zu der nutzbaren Länge der Kammer gerechnet werden. Es kommt nur darauf an, dass die unteren Thorflügel frei aufschlagen können und dass das Schiff bei gesenktem Wasser nirgends den Boden berührt. Auch bei allen anderen Kammerschleusen gilt dasselbe, und ist nur die sichere Bewegung des Schiffes für die Grösse des Spielraums maassgebend. Für die grösseren Seeschiffe kommen nur die festen Theile des Rumpfes (vergl. Taf. XLVI) in Betracht, indem das Bugspriet sowie etwa über dem Heck (Hinter-theil) hervorragende Theile der Takelage frei über der Oberkante der Thore hin

wegragen.

Wie nun bei der Bestimmung der Breite hauptsächlich die feste Einfassung der Thore sowie die Seitenwände der Kammer und der Vorschleusen in Frage kommen und in der Regel die Weite im Thore selbst die kleinste ist, so ist für die Tiefe vorzüglich die Höhe des Drempels maassgebend. Es muss jedoch die Tiefe stets für den kleinsten Wasserstand gerechnet werden, bei welchem noch die Schiffahrt ganz oder eventuell nur in eingeschränktem Maasse zu gestatten ist.

Nach dem Obigen sind entsprechend der verschiedenen Grösse der Schiffe, der Geschwindigkeit, mit welcher sie in die Schleuse einfahren, sowie der etwaigen schwankenden Bewegung, die sie während des Passirens noch besitzen, die in nachstehender Tabelle angegebenen kleinsten bis grössten Spielräume zu geben:

Arten der Schleusen.

Breite

Tiefe

Länge

von

bis

von

bis

von

bis

Bemerkung.

Canalsclileusen.....

Flusschleusen.....

Seeschleusen mit Kammer . Einfache Dockschleusen .    .

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Der Spielraum der Breite ist für jede Seite also doppelt, derjenige der Tiefe und Länge nur einfach zu rechnen.

Was nun endlich die positiven Maasse der Schleusen anlangt, so ist es offenbar unmöglich, dafür bestimmte und allgemein gültige Zahlen anzugehen. Es kommt eben auf die vorhandene oder zu erwartende Grösse der grössten Schiffe an. Hinsichtlich der Canalschleusen kann in dieser Hinsicht auf Cap. VI, § 6 und Cap. VIII, § 4 Bezug genommen werden. Für Flusschleusen ist noch besonders zu beachten, ob ausser den eigentlichen Lastschiffen auch noch Dampfschiffe zum Schleppen oder Personentransport fahren. Dies pflegt bei Canälen nur ausnahmsweise vorzukommen, bei Flüssen jedoch die Kegel zu sein. So musste, z. B. für die neue Schleuse zu Hameln mit Rücksicht auf die Raddampfer, welche die Weser befahren, die Weite der Schleuse zu llm genommen werden, während die grössten Lastschiffe der Weser nur 7m,53 Breite besitzen. Die grössten Verschiedenheiten zeigen begreiflicherweise die See-

schleusen. Es giebt manche nur für kleine Küstenfahrer bestimmte Schleusen von etwa 6m Weite, wogegen die grossen Kammerschleusen für die grössten Schilfe etwa 24m und einzelne Dockschleusen sogar 30m Weite haben. Die grösste Tiefe derselben übersteigt selten 7m,5 unter dem niedrigsten Spiegel, bei dem noch die grössten Schilfe von etwa 7¹¹¹ Tiefgang einlaufen sollen, während die Länge der Kammerschleusen, hinter denen ein Dock mit fast vollem Fluthstande liegt, oft nur für mittlere Schilfe bestimmt wird und längere Schilfe gezwungen werden erst nach einer Ausspiegelung des äusseren und inneren Wassers durchzufahren. So ist z. B. der Geestemünder Schleuse nur eine nutzbare Kammerlänge von 73m gegeben, während die grössten Dampfschilfe (abgesehen von den vereinzelten Ausnahmen z. B. des 207m langen Great Eastern) jetzt oft 120 bis 130,n lang sind. Die grössere der beiden Nordsee-Schleusen des Amsterdamer Canals hat dagegen 120m zwischen den correspondirenden Drempelspitzen, also nach Abzug der Dicke eines Thores reichlich 119m. Es ist bei ihr wieder nur auf Segel- und Schraubenschilfe gerechnet und die Weite zu 17m,27 bestimmt, während bei der Geestemünder Schleuse mit 23m,35 Weite in der Höhe der ordinären Flutli auch auf grosse Raddampfer Rücksicht genommen wurde.

Die Höhe der Seitenwände muss nach dem Zweck der Schleuse und der Be-legenheit bestimmt werden. Es ist jedoch die Höhe der Thore von ebenso grosser Bedeutung und bei der Anordnung derselben im § 6 näher für die einzelnen Fälle besprochen. In der Regel werden die Seitenwände wenigstens neben den Thorsäulen etwas höher (0m,3 bis 0m,5) als die Thore gehalten, um letztere besser verankern zu können.

Im Uebrigen sei auf die in den Figurentafeln enthaltenen Beispiele verwiesen.

¹

) Siehe Canalisation der Mosel u s. w. von Schlichtung. Zeitschr. für Bauw. 1874.

§ 5. Constriiction tles Schleusenkörpers im Allgemeinen. Untergrund, Bauweise, Material, Bedeutung der Schleuse und Kostenvergleichung. Im

Nachfolgenden seien die allgemeinen Bedingungen für die Wahl des Materials und der Bauweise einer Schleuse besprochen, wobei zunächst nur die festen Tlieile derselben, der sog. Schleusenkörper, im Gegensätze zu den beweglichen Theilen, den Thoren nebst ihrem Zubehör, in Betracht gezogen werden sollen. Im Allgemeinen kann dabei schon jetzt gesagt werden, dass die Constructionen der Schleusen seit einigen Jahrzehnten bei den verschiedenen Nationen sehr viel ähnlicher geworden sind als sie vordem waren. Es sind die durchdachten und bewährten Formen bei-behalten, während die aus Vorurtlieil oder Gewohnheit entstandenen Constructionen sich nahezu verloren haben.

Die heutzutage in jedem Lande noch auftretenden Verschiedenheiten haben besonders in localen Umständen ihren Grund, wobei zunächst die Beschaffenheit des Untergrundes die mit Rücksicht auf Solidität und sichere Ausführung zu befolgende Bauweise vorzüglich bestimmt, während ausserdem die Wahl des Materials von den sich nach der Oertlichkeit richtenden Kosten und zugleich von der grösseren oder geringeren Bedeutung der ganzen Schleuse oder gewisser Theile, also von dem Grade der verlangten Dauerhaftigkeit abhängt.

Diese einzelnen maassgebenden Factoren mögen nun, abgesehen von allen spe-ciellen Fällen und Fragen, im Grossen und Ganzen näher untersucht werden.

Im Allgemeinen kann man von den Schleusen sagen, dass sie in der Regel auf ungünstigem Baugrunde erbaut werden müssen. Dieses gilt zwar am wenigsten für die Canalschleusen, von denen ein grösserer Theil und vorzüglich die der oberen Haltungen meistens auf festem Boden liegen. Bei den unteren Haltungen da-

gegen werden vielfach die Thäler kleiner Flüsse aufgesucht, und treffen dann die Schleusen schon häufiger auf lose angeschwemmten Boden. Die neben Wehren anzulegenden Schleusen finden in stark fliessenden Flüssen meistens ein aus einzelnen festen, aber leicht beweglichen Theilen bestehendes Bodenmaterial, ferner eine im offenen Wasser liegende Baustelle und verlangen daher umfangreiche Sicherungsmaassregeln gegen das Fortschwemmen der losen Bodentheile und umständliche oder eigentümliche Hülfsmittel zur Ausführung. Die schwierigsten Fälle bieten jedoch in der Regel alle Seeschleusen, zunächst wegen ihrer grösseren Tiefe gegen das offene Wasser und sodann deshalb, weil sie meistens in tiefliegenden Marschen mit schwammigem Untergründe erbaut werden müssen.

Die gewöhnliche Formation der Marsch ist bekanntlich etwa von ordinärer Fluth abwärts 1 bis einige Meter tief Klaiboden, dann aber mehrere (oft bis 16) Meter tief zusammengeschwemmter Moorschlamm oder gewachsener Dargboden. Es erreicht also in manchen Fällen der Boden einer etwa 8m unter ordinärem Hochwasser tiefen Schleuse noch längst nicht den festen Untergrund. Das in seinem Querschnitte U-förmige Bauwerk, welches nur in seinem Boden eine Querverbindung besitzt, dabei eine Lichtweite von 20 bis 30ra und eine Länge von etwa 50 bis 100m hat, soll nun zeitweilig und wechselnd an einzelnen Stellen einen Ueberdruck des Wassers von etwa 4 bis 8m ertragen und trotzdem nicht im geringsten seine Form verändern oder undicht werden. Es ist schon hiernach ohne Weiteres klar, dass grosse Seeschleusen auf weichem Untergründe und bei hohem Wasserdruck zu den allerschwierigsten Aufgaben der Construction und der Ausführung gehören. Es kann unter Umständen noth-wendig sein, das Bauwerk wie einen schwimmenden Kasten, ähnlich dem modernen Schwimmdock, zu construiren, nur mit dem Unterschiede, dass es in allen Fällen genügendes Gewicht haben muss um nicht aufzutreiben. Die Gefahr des Auftreibens kommt, wie im § 9 näher angegeben ist, thatsächlich unter Umständen bei hölzernen Böden unfertiger Schleusen vor. Denn es handelt sich dabei oft um Wasserdrücke von über 12m, wenn z. B. die Schleuse etwa 8m tief unter ordinärem Hochwasser liegen und einen etwa lm dicken Boden erhalten soll, dabei aber während völliger Entleerung von innerem Wasser aussen eine 3 bis 4m über den gewöhnlichen Stand sich erhebende Sturmfhitli eintritt. Muss dann eine derartige Schleuse mit Hülfe von Abdämmung dicht am offenen Wasser erbaut werden, so können die Schwierigkeiten der Ausführung kaum von anderen Ausführungen übertroffen werden. Denn unter derartigem Wasserdruck verwandeln die meisten festen Bodenarten, wie Sand und dessen verschiedene Mischungen, sich in halbflüssige Massen, Triebsand und Schlamm, bei denen plötzliche Katastrophen, Einrutschen der Baugrubenufer, Bersten halbfertiger Böden oder gar Brechen der Abdämmung in Folge der Bewegung des Untergrundes, zu befürchten und zu bekämpfen sind. Aus diesem Grunde erscheint von vornherein für alle grossen und tiefen Seeschleusen die früher allgemein gebräuchliche Bauweise mit Abdämmungen und starkem Wasserschöpfen für die Ausführung von hölzernen oder auf Holz ruhenden, steinernen Böden nur noch selten mit Vortheil anwendbar. Es werden wegen der schwierigeren Construction und Ausführung Holzböden in solchen Fällen reichlich so tlieuer als massive.

Es ist daher kein Wunder, dass man in neuerer Zeit für solche Schleusen sich mehr denjenigen Bauweisen zuneigt, bei welchen man ganz oder fast unabhängig wird von dem stärksten Wasserdruck und wobei die theueren und oft kaum genügend stark zu machenden Abdämmungen, sowie das kostspielige und manchmal die Ge-

fahren nur vergrössernde Wasserschöpfen fortfallen oder auf ein sehr bescheidenes Maass beschränkt werden. Hierzu dienen ganz vorzüglich das Betonfundament und selbst die Senkbrunnen oder Senkpfeiler.

Von den Materialien kommen nun vorzugsweise gute Steine und hydraulischer Mörtel, Holz und Eisen in Betracht, während Buschwerk und rohe Steine nur in untergeordneter Weise Platz finden.

Aus kleinen Steinen und hydraulischem Mörtel besteht bekanntlich der Beton (s. Band I, Cap. VIII). Man kann die Verwendung grosser Betonmassen geradezu epochemachend für den Bau der Seeschleusen und der ihnen verwandten Trockendocks (Cap. XVII, § 16) ansehen. Obwohl die erwähnten Schwierigkeiten und Gefahren der tiefen Schleusen dabei sehr vermindert werden, so erfordert doch ihre Be-tonirung eine grosse, kaum zu übertreibende Vorsicht, um Quellen und hohle Bäume unter dem Boden zu vermeiden. Es kommt nämlich für eine oft einige lOOOD"¹ grosse Bodenfläche, welche wenn auch nur für kurze Zeiten einem etwa 6 bis 8m Druckhöhe entsprechenden Auftriebe ausgesetzt ist, auf absolute Dichtigkeit und genügende Festigkeit gegen Zerbrechen an, wobei fast stets eine ungleich höhere Beanspruchung des Betons eintritt als z. B. bei Fundamenten von Brückenpfeilern, welche nur den einfachen senkrechten Druck des Bauwerks zu ertragen haben. Erst durch die Vervollkommnung der Betonmaschinen und der zum Absenken dienenden Apparate ist die sichere Herstellung so grosser Betonflächen ermöglicht. Der Beton tritt übrigens bald nur als Hiilfsmittel, bald als selbständiger Constructionstheil auf. Siehe § 10.

Von den Steinen sind vorzüglich die gewöhnlichen Backsteine zur Herstellung grosser Massen besonders der Hintermauerung, die Klinker für etwaige Bögen und die Verblendung der schlichten Flächen, endlich die Werksteine oder Quader für alle Kanten, Vorsprünge und besondere Sicherheit erfordernden Theile zu verwenden. Bruchsteine dürfen nur ausnahmsweise, wenn sie sehr lagerhaft und gleichmässig dick sind und wenn anderes Material nur mit unverhältnissmässigen Kosten zu beschaffen ist, angewandt werden, dabei fast stets nur zur Hintermauerung. Denn es lässt sich bei ihnen trotz der sorgfältigsten Aufsicht kaum vermeiden, dass in den Stoss- und Lagerfugen hohle Bäume bleiben. Bei allem Schleusenmauerwerk ist aber absolute Wasserdichtigkeit das erste und wichtigste Erforderniss, weil der häufige Wechsel der Wasserstände auch die kleinsten Fugen zu erweitern und miteinander zu verbinden sucht. Ist aber erst in grösserem Umfange ein Netz von Fugen und Hohlräumen entstanden, so ist die Haltbarkeit des Mauerwerks gegen zeitweilige hohe Wasserdrücke, gegen das Anstossen grosser Schiffe oder die nicht immer zu vermeidenden Erschütterungen bei dem Zuschlägen der Thorflügel nur noch eine sehr geringe. Es giebt Beispiele von aus Bruchsteinen gebauten Schleusen, wobei diese nach einigen Jahrzehnten total baufällig geworden sind.

Fast ebenso nothwendig als die Lagerhaftigkeit und der gute Verband aller zu den eigentlichen Mauern zu verwendenden Steine ist die Wetterbeständigkeit aller äusseren bald der Luft bald dem Wasser ausgesetzten Steine. Von Backsteinen sind deshalb unbedingt nur wirklich glasig gebrannte Klinker verwendbar, d. li. solche, die bei dem Brennen zu einer dichten und glasharten Masse geschmolzen sind. So lange weichere und poröse Stellen darin bleiben, erfüllen sie nicht die Bedingungen der völligen Wetterbeständigkeit. Man darf jedoch nicht zu weit in dem Grade des Zusammenschmelzens gehen, weil dabei die Steine theils rissig werden, theils zu sehr die regelmässige Form verlieren und keine dichte Mauerung gestatten. Bei den norddeutschen Klinkern z. B. ist die braune Karbe deshalb in der Regel der violet-blauen vorzuziehen. Da nun, wie schon erwähnt, alle vorspringenden Theile wegen des Anstossens von Schiffen und die Wendenischen zur Bildung genau gekrümmter Flächen aus Werksteinen aufgeführt werden müssen, das Werksteinmauer werk aber bei genauer Arbeit sich im Allgemeinen weniger setzt als Backsteinmauerwerk, so muss das letztere, so weit es sich mit den Anforderungen einer genügenden Ausfüllung aller Fugen verträgt, mit möglichst engen Fugen und nicht zu rasch aufgemauert werden. Man wird sonst Risse im fertigen Mauerwerk kaum vermeiden können.

Alle Werksteine endlich müssen bei genügender Wetterbeständigkeit und Härte eine sehr sorgfältige Bearbeitung auch der Stoss- und Lagerfugen erhalten, um die an den Bruchsteinen gerügten Nachtheile nicht ebenfalls zu zeigen. Die Sorgfalt bei der Ausfüllung der Fugen kann nicht wohl übertrieben und nur mit Erfolg geübt werden, wenn die Quader mittelst guter Hebezeuge vorsichtig und leicht bequem in ein volles Mörtelbett gesetzt werden. Das trockene Versetzen und nachherige Ver-giessen ist zwar weit einfacher und billiger, wird auch stets von den Unternehmern vorgezogen, giebt jedoch keine genügende Sicherheit.

Zum Mörtel eignen sich gute, langsam bindende und nicht bei dem Binden gedeihende Cemente, oder als Zusatz zum gewöhnlichen Kalk ein aus sicherer Quelle stammender, möglichst fein gemahlener Trass. Für alle bis zur Höhe des gewöhnlichen Wasserwechsels unter Wasser liegenden Theile der Schleuse ist unbedingt die beste Mischung eines langsam aber auch nicht zu langsam bindenden Mörtels zu nehmen, während für das obere Mauerwerk ein durch grösseren Sandzusatz billiger kommender Mörtel zulässig ist. Da an jedem Ort die Auswahl der verschiedenen hydraulischen Mörtel eine andere ist, und das Mischungsverhältniss von den einzelnen Bestandtheilen abhängt, so muss in dieser Beziehung eine sorgfältige Erkundigung nach den einzelnen Eigenschaften derselben und möglichst eine directe Untersuchung vieler Proben auf Zug, Druck, Schwinden oder Schwellen, der Wahl der Mörtel-materialien und ihres Mischungsverhältnisses vorangehen.

Von Hölzern eignen sich alle Nadelhölzer, besonders Kiefernholz, zu den Rammpfählen, Spundbohlen, Belagbohlen und den gegen Wasserbewegung oder starken Druck und sonstige Angriffe geschützt liegenden Constructionstheilen am besten. Sie besitzen die grössere Elasticität und sind am besten in grossen Längen gradfaserig zu erhalten. Zu allen stark durch Druck, Stoss, Wasserbewegung u. s. w. beanspruchten, zeitweilig an der Luft liegenden Holztheilen ist unbedingt hartes Holz, in Deutschland meist nur Eichenholz zu verwenden, so z. B. zu den Drempeln, frei liegenden Gurten oder Holmen, und allen aus dem Wasser in die Luft reichenden Stücken der in Holz construirten Schleusen. Ein grosser Uebelstand ist für Deutschland, dass die inländischen Eichen von grosser Dicke und Länge so selten geworden sind, dass oft zahlreiche Bäume gefällt und geschnitten werden müssen, bis sich darunter endlich ein maasshaltendes und hinreichend fehlerfreies Stück z. B. für die Schlagschwelle oder die Mittelschwelle einer grossen Schleuse findet. Des zu grossen Werthes und bei bestimmten Dimensionen damit verbundenen Verlustes wegen, werden solche Hölzer selbst von grossen Holzhandlungen nicht vorrätliig gehalten. Es ist deshalb mehrfach nothwendig geworden, so z. B. bei der Papenburger Schleuse, wo die Mittelschwellen etwa 16m lang sind, ausländisches Holz z. B. canadisches Eichenholz zu verwenden.

Da die Dauer guter Hölzer, wenn sie stets unter Wasser liegen und keiner

Strömung, Angriffen des Bohrwurms oder dergl. ausgesetzt sind, als unbegrenzt gelten kann und hartes Holz bei zweckmässiger Construction auch über dem Wasser eine Dauer von 15 bis 30 Jahren erlangt, so ist die Verwendung des Holzes zum Schleusenbau durchaus nicht zu unterschätzen. Die wichtigsten Vorzüge des Holzbaues sind dabei: die Billigkeit, die kurze Zeit zur Herstellung und das geringe Gewicht bei etwaigem schlechten Untergründe. Der Holzbau ist also in solchen Fällen besonders in Erwägung zu ziehen, wo die Ausführung massiver Schleusen sehr schwierig und kostspielig sein würde und wo es ausserdem nicht unwahrscheinlich ist, dass nach einer kurzen Reihe von Jahren in Folge gestiegener Bedeutung der ganzen Anlage eine grössere Schleuse erwünscht sein wird. Ueber die Einzelnheiten des Holzbaues siehe § 8 und 10.

Das Eisen, und zwar in seinen verschiedenen Arten als Gusseisen, Stahl und Schmiedeeisen, hat im Allgemeinen nur bei den Thoren (siehe § 15) die Bedeutung eines selbständigen Materials, während es bei dem festen Schleusenkörper nur als Hülfsmaterial zur Verbindung anderer Materialien besonders der Hölzer auftritt. Ueber die vereinzelt vorkommende Verwendung in grösserem Maasse siehe § 12. Ebendaselbst sind auch die anderen etwa ausnahmsweise zu verwendenden Materialien besprochen.

Was nun die Bedeutung der Schleusen anlangt, so wird die Verschiedenheit am deutlichsten durch zwei extreme Fälle. Wenn z. B. es sich um die An

legung eines Moorcanals (vergl. Cap. VIII, § 2) handelt, welcher eine früher völlig unwegsame und wüste Gegend erst aufschliessen und zunächst nur dem Transport des gewonnenen Torfes dienen soll, so wird in vielen Fällen, wenn nicht durch die günstige Lage eine baldige grössere Bedeutung des Canales gewiss ist, es zweifelhaft bleiben, ob der Canal nur diesen localen landwirthschaftlichen oder auch den allgemeinen Verkehrszwecken zu dienen liabefi wird. Für die ersteren Zwecke reichen meistens sehr kleine Dimensionen aus, während für letztere grössere wünschens-wertli sind. In solchen Fällen ist ein billiger Holzbau vortheilhaft in Dimensionen, welche den zunächst absehbaren Verhältnissen entsprechen, weil sich nach etwa 30 Jahren die wirthschaftlichen Zustände der Umgegend wahrscheinlich sehr geändert haben werden. Dazu kommt, dass im eigentlichen Hochmoor Holz sich ver-hältnissmässig lange hält und leicht zu transportiren ist, während vor Eröffnung eines Schiffahrtsweges das schwere Steinmaterial nur mit ganz unverhältnissmässigen Kosten auf den Platz zu bringen sein würde. Diesem Falle, wo der Holzbau anfangs entschieden den Vorzug verdient, steht derjenige gegenüber, wo es sich um die Erbauung einer grossen Seeschleuse eines schon bestehenden Hafens handelt. Hier wird die Bedeutung der Schleuse in keiner Weise zweifelhaft sein. Es wird ferner wegen der grossen Schwierigkeit des Baues und der damit verbundenen kostspieligen Nebenarbeiten überhaupt nicht zweckmässig scheinen, eine wenn auch in den Materialien billige aber nur kurze Dauer versprechende Schleuse zu erbauen. Eine Hauptreparatur oder Erneuerung würde endlich dem Handel ganz unberechenbare Nachtheile zufügen können, wenn nicht etwa eine zweite Schleuse während jener Zeit zu benutzen wäre. Es muss also im Allgemeinen, je grösser die Bedeutung der Schleuse, auch die Bauweise derselben um so dauerhafter sein.

Wenn endlich in einzelnen Fällen die vorstehenden allgemeinen Betrachtungen über die Bedeutung der Schleuse und die baulichen Umstände bei ihrer Herstellung nicht ausreichen, um die Wahl des Materials und der Bauweise zu entscheiden, so bedarf es einer Kosten Vergleichung. Hierbei

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III,

sind jedoch zu unterscheiden die reinen Anlagekosten und die für die Unterhaltung und periodisch nothwendige Erneuerung aufzuwendenden Kosten. Die ersteren ergeben sich nach Aufstellung der etwa mit einander in Vergleich zu ziehenden Projecte, welche dabei nur im Grossen zu bearbeiten sind, jedoch alle wichtigen Nebenarbeiten wie Abdämmung, Wasserschöpfen mit zu umfassen haben. Sehr oft genügt allein ein solcher Vergleich der ersten Anlagekosten, namentlich dann wenn die disponibelen Kosten sehr beschränkt sind und eine billige übrigens zulässige Construction einer theueren gegenübersteht. In einigen Fällen dagegen wird es jedoch nothwendig sein, auch die nach der Erbauung aufzuwendenden Keparatur- und Erneuerungskosten mit einander zu vergleichen.

Die gesammte aus der ersten Anlage und der Verpflichtung zur Unterhaltung und Erneuerung sich ergebende Baulast X ist in Geld ausgedrückt für ein bereits bestehendes Bauwerk:

(* + -wfK

fl + -=-)* [fl + -srr-'] ’

K die jährliche Unterhal-

100

worin K das Neubaukapital, z den Zinsfuss in Procenten z. B. 3, 4 oder 5 etc., ß den Procentsatz der durchschnittlichen jährlichen Unterhaltungskosten von K, also tung ausdrückt, während m und n die Zahl von Jahren bezeichnen, welche das Bauwerk von seinem Neubau bezw. vom gegenwärtigen Zeitpunkte stehen kann. Für ein neues oder zu bauendes, aber fertig gedachtes Bauwerk ist also n — 0 zu setzen und man kann alsdann die Gleichung schreiben:

= K+K + z

rK +

A + -g-)"g A+-fr)“-²

in welcher letzteren Form auf der rechten Seite das erste Glied die kapitalisirte Unterhaltungslast, das zweite Glied das einfache Neubaukapital, das dritte endlich das Kapital bedeutet, welches m Jahre verzinst wieder aufs Neue das nöthige Neubaukapital nebst dem zur Bildung desselben nach m Jahren immer wieder erforderlichen Ueberschusse ergiebt. Es kommt nun darauf an für eine Schleuse von der gegebenen Lage und Benutzung die Werthe von ß und m nach Erfahrung aus anderen ähnlichen Fällen zu bestimmen. Bei dem Werthe ß wird es sich um eine ordnungsmässige Instandhaltung handeln, wobei also übertriebener Luxus ebenso ausgeschlossen ist als eine nachlässige Unterhaltung. Letztere würde nicht allein für den Durchschnitt der ganzen Neubauperiode m, durch das sich am Ende nothwendig steigernde Unterhaltungsbecfurfniss, den Werth ß mindestens ebenso hoch halten als eine ordnungsmässige und immer rechtzeitig eintretende Unterhaltung, sondern sie würde auch daneben die Neubauperiode m zum Schaden des Verpflichteten verkürzen. Für den Körper einer massiven Schleuse kann m je nach der Güte des Materials, dem Grade der Benutzung u. s. w. zu 100 bis 200 Jahren, für den einer aus Eichenholz gebauten Schleuse dagegen zu 30 Jahren gerechnet werden. Der Procentsatz ß der jährlichen Reparaturkosten ist in beiden Fällen zwischen 1 bis l¹/* und 3 bis 4 zu setzen. Für die Thore wird, je nachdem sie von Holz oder Eisen construirt sind, m zu 15 bezw. 30 und ß zu 2 bezw. x/a bis 1 zu rechnen sein. In den meisten Fällen wird man für den Boden der Schleuse eine längere Dauer als für die Seitenwände annehmen dürfen. Von merklichem Einfluss in der Rechnung ist dies jedoch höchstens bei reinen Holzschleusen, da die m te Potenz für Steincon-struction ohnehin so gross ist, dass das dritte Glied der letzten Gleichung immer sehr klein ausfällt Die Rechnung wird übrigens um so genauer, je mehr man die ungleichartigen Theile von einander getrennt behandelt.

§ 6. Construction der Thore im Allgemeinen. Arten derselben: Einflügelige und zweiflügelige Thore, Fächer thore, Klappthore, Schiehethore, Pontons u. s. w. Die eigentlnimliclien Bedingungen der Verschluss Vorrichtung oder der Thore einer Sclirffschleuse sind die Sicherheit gegen den stärksten Wasserdruck, genügende Dichtigkeit und leichte Beweglichkeit. Dass ausserdem die allgemeinen Bedingungen jeder Construction, vortheilhafte Beanspruchung der verschiedenen Theile oder sparsame Verwendung des Materials, möglichst grosse und gleiclnnässige Dauer der einzelnen Theile und der ganzen Verbindung, erfüllt sein müssen, dürfte wohl als selbstverständlich gelten.

Da die Schleusenthore der kleinen und grossen Schleusen, der im Binnenlande oder an der See belegenen u. s. w. den mannigfaltigsten Verhältnissen unterworfen sind und namentlich hinsichtlich der Beweglichkeit sehr verschiedenen Ansprüchen zu genügen haben, so ist es nicht auffallend, dass eine grosse Verschiedenheit in der allgemeinen und specielleren Anordnung besteht. Eine Dockschleuse, welche täglich höchstens zweimal geöffnet und geschlossen zu werden braucht, kann ihrem Zwecke unbeschadet einige Minuten Zeit zur völligen Bewegung ihres Thorverschlusses erfordern, während bei Canalschleusen, die nur jedesmal ein einzelnes Schiff passiren lassen, aber dies täglich etwa 40 mal zu leisten haben, die Schnelligkeit, mit der die Thore bewegt werden, kaum gross genug sein kann.

Einen nicht geringeren Einfluss auf die Anordnung und Construction übt sodann die Höhe und die Beständigkeit des Wasserdrucks. Es giebt Schleusen, die nur eine nach Centimetern zu messende Spiegeldifferenz zu halten oder eine der Schiffahrt direct kaum hinderliche Strömung abzuschneiden haben. In solchen Fällen genügt nicht allein eine sehr einfache Anordnung des Verschlusses, sondern auch die leichteste Construction. Dahingegen sind bei starkem Fluthwechsel manche Seeschleusen, sowohl Schutzschleusen als Dockschleusen, einem Wasserdruck von 6ra ausgesetzt. Von der Solidität ihrer Thore hängt in dem einen Falle die Sicherheit einer reichen Stadt oder Landschaft, in dem anderen die einer ganzen Flotte beladener Schiffe ab. Es ist alsdann neben einer genügend leichten Beweglichkeit die Solidität der Thore auf das höchste Maass zu bringen.

Ferner wird auch bei übrigens gleichem Wasserdruck und ähnlichen Ansprüchen an Beweglichkeit die Weite der Schleuse sehr maassgebend für die Anordnung der Thore sein. So kann z. B. für geringe Weiten ein einflügeliges Thor oder eine sich um eine horizontale Achse drehende Klappe sehr zweckmässig scheinen, während diese Arten bei grossen Weiten kaum anwendbar sein würden.

Endlich wird das zu wählende Material in geringem Maasse von den localen Preisen, in höherem aber von seinen constructiven Eigenschaften und seiner Dauer in dem betreffenden Wasser abhängen, was namentlich für das vom Bohrwurm heimgesuchte Seewasser von Bedeutung ist. Seit der Ausbildung der Eisenblechconstruc-tionen muss es geradezu als ein principieller Constructionsfehler gelten, wenn man noch grosse Seehafenschleusen aus Holz herstellt. Die Schwierigkeit, mit der sich zahlreiche Hölzer zu einem den verschiedenen Angriffen widerstehenden grossen Schleu-senthore zusammensetzen lassen, bedingt eines Theils eine Anhäufung von todtem Material und daneben übermässige Beanspruchung anderer Theile. Man kann unbedingt behaupten, dass je grösser das Thor, desto weniger die Holzconstruc-tion noch geeignet bleibt, während umgekehrt bei kleinen einfach construirten Thoren das Holz wohl stets in erster Linie Beachtung verdient. Um so weniger werden grosse Holzthore dann aber angebracht sein, wenn sie auch der Gefahr vom Seewurm angegriffen zu werden unterliegen. Man kann allerdings durch kostspielige Mittel einen zwar nothdürftigen aber nicht völlig sicheren Schutz gewähren, namentlich durch den Ueberzug der ganzen Aussenfläche des Holzes mit eisernen, sehr breitköpfigen Nägeln. Vergleicht man aber die Kosten, die Dauer, das Gewicht und die Schwerfälligkeit eines grossen eisenbenagelten Holzthores und eines gleich grossen, aus dünnen Eisenblechen ohne die geringste Materialverschwendung construirten, schwimmenden und leichtbeweglichen Thores, so muss die Verwendung des Holzes in solchem Falle als fast nach allen Richtungen hin unzweckmässig erscheinen. Es kommen aber begreiflicherweise Fälle vor, wo unter Einwirkung der localen Verhältnisse als Materialpreise, Entfernung von geeigneten Eisenfabriken u. s. w. die Holz-

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construction ausnahmsweise den Vorzug verdient oder wenigstens in nähere Erwägung zu ziehen ist, während an anderen Orten für gleiche constructive Verhältnisse nur das Eisen in Frage kommen dürfte.

Es ist nun allerdings als ein Mangel unserer Kenntnisse anzusehen, dass wir über die Dauer des Eisens, insbesondere des Eisenbleches, zu Schleusenthoren, noch keine ausreichende Erfahrung besitzen. Die schmiedeeisernen Thore sind verhältniss-mässig noch so jung, dass kaum die ältesten von ihnen völlig abgenutzt sind. Es kann aber schon jetzt als zweifellos gelten, dass bei übrigens guter Construction, Wartung und Unterhaltung ein schmiedeeisernes Thor, dessen dünnste Bleche etwa ßmm sin(j? mindestens 30 Jahre, wahrscheinlicher aber viel länger, vielleicht 60 Jahre hält. Es haben z. B. die stets unter salzigem Wasser liegenden Bleche der etwa 30 Jahre alten Bremerhafener Dockschleuse bei einer im Jahre 1878 vorgenommenen Untersuchung nicht die geringste Verringerung ihrer Stärke gezeigt. Jene letztere Zeitdauer ist aber im Vergleich zur Dauer des Holzes so bedeutend, dass selbst mehr als die doppelten Herstellungskosten das eiserne Thor noch vortheilhafter erscheinen lassen. Denn einem aus gutem Eichenholz construirten Holzthore kann im Durchschnitt nicht mehr als eine 15jährige Dauer zugesprochen werden, wobei die jährlichen Unterhaltungskosten im Durchschnitt etwa 2 Procent der Baukosten betragen.

Abgesehen nun von der Detailconstruction und dem Materiale lassen sich die bereits in der Ueberschrift dieses Paragraph genannten Hauptarten von Schleusenthoren unterscheiden. Es soll zunächst die zweckmässige Anwendung jeder dieser Arten kurz besprochen werden, worauf alsdann eine eingehendere Betrachtung der wichtigsten und gebräuchlichsten Arten folgen mag.

Das einflügelige, um eine verticale Achse drehbare Thor findet höchstens bei sehr kleinen Canalschleusen seinen Platz. Es ist namentlich bei älteren englischen Canälen, die sich durch kleine Dimensionen auszeichnen, mehrfach angewandt. So lange die Schleusenweite 3 bis 4m und der Wasserdruck 1 bis 2ra nicht übersteigt, werden die Dimensionen der einzelnen Constructionstheile nicht so gross, dass ein solches Thor wegen seiner sonstigen einfacheren Anordnung nicht wesentliche Vorzüge vor einem zweiflügeligen Thore böte. Zu diesen Vorzügen sind besonders zu rechnen, dass nur einfache Befestigungstheile und Bewegungsvorrichtungen nothwen-dig sind, dass auch die Verbindungen etwa um die Hälfte weniger zahlreich werden und dass die Construction des Drempels wesentlich vereinfacht wird. Da ausserdem die Beanspruchung der einzelnen Stücke einfacher und bestimmter als bei zweiflügeligen Stemmthoren ist, so können dieselben auch mit grösserer Sicherheit berechnet und nach der Rechnung ausgeführt werden. Es dürfte sich bei der Grenze der angegebenen Dimensionen empfehlen, eine vergleichende Kostenberechnung des einflügeligen und zweiflügeligen Thores und der davon abhängenden sonstigen Theile vorzunehmen.

Das zweiflügelige Thor ist die bei weitem gewöhnlichste und in den meisten Fällen zweckmässigste Anordnung. Sie wird in der Zweckmässigkeit wie soeben bemerkt nur bei sehr kleinen Schleusen von der des einflügeligen Thores und nur bei sehr grossen Weiten, wenn eine sehr seltene Bewegung verlangt wird, von der eines frei schwimmenden Pontons übertroffen. In vereinzelten Fällen können die anderen eben genannten Arten in Frage kommen, doch dürfte wohl stets deren Zahl verschwindend klein gegen die der zweiflügeligen Drehthore bleiben. Dieses aus zwei gleichen, sich gegeneinander stemmenden Hälften bestehende Thor besitzt den grossen

Vortheil, dass die zu verschliessende Weite der Schleuse fast auf ihre Hälfte für jeden Thorflügel vertheilt wird. Hierdurch werden die sich fest gegeneinander stemmenden und schon dadurch in der Beanspruchung des Materials sehr vortheilhaft situirten beiden Flügel ungleich leichter in der ganzen Construction, als wenn die ganze Weite mit einem vorzugsweise auf Biegung beanspruchten Flügel verschlossen werden müsste. Dadurch ferner, dass die beiderseitigen Flügel mit Leichtigkeit und Sicherheit um eine bestimmte Achse bewegt werden, wird namentlich für grosse Weiten bei dem Oeffnen und Schliessen die Zeit auf ein Minimum reducirt und die Sicherheit bei etwa rasch nothwendigem Schlüsse im höchsten Maasse befördert.

Das Fächerthor ist gewissermaassen nur eine feste Zusammenfügung zweier gewöhnlichen Thorflügel. Es könnte zwar auch einseitige Fächerthore nach Analogie der einflügeligen Thore geben, doch ist aus vielen später bei der speciellen Besprechung grossentheils von selbst sich ergebenden Gründen die Fächerschleuse stets mit zwei symmetrischen Flügelhälften versehen. Der Zweck einer solchen Anordnung ist ein ganz bestimmter, nämlich um bei beliebigem Wasserdruck und völlig dicht-schliessenden Stemmthoren plötzlich die gestemmten Thorflügel sich öffnen zu lassen. Es eignet sich also das Fächerthor bei gleichzeitiger Verwendung in einer Kammerschleuse zur Spülung. Die Fächerschleuse ist ausser zu Schiffsschleusen auch als Entlastungsschleuse in Deichen angewandt, um bei einem eingetretenen Maximaldruck ein Uebermaass zu vermeiden, oder um etwa zwischen zwei verschiedenen Wasserständen jederzeit nach Belieben eine Verbindung oder Trennung herzustellen. Ausser dem zu diesen Zwecken fast nur allein noch in Gebrauch befindlichen sog. Fächerthor sind noch ähnliche Arten zu gleichen Zwecken erfunden oder nur vorgeschlagen; dieselben sollen im § 16 als Abarten der Fächerthore Erwähnung finden.

Von den sog. Klappthoren ist bis jetzt nur in vereinzelten Fällen auf amerikanischen Canälen, vorzugsweise auf dem Eriecanale Gebrauch gemacht. Ihre Anwendung beschränkt sich zweckmässigerweise auf Canalschleusen, bei denen die Weite ohnehin nur mässig und die Höhe des Wasserdrucks so gut wie constant ist. In anderen Fällen würde die Klappe nicht allein sehr schwerfällig, sondern namentlich gegenüber den Drehthoren sehr unvortheilhaft werden. Denn bei dem Drehthore ist die grössere Höhe, die dem Thore zur Abwehrung höherer als der gewöhnlichen Wasserstände gegeben werden muss, ein wirksames Mittel um die Haltbarkeit des Thores zu vergrössern und dabei der Beweglichkeit nicht nachtheilig; es wachsen nur die Kosten und zwar in nicht unverhältnissmässiger Weise. Bei dem Klappthor aber würde eine wesentlich grössere Wasserhöhe als die gewöhnliche ganz unverhält-nissmässige Schwierigkeiten und Kosten hervorrufen; die Klappe würde für gewöhnliche Stände entweder aus dem Wasser hervorragen oder um dieses zu vermeiden sehr complicirter Nebentheile bedürfen. Es ist daher kaum anzunehmen, dass die Klappthore eine erhebliche Verwendung erhalten.

Das Gleiche gilt auch von den Schiebethoren. Dieselben existiren auch nur bis jetzt in einzelnen Exemplaren und haben wohl nur da ihre unverkennbaren Vorzüge, wo es sich nur um Abhaltung eines sehr geringen Wasserdrucks handelt. Denn bei hohem und veränderlichen Drucke werden die zweiflügeligen Thore die wesentlichsten oben genannten Bedingungen eines Schleusenthores ungleich besser oder leichter erfüllen.

Die Pontons endlich können für hohe Wasserdrücke am vortheilhaftesten eonstruirt werden, sind jedoch als Verschlüsse für Schiffsschleusen noch nicht angewandt. Vergl. übrigens § 16.

Nach der vorstehenden kurzen Uebersicht über die verschiedenen Thorarten ist es hier am Platze, die allgemeineren constructiven Verhältnisse der zweiflügeligen Thore etwas näher zu erörtern, während die theoretische Untersuchung derselben im § 7 und die specielle Beschreibung der Construction in den §§ 14 und 15 erfolgt.

Ohne Zweifel würde in theoretischer Hinsicht die cylindrische Form für die zweiflügeligen Thore die vollkommenste sein, weil die aus dem Wasserdruck hervorgehenden Kräfte alsdann sämmtlich nur auf das Zusammendrücken der cylindri-schen Fläche wirksam, dabei genau zu berechnen sein würden und demgemäss auch auf die vollständigste und einfachste Weise von den einzelnen Constructionstlieilen aufgenommen werden könnten. Nichtsdestoweniger muss aus praktisch constructiven Gründen für fast alle hölzernen Thore von dieser Form abgesehen und die gradlinige Form in Anwendung gebracht werden. Denn es kann nicht erwartet werden für grössere Thorflügel der beabsichtigten Form entsprechende, krummgewachsene Hölzer in genügender Zahl zu erhalten. Das sogen. „Ueber den Spahn schneiden“ würde aber ganz unzuverlässige Hölzer geben und das etwa in feuchtem Zustande erfolgende Krümmen der Hölzer muss für diesen Zweck als unzulässig gelten, weil die dabei eintretende Dehnung und Stauchung der Fasern die Stärke gegen Druck in der Längenrichtung zu sehr beeinträchtigen würde. Es darf die Zulässigkeit und Nothwendigkeit des Biegens der Schiffsplanken nicht entfernt auf die etwaige Biegung der hauptsächlichsten Thorhölzer übertragen werden, weil die ersteren Hölzer im Wesentlichen nur eine wasserdichte Bekleidung abgeben sollen, aber nicht annähernd in ihrer Längenrichtung so wie die letzteren beansprucht werden. Die mehrfach bei älteren hölzernen Schleusenthoren angewandte Zusammensetzung der in ihrer Längenrichtung gedrückten Hölzer aus verschiedenen einzelnen Stücken, um dadurch eine gekrümmte Form herzustellen, muss aber mit Rücksicht auf die verschiedenartigen inneren Bewegungen der Hölzer bei dem Oeffnen und Schliessen der Thore, bei ihrem Freihängen und dem Stemmen gegen den vollen Wasserdruck u. s. w. als durchaus fehlerhaft bezeichnet werden, weil sich die einmal eingetretenen kleinsten Verschiebungen mit jedesmaligem Wechsel der Lage wiederholen und vergrössern werden.

Es kann demnach für Holzthore als Regel gelten, jede künstliche Krümmung und Zusammensetzung aus einzelnen Stücken für alle wichtigeren Constructionstheile unbedingt zu vermeiden, und dagegen thunlichst nur gradlinige und gradfaserig gewachsene Hölzer mit möglichst einfachen Holzverbindungen zu verwenden. Es folgt daraus, dass für Holzthore die gradlinige Form die zweckmässigste bleibt.

Aber selbst für kleinere eiserne Thore, z. B. für Canalschleusen, wird die gradlinige Form desshalb meistens vorzuziehen sein, weil der Mehraufwand an Material durch die Vereinfachung der Arbeit in den Kosten reichlich aufgewogen wird.

Bei den grösseren eisernen Thoren dagegen wird die gekrümmte Form, wenigstens an der Aussenseite nicht nur keine Schwierigkeiten bieten, sondern auch wesentliche Vortheile in der Materialverwendung gewähren. Es sei dabei schon hier kurz erwähnt, dass die Nothwendigkeit einer über das gewöhnliche und leicht zu verarbeitende Maass der Bleche hinausgehenden Stärke dahin führt, die grossen Thore wenigstens in ihrem unteren Theile aus zwei Blech wänden zu construiren und den eingeschlossenen Luftraum als Mittel zu benutzen, die Thore im Wasser schwimmen zu lassen. Es ist ohne Weiteres klar, dass man dadurch die Befestigungsvorrich-tungen vereinfacht und dass die Beweglichkeit der Thore bei gleichem Kraftaufwande erheblich vergrössert wird.

Wie die Verhältnisse der gradlinigen lind gekrümmten Thore in ihrem Horizontalschnitte am zweckmässigsten zu wählen sind, möge im folgenden Paragraph erörtert werden.

Die Benennung der einzelnen Theile eines Thorflügels ist nun bei den eisernen Thoren fast gänzlich von den älteren hölzernen Thoren übernommen worden; es fehlen allerdings meistens gewisse Stücke der Holztliore den eisernen Thoren, sowie umgekehrt einzelne Verbindungstlieile nur bei den letzteren Vorkommen. Es wird aber zweckmässig sein schon jetzt die hauptsächlichsten und in den meisten Fällen gemeinsamen Theile zu bezeichnen.

Das wichtigste Stück ist zunächst die Wendesäule oder derjenige Theil, der die senkrechte Drehachse des Thores enthält und an dem also alle anderen Theile des Thores sich hängend oder stützend ansetzen. Sie lehnt sich gegen einen dementsprechend gebildeten Theil der Seitenmauer, die Wendenische, und ist wegen der Drehung des Thores um nahezu einen rechten Winkel auf ihrer der Mauer zugekehrten Seite halbcylindrisch abgerundet. Es mag schon hier kurz erwähnt werden, dass man diesen Kücken der Wendesäule auch wohl durch einzelne kurze Stückchen eines Halbcylinders ersetzt und den Haupttheil der Wendesäule, der das ganze übrige Thor trägt, nur als prismatischen Körper herstellt. Die Wendesäule trägt stets oben den sog. Halszapfen oder den Hals und unten den Spurzapfen oder eine abwärts gekehrte Spurpfanne, durch deren Mittelpunkte die Drehachse des Thorflügels geht. Auf die Lage dieser Achse zu der Rundung der Wendesäule wird weiter unten zurückgekommen.

Der Wendesäule gegenüber steht gleichfalls senkrecht die Schlagsäule, oder der materielle vordere Rand, mit dem die beiden geschlossenen Thorflügel sich berühren und gegeneinander stemmen. Es muss wegen dieses noch im § 7 näher betrachteten Stemmens die Berührungsfläche eine völlig ebene und genügend grosse sein, um keine wenn auch nur partielle Zerdrückung zu erleiden. Zwischen beiden Säulen liegen fest eingespannt das obere und das untere Rahmenstück, letzteres auch der Schwellrahmen, und beide bei Holzthoren die Rahmhölzer genannt. Sie liegen fast stets horizontal und bilden mit der verticalen Wendesäule und Schlagsäule ein Rechteck, innerhalb dessen sich die gleichfalls horizontalen Riegel befinden. Das auf diese Weise hergestellte Gerippe ist nach der Seite des höheren Wasserstandes stets, mitunter aber auch an der anderen Seite mit einer Bekleidung versehen.

Diese Riegel, die bei den doppelhäutigen Thoren verdeckt und in ihrer Bedeutung etwas verringert werden, haben bei den meisten übrigen Thoren die Aufgabe, vorzugsweise den durch das gegenseitige Stemmen in der Thorfläche entstehenden Horizontaldruck aufzunehmen, die Bekleidung- zu befestigen und auch, wenigstens bei allen graden Thoren, den von der Bekleidung auf sie kommenden directen Wasserdruck unschädlich zu machen. Sie sind desshalb zwischen Wendesäule und Schlagsäule horizontal eingespannt und geben mit der Bekleidung zusammen das Maass für die Dicke des Thores. Da Ober- und Unter rahmstücke auch gewissermaassen als Riegel gelten können, so werden in dieser Hinsicht die übrigen wohl die Zwischenriegel genannt. Vorzugsweise bei Holzthoren sind demnach zur Aussteifung jedes Thorflügels gegen das Versacken in Folge der eignen Schwere oder gegen die Veränderung des Rechtecks in einen Rhombus zwei Theile als wirksame Gegenmittel in Gebrauch: die Strebe und das Zugband. Sie wirken beide zu demselben Zwecke,

haben aber gemäss ihrer verschiedenen Wirkungsweise eine sich grade in der Mitte des Thorflügels überkreuzende Lage. Die Strebe geht möglichst tief von dem Fuss der Wendesäule bis zu dem der Schlagsäule nahe liegenden Ende des Oberrahm-stücks, wogegen das Zugband von dem Kopf der Wendesäule bis nahe zu dem tiefsten Punkte der Schlagsäule geht. Dass nicht in ähnlicher Weise auch die Strebe nach dem oberen Theile der Schlagsäule geführt werden darf, ist eines Theils darin begründet, dass sie um recht wirksam zu bleiben, keinen zu grossen Winkel mit der Wendesäule bilden darf und ferner, dass dann die Verbindung zwischen dem Oberrahmstück und den beiden Säulen um so schwieriger wird. Die constructiven Einzelnheiten sind im § 14 angegeben.

In den Thorflügeln sind fast stets dann Schützöffnungen angebracht, wenn nicht neben dem Thore in oder hinter den Seitenwänden sog. Umläufe liegen. Beide Arten von Oeffnungen dienen dazu das höhere Wasser mit dem niedrigeren zu verbinden und namentlich bei Kammerschleusen die Füllung und Leerung der Kammer zu bewirken. Die constructiven Einzelnheiten der Thorschützen werden in den §§14 und 15, ihre Bedeutung und Wirksamkeit dagegen erst im § 19 besprochen.

Endlich sei von den für die meisten Thore gemeinsamen Theilen noch die Laufbrücke erwähnt, welche zur Hälfte auf jedem ThorflUgel liegt und daher nur bei einem geschlossenen Thore benutzt werden kann. Ihre Construction hängt durchaus von der des Thores ab, ihr Zweck ist aber bei allen Schleusen der nämliche, die Herstellung einer Fusspassage über die Schleuse. Dies ist zur raschen Bedienung der in Canälen liegenden Kammerschleusen durch den Schleusenwärter, namentlich wenn derselbe wie bei allen kleineren Schleusen keinen Gehülfen hat, absolut noth-wendig. Die so gebildeten Lauf brücken reichen dabei völlig aus um in jedem Stadium des Durchschleusens rasch von dem einen Ufer auf das andere gelangen zu können, weil in diesen Kammerschleusen zu jeder Zeit das eine Thor geschlossen gehalten werden muss. Wenn bei kleineren und daher nur geringe Dicke besitzenden Thoren die Laufbrücke erheblich breiter als die Dicke des Thores wird, so entsteht daraus in der Regel keine Schwierigkeit, weil die Brücke leicht um ein kleines Maass über den Seitenwänden vortreten kann und desshalb bei der Lage des geöffneten Thores nicht auch wie der Thorflügel selbst Platz in der Thornische zu finden braucht.

Nach dieser allgemeinen Darstellung eines zweiflügeligen Thores ist es besonders noch wichtig die allgemeinen Bedingungen zu betrachten, welche zu einem dichten Verschluss der Thoröffnung, sowie zu einer leichten Bewegung der Thorflügel und zu ihrer geschützten Lage während ihres Offenstehens zu erfüllen sind.

Im geschlossenen Zustande können die Flügel eines zweiflügeligen Drehtliores nur neben und hinter der Wendesäule durch die Seitenwand und an dem Unter-rahmstück durch den Drempel eine directe und absolut sichere Unterstützung erhalten, falls nicht wie bei vielen schiffbaren Deichschleusen die Schleuse überdeckt ist und auch dem Oberrahmstiick eine dem Drempelschlag ähnliche Unterstützung gewährt. Dieser Fall ist aber bei den eigentlichen Schiffsschleusen so selten, dass er hier nicht weiter in Betracht zu ziehen ist. Es würde nun offenbar bei jener nur an zwei Kanten erfolgenden Unterstützung einer elastischen Platte durch einen bedeutenden Wasserdruck eine erhebliche Verbiegung derselben erfolgen müssen, wenn nicht auch die dritte Seite, die der Schlagsäule durch das gegenseitige Stemmen in ihrer Lage und Form erhalten würde. Wenn nun auch die vierte Seite des Thor-flügels, die des oberen Rahmstücks nicht weiter gehalten wird, so lässt sich dieselbe

und die zunächst anschliessende Fläche leicht steif genug gegen Verbiegung machen, zumal der Wasserdruck oben erst allmählich beginnt.

Dieses Stemmen in der ganzen Höhe der beiden Thorflügel und ohne eine Verbiegung derselben wird aber nur dann möglich, wenn sie sich sowohl über der Spitze des Drempels oder in der Achse des Schleusenhauptes in völlig lothrechter Ebene berühren als auch sich mit der halben Dicke oder bis zur Mitte der Rundung der Wendesäule gegen die Seitenmauern stützen. (Vergl. § 7, Resultante des Thordrucks.) Aber aus dieser Anforderung allein geht noch nicht die genaue Form des Thorflügels und des betreffenden Mauertheiles sowie die nothwendige Breite eines Thorflügels hervor. Hierzu ist ausserdem die Lage desselben in völlig geöffnetem Zustande zu berücksichtigen. Bei diesem muss nämlich der ganze Flügel mit allen etwaigen Vorsprüngen an der Unterseite so in der Thornische liegen, dass ein in der Achsenrichtung durch die Schleuse fahrendes Schiff nicht die geringste Gefahr einer gegenseitigen Berührung hervorruft. Weil aber der Thorflügel vielleicht nicht immer völlig in seine Nische gedreht ist, und weil ferner ein geringes seitliches Abweichen des Vorder- oder Hinterschiffs von der Achsenrichtung leicht möglich sein kann, so empfiehlt es sich den richtig in die Nische gedrehten Thorflügel noch um etwa 5 bis 10cm hinter die Front der Seitenwände zurücktreten zu lassen. Für alle etwaigen Vorsprünge auf der Oberseite des Thorflügels müssen entweder die entsprechenden Vertiefungen in der Seitenwand oder aber eine entsprechend grössere Tiefe der Thornische, als für die blosse Hauptfläche jener Seite nöthig sein würde, hergestellt werden. Es wird zuweilen ein Uehermaass der Tiefe gegeben, was indessen bei den von der Wasserseite her kommenden Stössen gradezu nachtheilig für die Befestigungstlieile des Thorflügels werden kann. Es ist vielmehr zu empfehlen, so viel wie möglich allen einzelnen vorspringenden Theilen, wie Schraubenköpfen, Zugbändern u. s. w. die gleiche Dicke zu geben, genau um diese Dicke die Tiefe der Thornische über das für den eigentlichen Thorflügel erforderliche Maass zu ver-grössern und nur für alle nicht innerhalb jener Dicke zu haltenden Vorsprünge, wie Schützen, Schutzstangen u. s. w. besondere kleinere Nischen auszubilden. Es wird dann bei etwaigem Stoss der Thorflügel sich gegen die Wand stützen und am wenigsten zu leiden haben.

Nunmehr ist bei bekannter Weite der Schleuse und hei gegebenem Vorsprunge des Drempels über seine Grundlinie die Breite des Thorflügels genau zu bestimmen. Es muss nach nachstehender Fig. 7 (S. 874) zunächst derselbe in geöffneter Lage gezeichnet werden; aus seiner Dicke d, der Grösse des Spielraumes s und dem Winkel <p, wobei tg y gleich dem Verhältniss des Drempelvorsprungs zur halben Schleusenweite, ergiebt sich dann durch Rechnung oder Construction sofort die grösste Breite des Thorflügels l, von dem äussersten Stützpunkt F bis zu dem in derselben Parallele liegenden Schnittpunkt mit der Mittellinie des Schleusenhauptes als

tO ,    7    ,

(vergl. § 7).

— d s cos cp

Aus der Breite des Thorflügels ergiebt sich ferner erst nach Hinzurechnung eines Spielraumes s„ von etwa 15 bis 20em, sowie der später noch zu motivirenden Excentricität e, d. h. des Maasses, um welches sich der geöffnete Thorflügel mit dem Rücken der Wendesäule aus der Wendenische frei dreht, die Länge der ganzen Thornische also zu s„ -j— l, -f e. Die Tiefe derselben ist = s, -J- d -j- s. Die Form der Wendenische im Grundrisse ergiebt sich endlich aus der Lage des geschlossenen Thores,

kere von etwa 5 bis 10cm Radius je nach der Grösse der Schleuse gegeben. Der erstere Bogen ist ziemlich unwesentlich, der letztere dagegen sehr wichtig, damit nicht bei raschem Schluss der Thorflügel ein heftiger Stoss auf die spitzwinklige Ecke komme, welcher selbst bei harten Quadern leicht ein Abspringen zur Folge haben würde.

-f'--->|

Für gekrümmte Sclileusenthore würden sich leicht mit kleinen Aenderungen der nebenstehenden Figur die erforder-

liehen Horizontaldimensionen in ähnlicher Weise ermitteln lassen.

,X.

Fig. 7.

1']

wobei die Punkte A und F die Tangentenpunkte des Kreisbogens sind, welcher dem Rücken der Wendesäule entspricht. An diese Punkte schliessen sich grade Linien parallel zur Schleusenachse bezw. zur Schlagschwelle an. Bei F wird zum Uebergange aus der Linie AF und der Flucht der Thornische eine kleine Abrundung von etwa 3 bis 5cm Radius und bei B eine stär-

Es erübrigt indess noch die vorhin erwähnte Excentricität des Thorrückens gegen die Rundung der Wendenische zu besprechen. Diese Excentricität wird angewandt um bei dem Oeffnen und Schliessen der Thore möglichst wenig Reibung und Abnutzung der Wendesäule und Wendenische zu erhalten. Man legt dazu die Drehachse des Thorflügels ebenfalls und zwar nach der vorstehenden Figur excentrisch zu der Mittellinie oder Achse der Wendenische, alsdann wird sich beim ersten Beginn des Oeffnens sofort der Rücken der Wendesäule von der Wendenische entfernen. Die Projection der Drehachse des Thorflügels wird sofort gefunden, wenn die angenommene Excentricität der Mittelpunkte der Wendenische und der Wendesäule des geöffneten Thorflügels e in der Richtung der Mittellinie des geöffneten Flügels von C nach C„ aufgetragen, sodann halbirt wird, wenn ferner auf den Halbirungspunkt eine Senkrechte gegen jene Mittellinie gezogen und endlich aus dem Mittelpunkte der Wendenische C eine Halbirungslinie durch den Winkel FCC,, gezogen wird. Wo diese Linie jene Senkrechte schneidet, liegt die Drehachse für den Thorflügel. Denn der Winkel C C, Cn ist offenbar gleich dem Drelmngswinkel des Thores oder gleich GCC,, und es wird sich also durch die Drehung der Punkt C nach C„ begeben, oder der Rücken der Wendesäule von H nach K. Es wird sich also auch kein Punkt der Wendesäule in der Wendenische reiben können. Es genügt, wenn man die Excentricität e gleich 2cm nimmt. Würde man sie grösser nehmen, so ist die Anbringung der Zapfen unbequem und ausserdem würde um so leichter ein schwimmender Körper bei geöffnetem Thore in die Wendenische treiben und das Schliessen nicht allein erschweren, sondern auch für die Verankerung des Halzzapfens gefährlich machen.

Die Höhe der zweiflügeligen Thore bestimmt sich sehr viel einfacher. Nach

§ 8 (bei Beschreibung des Drempels) ist die nöthige Höhe des sogenannten Thoranschlags je nach der Grösse des Thores und des Wasserdrucks zwischen 10 und 20cm bestimmt. Diese Höhe genügt völlig um den auf die Unterkante des Thorflügels kommenden Druck in einer für das Thor wie für den Drempel unschädlichen Weise auf den letzteren zu übertragen. Wie hoch die Thore nach obenhin zu reichen haben, muss sich aus' dem specielleren Zweck der Schleuse und der Belegenheit ergeben. Bei Canalschleusen, wo in der oberen Haltung meistens nur ein Wasserstand von bestimmter Höhe Vorkommen darf, würde eben dieser Spiegel die grösste Höhe der Thore bestimmen, ln einzelnen Fällen wie z. B. in dem Papenburger Canal sind die Thore absichtlich so niedrig gehalten, dass selbst bei einer nur geringen Anschwellung der oberen Haltungen sofort ein Ueberlauf über die Thore erfolgt, der wenigstens eine merklich höhere Anschwellung verhindert und ausserdem dem Wärter sofort anzeigt, dass auch die Thorschützen zur Erleichterung des Abflusses zu ziehen sind. Aus einer unnöthigen Höhe der Thore kann dagegen für eine obere Haltung, die zeitweilig starken Zufluss besitzt, leicht eine schädliche Anschwellung entstehen. Bei Flussclileusen wird sich die Höhe der Thore danach richten ob die Schleuse bei Hochwasser überströmt werden soll oder nicht. Ist ersteres der Fall, wie z. B. bei den Schleusen der canalisirten Saar, so brauchen die Thore nicht höher zu sein als der höchste Wasserstand, bei welchem noch die Schiffahrt ausgeübt werden soll. Denn sobald dieser überschritten ist, hat auch die Schleuse für die Schiffahrt keine Bedeutung mehr. Man wird jedoch nur in solchen Fällen die Schleusen überströmen lassen, wenn einerseits kein wesentlicher Schaden für diese daraus zu erwarten ist und wenn anderseits die Höhe des höchsten Hochwassers die des höchsten schiffbaren Wassers erheblich übersteigt und ausserdem die Schleuse in oder unmittelbar neben dem eigentlichen Flussbette belegen ist, so dass nur durch unverhältnissmässige Mehrkosten die Schleuse selbst wasserfrei gemacht werden könnte. Wo dagegen die Schleuse in einem Seitencanal oder so geschützt liegt, dass sie leicht der Ueberströmung entzogen werden kann und wenn ausserdem die Differenz zwischen absolut höchstem Wasser und höchstem schiffbaren Wasser nur gering ist, wird jedenfalls die Ueberströmung als ein sicheres Uebel vermieden werden müssen. Denn es ist unvermeidlich, dass gewisse Ablagerungen in der Schleusenkammer stattfinden und es müssen ferner alle über den Schleusenmauern und der Oberkante der Thore vortretenden Tlieile rechtzeitig vor der Ueberströmung abgenommen werden, weil sonst ihre Beschädigung fast unausbleiblich ist. Eine Höhe von etwa 20oni über dem noch abzuhaltenden Wasser wird aber für alle Flussclileusen genügen.

Endlich ist noch die Höhe der Seesclileusenthore zu bestimmen. Hierzu kommt es namentlich mit auf die Belegenheit gegen die Richtung des stärksten Windes und der höheren Wellen an. Es soll allerdings wenn irgend möglich die Schleuse nicht in einer dieser Richtungen liegen, oder wenigstens durch einen Vorhafen gegen den directen Angriff der Wellen geschützt sein. Dennoch wird es oft nicht zu vermeiden sein, dass etwa lm hohe Wellen noch die Thore treffen. Es kommt dann wieder zunächst auf den Zweck der Schleuse an, ob man gestatten darf, dass jedesmal die höchsten Tlieile der Wellen hinüberschlagen oder nicht. Wenn z. B. die Schleuse das offene Wasser von einem längeren und grossen Binnencanale trennt, in welchem eine mässige Erhöhung keinen Nachtheil bringt und ausserdem mit Wahrscheinlichkeit bei einer der nächsten Ebben wieder zum Abfluss kommt, so darf man zur Ersparung an Höhe die Wellen etwas überspritzen lassen. So liegen z. B. die Fluth-thore der Schleusen des Amsterdamer Seecanals an der Nordsee nur 0m,6 mit ihrem dichten Theile über dem höchsten Aussenwasser, während die Wellen, trotz der Zurücklegung der Schleusen von der Mündung des Vorhafens um etwa 2Km, mit ihren Köpfen noch etwas darüber schlagen. Bei den Fluththoren der Geestemünder Schleuse ist dagegen eine Höhe von reichlich lm über höchstem Aussenwasser gewählt, weil hier nur eine beschränkte Hafenfläche durch die Schleuse geschützt wird und wegen der grossen Nähe der Schleuse an der seeartig breiten Unterweser die Wellen noch über lm hoch über den ideellen höchsten Stand sich erheben. Wo aber gar eine tiefliegende und schwer zu entwässernde Niederung direct durch die Fluththore einer Seeschleuse zu schlitzen ist, wird unter Umständen ein noch höheres Maass der Thore über den höchsten Wasserstand nothwendig sein können.

Es mag hier eine seltene und wohl fast nie zu empfehlende Anordnung der Thore Erwähnung finden, welche nach Fig. 9, Taf. L bei der Weichselschleuse zu Rothebude getroffen ist. Diese Schleuse bildet den Eingang des Weichsel-Haff-Canals von der Weichsel aus, und muss zu Zeiten, wenn die letztere ihr höchstes Wasser hat, während der Wasserstand im Haff-Canale niedrig ist, einen Druck von über 8m ertragen. Indem die inneren nach dem Canal hin belegenen Thore um etwa 4m weniger hoch hinaufreichen als das höchste Aussenwasser, so sind die Aussenthore aus zwei übereinander liegenden Theilen gemacht. Die untere Hälfte correspondirt mit den inneren Thoren an Höhe und dient für die Zeiten, in denen auch das Weichselwasser nicht höher steht und die Schiffahrt auf der Weichsel betrieben wird. Diese Thore sind etwa 6m,6 hoch und schlagen an den steinernen Drempel. Um aber auch das höhere Weichselwasser abzuhalten genügen sie offenbar nicht, sondern werden zu diesem Zwecke ergänzt durch ein für gewöhnlich in den Thornischen liegendes Flügelpaar, welches sich in geschlossenem Zustande mit der inneren Seite seiner Unterrahm stücke gegen die äussere Seite der Oberrahmstücke der unteren Thorhälfte wie gegen einen Drempel legt. Es ist klar, dass die Thornische der oberen Thorhälfte um die Dicke der unteren Thorhälfte zurückspringen muss und dass die obere Thorhälfte eine wesentlich grössere Breite als die untere erhält. Es ist bei der ungünstigen Form der oberen Thorhälfte keinesweges anzunehmen, dass sich die so aus zwei Theilen hergestellten Thore länger halten werden, als ein zwar sehr hohes aber dabei besonders günstig geformtes Thor, während unzweifelhaft die Herstellungskosten schon wegen der doppelten Zahl der Verzapfungen, Verankerungen und der Bewegungsmechanismen viel höher kommen. Der einzige Grund für diese Anordnung kann nur in der vermutheten leichteren Handhabung der unteren Thorhälfte im Vergleich zur Bewegung der ungetheilten Thore gesucht werden, wogegen indess wieder der Wegfall einer bequemen Laufbrücke auf den Thoren mindestens als gleich grosser Nachtheil gelten dürfte.

Eine eigenthümliche, in deutschen Seehäfen nirgends vorkommende Anordnung ist die im § 2 bereits erwähnte Anbringung von Gegenthoren (franz. valets) gegen die Thore einer Dockschleuse, siehe Fig. 5°, S. 850. Dies kann dort nothwendig werden, wo einfache Dockschleusenthore von starken äusseren Wellen getroffen und dadurch stossweise bald geöffnet bald zugeschlagen werden. Wo also bei starkem Sturm die äusseren Fluth- oder Sturmthore geschlossen werden, kann ein solcher Fall nicht eintreten. Da nun in französischen Häfen, namentlich am Canale, die Sturmfluthen wenig höher sind als die gewöhnlichen, so fehlen dort in der Regel die Sturmthore und sind andererseits die Gegenthore häufiger. Dieselben schlagen in die entsprechend tiefere Thornische, bestehen aus einem meist trapezförmigen, unbekleideten Rahmen mit kurzer Schlagsäule und einigen unten meist schräg liegenden Riegeln. Die Schlagsäule stützt sich gegen einige in der Höhe der Riegel des Hauptthors liegende Knaggen. Durch Zusammenbinden der Gegenthore während des Sturmes wird eine Verschiebung derselben unmöglich gemacht.

In Deutschland pflegt man wohl die Schlagsäulen der Sturmthore zusammenzubinden, wenn dieselben bei geringem Ueberdruck ebenfalls schlagen sollten.

Endlicli ist hier kurz zu erwähnen, dass man den Thoren auch zuweilen eine grössere Höhe als den Seitenwänden giebt, und zwar fast stets nur um sie mehr gegen Versackung zu schützen oder ihre Bewegung zu erleichtern. Der obere Theil pflegt jedoch alsdann unbekleidet zu sein. Siehe Fig. 11, Taf. XLIX und Fig. 16, Taf. LIII. — Ueber die etwaige Unterstützung der Thore während der Oeffnung mittelst Laufrollen für die Zeit der Bewegung und mittelst Hebelapparaten für die Zeit

GO

der Ruhe ist in den §§ 14 und 15 und in § 18 gelegentlich die Rede, während die Verankerungen und Zapfen im § 17 und die Bewegungsvorrichtungen im § 18 ausführlich behandelt sind.

§ 7. Theoretische Betrachtungen. Die nachstehenden Betrachtungen sollen keineswegs eine vollständige Theorie aller hei dem Schleusenbau vorkommenden Con-structionen oder Erscheinungen gehen, sondern im Wesentlichen nur die für eine theoretische Berechnung zu machenden Annahmen ihrem Werthe nach begründen und nur solche theoretische Ableitungen durchführen, welche eine besondere Eigenthümliehkeit des Schleusenbaus bilden.

Bei den Schleusenböden ist ausser der constructiven Haltbarkeit gegen den Angriff des fliessenden Wassers, Aufstossen von Schiffen u. s. w. vorzugsweise die Sicherheit gegen den Auftrieb des Wassers bei hohem Aussen- oder Ober-Wasserstande und bei leerer Schleuse zu berücksichtigen. Tn ersterer Beziehung sind theoretische Betrachtungen hier nicht zu machen, in letzterer sind namentlich die Con-structionsweise und die Güte der Ausführung für die etwaige Berechnung maassgebend. Wenn man annehmen müsste, dass der ganze Boden einer breiten Schleuse mit dem vollen Wasserdruck, der sich aus der Differenz des höchsten äusseren und des niedrigsten inneren Wassers und der Unterfläche des Schleusenbodens ergibt, gedrückt würde, so müssten die üblichen Constructionsstärken mehr als verdoppelt werden, um gegen einen solchen Auftrieb Sicherheit zu gewähren. Erfahrungsmässig ist also eine solche Annahme viel zu gross. Welchen Theil dieses grössten theoretischen Auftriebes man jedoch in Rechnung zu ziehen hat, hängt von der Beschaffenheit des Untergrundes, der mehr oder weniger vollkommenen Abschliessung der Wasseradern und endlich auch von der Ausdehnung des Schleusenbodens ab. So wird z. B. in einem festen Thonboden, wenn nicht durch schlechte Ausführung das Wasser zwischen dem künstlichen Schleusenboden aus dem Thone eintreten kann, fast gar kein Auftrieb, dagegen in reinem Sandboden stets ein verhältnissmässig grosser stattfinden, der bei mangelnder Abschliessung der Wasseradern annähernd gleich jenem grössten werden kann. Wenn jedoch selbst bei porösem Sandboden zweckmässig angeordnete und gut ausgeführte Spundwände und ausserdem ein Thonschlag unter dem Schleusenboden vorhanden sind, so ist es undenkbar, dass die ganze Fläche desselben mit Wasser benetzt sei und dass dieses Wasser den vollen Druck der grössten Differenz ausübe. Um so weniger ist alsdann auch ein grosser Druck zu befürchten, wenn der künstliche Boden nur geringe Ausdehnung hat, und unmittelbar neben ihm der Grund ungedeckt oder nur so gedeckt ist, dass etwaige Quellen freie Oeffnung haben. Dies findet namentlich während der Ausführung von Holzböden Statt. In letzterem Falle ist auch bei Sandboden kaum ein merklicher Auftrieb anzunehmen.

In allen Fällen erscheint es bei guter Ausführung hoch gerechnet, wenn man den halben grössten theoretischen Auftrieb als vorhanden annimmt, und wird in besonders günstigen Umständen schon ein Viertel noch über der Wirklichkeit bleiben.

Wird also nach den Umständen die Grösse des Drucks bestimmt, so erfordert noch die Construction des Bodens einige Annahmen, um die Rechnung durchführen zu können.

Bei einfachem hölzernen Boden müssen unbedingt die Nagelung der Bohlen und die Stärke der Schwellen dem auf sie kommenden Druck direct widerstehen können. Allenfalls kann von dem auf die Schwellen treffenden Auftrieb der Widerstand der Grundpfähle gegen Ausziehen abgezogen werden. Jedenfalls muss

der Widerstand der Pfähle gegen Auftrieb, der annähernd gleich dem Widerstand gegen ihr Eintreiben zu setzen ist, mindestens genügen, um den ganzen Boden gegen Auftreiben zu sichern. Ist der Boden ein doppelter mit sog. Spannbalken (siehe § 8), so darf bei guter Verbindung der Spannbalken mit den Grundschwellen ihre gesammte Stärke einschliesslich der zwischenliegenden Bohlenschicht als die eines ver-dühhelten Balkens angesehen werden, welcher etwa ³/4 eines gleich starken einfachen Balkens tragen kann. Wenn die Seiten wände aus Mauerwerk bestehen, so können die Balken unbedenklich als fest eingespannte betrachtet werden, wogegen hei hölzernen Seitenwänden die Balken des Bodens nur als an den Enden aufliegend anzusehen sind.

der Dicke = e betrachtet wer

co

CO

Bei steinernen Böden muss zunächst während ihrer Ausführung, so lange das Gewicht der Seitenmauern fehlt, das Gewicht des Bodens und der etwaigen seitlichen Betondämme genügen, um dem Auftrieb des Wassers zu widerstehen. Das Gewicht des Bodens ist in diesem Falle analog dem Widerstand der Pfähle eines Holzbodens gegen Ausziehen. Ausserdem ist aber auch der leergeschöpfte Boden stark genug zu machen, um nicht etwa in der Mittellinie der Schleuse aufzubrechen. Da ein direct gemauerter Boden nur da vorkommt, wo der Auftrieb überhaupt sehr gering ist, so möge die nachstehende Betrachtung sich nur auf Betonböden beziehen. Es kann dann, unter der Annahme von seitlichen Betondämmen und einem rechteckigen Querschnitt des Betonbettes, dieses als ein eingespannter Balken von der Breite = 7, Fig. 8.

II

----5

den, dessen Angriffsmoment p.l²

12

ii

beträgt, wenn p den auf die Längeneinheit kommenden Auftrieb nach Abzug des Betongewichtes und l die freie Länge zwischen den Seitendämmen bezeichnen, vergl. Fig. 8. Wenn dann n das Verhältniss der wirksamen Wasserdruckhöhe zu der grössten Höhendifferenz, also Vs bis V*, und y und y, bezw. das specifisclie Gewicht des Wassers und des Betons bezeichnen, so ist der Auftrieb p — y (h -f- e) n— y,e und das Angrififsmoment dieses Auftriebs

-t-------s

.0

Mi»

[n (h -f e) y — e y,1 l²

12

Bezeichnet ferner K die zulässige grösste Beanspruchung eines Beton, welche mit Rücksicht darauf, dass die Zugfestigkeit des Betons etwa V¹ 2 3 seiner Druckfestigkeit ist, nur zu 5 Tonnen für lüm (0,5k pro HU⁰"¹) gerechnet werden mag, so ist das

A.e²

cc

Durch die Reduction der grössten Wasserdifferenz auf den wirksamen Druck oder durch die Einführung des Coefficienten n werden augenscheinlich sehr viel geringere Betonstärken erreicht, als wenn nach der Berechnungsweise anderer Schriftsteller, z. B. Hagen, Lagrene u. s. w. die ganze Wasserdifferenz uneingeschränkt als Druckhöhe angenommen wird. Vergleicht man jedoch die thatsächlicli ausgeführten Betonstärken grosser Schleusen mit den Rechnungsresultaten, so wird die Mangelhaftigkeit dieser letzteren Berechnung sofort klar.

Die in neuerer Zeit den Betonbetten gegebene Bogenform verstärkt augenscheinlich den Misstand gegen das Durchbrechen, darf jedoch nicht dahin führen das Betonbett als ein zwischen festen Widerlagen ruhendes Gewölbe zu berechnen. Selbstverständlich ist bei der obigen Anschauung eine sorgfältige Ausführung und Vermeidung aller Fehler in der Anordnung der Spundwände, des Wasserschöpfens u. s. w. vorausgesetzt. Vergl. § 9.

Für die Seitenwände der Schleusen gelten im Allgemeinen die Regeln für Futtermauern. Nur ist bei Schleusenmauern mehr als bei fast jeder andern Art von Futtermauern unbedingt jedes Ueberweichen nach vorn unstatthaft; ferner sind die Umstände hinsichtlich des Erddrucks besonders ungünstig, weil angenommen werden muss, dass das Wasser in der Hinterfüllung annähernd die Höhe des gewöhnlichen Oberwassers oder des gewöhnlich hohen Aussenwassers besitze. Daher ist der Erddruck sehr gross anzunehmen und, soweit es mit dem Zwecke und der sonstigen Anordnung der Mauern verträglich, diesen an der Aussenseite eine Böschung bis etwa Vjo zu geben. Das Hinaufziehen der Gewölbe bei gemauerten Böden wird ferner die Stabilität der Mauern in hohem Grade vermehren und man darf die freie Mauerhöhe unbedenklich nur bis zur Kämpferhöhe des mit einem Stichbogen gewölbten Bodens rechnen. Wegen der sonstigen Formen vergl. § 11 und über die Grösse und Richtung des Thordruckes siehe w. u.

Bei der Berechnung der einzelnen Dimensionen eines Drelithores sind zunächst die zwei verschiedenen Zustände desselben zu unterscheiden, nämlich die des geschlossenen und des geöffneten Thor es. Für beide Zustände sind gewisse Annahmen zu machen, welche sowohl in zulässiger Weise die Rechnung vereinfachen als auch genügende Sicherheit gegen besonders ungünstige Umstände bieten.

Für den geschlossenen Zustand' muss das Thor auf den grüsstmöglichen Wasserdruck berechnet werden, oder unter Annahme der grössten Differenz der Wasserstände zu beiden Seiten. Wann oder unter welchen absoluten Höhenmaassen zu beiden Seiten der grösste Wasserdruck eintritt, muss in jedem einzelnen Falle nach den örtlichen Verhältnissen bestimmt werden. Dieser Wasserdruck fängt von der Spiegelhöhe an der Aussenseite an, nimmt gleichmässig zu bis zur Spiegelhöhe an der Innenseite, und geht von dort mit constantem Wertlie bis zur Höhe des Drempelanschlags. Indem sich beide Thorflügel gegeneinander, mit ihren Wendesäulen gegen die Thornischen stemmen und mit ihren Unterkanten gegen den Drempel stützen, so ist während des stärksten Wasserdrucks keine Gefahr vorhanden, dass die Flügel durch ihr eignes Gewicht versacken. Für den geschlossenen Zustand kann man desshalb das Eigengewicht der Thore völlig vernachlässigen. Dagegen wird aber auch diejenige Unterstützung, welche das Thor durch den Anschlag an dem Drempel erhält und welche namentlich in dem unteren Tlieile eine nicht unwesentliche Sicherheit gegen jede Verbiegung des Thores gewährt, unberücksichtigt gelassen, weil unter besonders ungünstigen Umständen, z. B. durch Einklemmen eines Gegenstandes zwischen den

Schlagsäulen der beiden Flügel u. s. w., dieser Drempelsclilag zeitweilig fehlen kann. Ausserdem wird die Berechnung dahei sehr vereinfacht. Ferner sieht man wegen der constructiven oder praktischen Schwierigkeiten davon ab, dass etwa dem Thorflügel im senkrechten Querschnitt eine dem Wasserdruck entsprechende äussere Begrenzung gegeben werden könnte, sondern man nimmt im Allgemeinen an, dass diese Begrenzung ein Rechteck oder dass die Dicke des Thores oben und unten gleich sei. Die Folge dieser letzteren Annahme ist, dass die Hauptconstructionstheile, welche dem Wasserdruck zu widerstehen haben, nach unten hin entweder einander näher liegen oder an sich stärker und massiger gebildet sein müssen als nach oben hin.

Unter Bezugnahme auf die in den §§ 14 und 15 besprochene Construction eines mit graden hölzernen oder eisernen Riegeln versehenen Thores von mässigen Dimensionen mögen für diese Constructionsart noch folgende specielle Annahmen gemacht werden: die Bekleidung gleichviel ob mit Bohlen oder Blechen wird lediglich als auf den Riegeln und den Umfangsstücken aufliegend und von diesen unterstützt angesehen, wogegen ihr Widerstand gegen den in der Längenrichtung der Riegel erfolgenden Angriff vernachlässigt wird. Es wird ferner von der Uebertragung der Kräfte von einem Riegel auf den benachbarten, also von einer gegenseitigen Unterstützung derselben    durch die Stärke der Wende- und    Schlagsäule abgesehen, vielmehr jeder Riegel    als    für einen bestimmten horizontalen    Streifen des Thorflügels

isolirt wirkend betrachtet. Diese Streifen können mit hinreichender Genauigkeit als durch die Mitten der zwischen benachbarten Riegeln liegenden Abstände begrenzt angesehen werden    und    mögen Riegelfelder heissen.    Es    ist danach noch in jeder

Beziehung günstig    für    die Sicherheit, aber ungünstig    für    den Materialaufwand ge

rechnet, wenn jedes Riegelfeld als für sich bestehend betrachtet und nach Maassgabe seines Wasserdruckes zunächst die Stärke der Riegel unter Annahme der Entfernungen oder umgekehrt die Entfernungen der Riegel unter Annahme ihrer Stärken bestimmt werden.

Nach nachstehender Fig. 9 ist der Wasserdruck eines unter Wasser liegenden Riegelfeldes für die ganze Breite l, eines Thorflügels = P,~lfbh.y und für die

Fig. 9.

freie Riegellänge P„ — l„b h.y, wenn y das specifisclie Gewicht des Wassers. Beide Drücke sind in

horizontaler Richtung gleiclnnässig über die Längen l, und l/f vertheilt. Der erstere Druck ist maassgebend für den von dem ganzen Thorflügel oder einem horizontalen Streifen desselben aufgenommenen und auf den anderen Flügel, sowie auf die Wendenische übertragenen Druck Q. Dieser ist, unter Einsetzung einer Kraft S, durch die sich beide Flügel in ihrer Lage erhalten und welche rechtwinklig zur gemeinsamen Berührungsfläche stehen muss, zufolge der Gleichungen:

S. I,. sin tp = Pr ~

-<■

•-

______tL____

8=

„4_

P,

2 sin <p

und Q — S.cosy.

l,bh. y

ztgy

Bezeichnet sodann F den Querschnitt eines Riegels und K, die Beanspruchung des Materiales, so muss letztere sein

K - -A

2 .tgy

Für hölzerne Riegel vom Querschnitt F=x.y, einem Trägheitsmoment J=¹l₁₂y .x3 und a- = 7₂x wird also:

3.fbhY

l,bh. y

4y x²

2 tgy.xy

wenn eben nur die in der Längenrichtung des Thorflügels wirkende Kraft berücksichtigt wird.

Da jedoch auch der auf die Länge des Riegels wirkende Druck P„ den Riegel auf Biegung und Bruch in Anspruch nimmt und diese Beanspruchung

f P..h,

K„ =

Kraftmoment

Widerstandsmoment

oder K,, =

8.J

wobei J das Trägheitsmoment des Riegelquerschnitts und a den Abstand der am stärksten beanspruchten Faser von der neutralen Achse bedeuten, so darf die grösste zulässige Beanspruchung K nur sein:

K=K, + K„ =

a t" bhf

2 tg f. F

8.J

K=K, + K„ =

woraus entweder bei bekanntem Werth von K ln l/n b, h, <p und unter vorläufiger Annahme der einen Dimension z. B. y die andere x oder etwa, wenn x und y angenommen sind, die Breite des Riegelfeldes b zu berechnen ist. Es möge hier empfohlen werden den Zahlenwerth für K kleiner anzunehmen, als bei geschützter liegenden Hölzern üblich ist, also bei Eichenholz etwa zu 50 bis 60k pro [Dcm.

Für eiserne Riegel ist ein bestimmtes Profil, also sowohl F als auch J und a zunächst anzunehmen und danach b zu berechnen, wobei übrigens versuchsweise verschiedene Profile zu wählen sind. Für den unteren Theil des Thores, wo bei einem gewissen Unterwasserstande der Wasserdruck constant ist, bekommen die einzelnen Riegel für gleiche Abstände auch dieselben Profile. Nur wenn etwa die Schutzen eine grössere Höhe als die der Riegelentfernungen haben müssen, so ist für das betreffende Riegelfeld das Profil der benachbarten Riegel stärker zu nehmen. Für den oberen Theil des Thores, bei dem der Wasserdruck nach oben abnimmt, empfiehlt es sich, die Zahl n der Riegel bis zum Unterwasser anzunehmen und eine vorläufige Bestimmung der Lage derselben in der Weise zu bewerkstelligen, dass man ein den Wasserdruck repräsentirendes rechtwinkliges und gleichschenldiches Dreieck, dessen Basis und Höhe = h sind, durch Horizontallinien in (n — 1) flächengleiche Trapeze und ein ebenso grosses Dreieck tlieilt. Aus der Lage der Schwerpunkte dieser Figuren er-giebt sich alsdann jene vorläufige Lage der Riegel. Praktische Rücksichten bringen es jedoch mit sich, dass dieselbe bei der Ausführung wesentliche Modifikationen erfährt (vergl. § 14).

Indem hinsichtlich speciellerer Berechnung der einzelnen Theile eines Sclileu-senthores mit graden Riegeln auf Lagrenes „Cours de navigation interieure“ verwiesen werden mag, sei noch für die Berechnung der Blechstärke für die Bekleidung die von demselben entwickelte Formel e = 0,0112 . dVh erwähnt, worin e die Blechdicke, h die Höhe des Wasserdrucks und d die lichte Entfernung der Riegel bezeichnen. Danach würde z. B. für eine Druckhöhe von 4m und eine lichte Riegelentfernung von 0m,5 die Blechdicke = 0m,0112 werden.

Bei grossen hölzernen Thoren mit starker verticaler Bekohlung darf nicht unberücksichtigt bleiben, dass derartige Bohlen einen namhaften Theil des Wasserdrucks auf die horizontalen Umfangshölzer übertragen. Auf die betreffenden theoretischen Untersuchungen kann nicht näher eingegangen werden. Es ist indess auf

einen interessanten Aufsatz von Chevallier in den Ann. d. ponts et chaussees. 1850. 1. Sem. S. 309 zu verweisen.

Für Thore, deren an der Innenseite grade Flügel nach Fig. 10 unter einem Winkel = 180—2<p zusammenschlagen und an der Aussenseite gekrümmt sind, jedoch so, dass beide Flügel nicht eine continuirliche Curve bilden, bleibt im Uebrigen

der Gang der Berechnung wie bei den Thoren mit graden Flügeln, nur wird zunächst als wirksamer Querschnitt F gegen Stenr-men der kleinste Werth der Querschnitte des ganzen Riegels einzusetzen und sodann das Angriffs- oder Kraftmoment unter Berücksichtigung der Krümmung zu berechnen sein. Dasselbe ist:

- — Qh =

Fig. 10.

pV'„

-------rtF-

______

P,h

2tg<? ⁷

worin wieder Pn den Druck auf die freie Riegellänge l,n dagegen P, den Druck auf die ganze Riegellänge l, und Je den Abstand der Angriffslinie des Druckes Q von der Schwerachse des Riegels in der Mitte bezeichnet. Letzterer Abstand Je kann genau genug als die halbe Pfeilhöhe des äusseren Bogens angenommen werden.

Setzt man für P, den Werth lfbJi y und für Pn den Werth l„lh y wieder ein, und lässt die vorhin gebrauchten Bezeichnungen wieder gelten, so ist die grösste zulässige Beanspruchung K— K, -f- Kf,

a. f, b h . y

a >l,bli. y .ic

l,bh. y

2 tg <p. F

Sobald Je = 0 wird, werden Gleichung 1. und 2. wieder gleich. Wenn bei eisernen Thoren die Wende- und Schlagsäule in der Längenrichtung des Thores nur sehr geringe Stärke haben, so können l, nnd ln einander gleich gesetzt werden.

Bei gekrümmten Schleusenthoren, deren beide Flügel in geschlossenem Zustande eine continuirliche Cylinderfläche bilden, wird unter der Annahme, dass das Thorgewicht und der Anschlag an dem Drempel vernachlässigt werde, der Druck des äusseren Wassers gar keine Biegung des Thorflügels, sondern nur einen Tangentialdruck in demselben bewirken, welcher von der Schlagsäule bis zur Wendesäule sich völlig gleich bleibt.

Wenn nun, wie im § 15 besprochen wird, für genügende Aussteifung der cylindrischen Fläche gesorgt ist, so dass eine Verbiegung durch andere Angriffe als den Wasserdruck bei geschlossenem Tliore nicht eintreten kann, so ist die nöthige Stärke des Thores in Bezug auf den Wasserdruck an jeder Stelle, bei gleicher Höhe über dem Drempelanschlag, die gleiche und einfach durch die zulässige Beanspruchung des Materiales

8.J

2 tg cp. J

2.

K=—-p

zu finden, wo F die wirksame Querschnittsgrösse eines bestimmten horizontalen Streifens bedeutet.

Da die Grösse des Tangentialdruckes, abgesehen von der gegebenen Grösse p, nur vom Halbmesser r abhängt, so Hesse sich bei diesen gekrümmten Thoren weit einfacher als bei graden durch theoretische Betrachtung die zweckmässigste Form des Thores oder Drempels bestimmen, wenn nicht hier wieder die Rücksichten auf

3,

J.

cc

so

die praktische Durchführung zugleich maassgebend wären. Es wird offenbar der Druck im Thore hei einer Halbkreisform am kleinsten; doch würde bei einem Halbmesser gleich der halben Schleusenweite und der halben Thordicke die Länge jedes Flügels am grössten, die Herstellung am schwierigsten und die Form der Thornische und des Thorkammerbodens am ungünstigsten, so dass dadurch der Gewinn an der nöthigen Querschnittsgrösse unbedingt bei weitem aufgewogen werden würde.

Wenn jedocli lediglich die Materialverwendung des Thores in Betracht gezogen wird und diese als eine Function des im Querschnitte wirkenden Druckes und der Flügellänge angesehen wird, so ergiebt sich aus f(r) = p.r.ra, wo « den halben Centriwinkel bedeutet, nach Durchführung der Rechnung, der Winkel a = 66°47' und hiernach r = 0,544. w als derjenige Werth von r, wobei die Materialverwendung im Thore zu einem Minimum wird. Es folgt hieraus weiter, dass dann a: w = 0,3296 oder etwa wie 1:3 sein müsste, wenn nicht mit Rücksicht auf die vorhin genannten

Umstände diese Pfeilhöhe weit kleiner, etwa gleich 1:5, zu nehmen wäre. Will man in einem bestimmten Falle das zweckmässigste Yerhältniss ermitteln, so lässt sich für verschiedene Werthe von r das Yerhältniss der verschiedenen Tangentialdrücke, sowie der danach zu wählenden Querschnitte und die Materialverwendung in Zahlen berechnen und mit den überschläglich ermittelten Kosten der verschiedenen Anordnungen der Seitenwände und des Thorkammerbodens vergleichen. Es giebt z. B. die Anwendung eines Drempelverhältnisses 1: 5 gegen einen Drempel 1:4 einen Materialaufwand im Thore wie 408: 345, wenn von der schwierigeren Aussteifung des stärker gekrümmten Thores abgesehen wird. Dass zur Vermeidung von Verbiegungen des geöffneten Thores die innere Fläche eines aus zwei Blechhäuten gebildeten Schwimmthores nicht parallel zur äusseren, sondern etwas weniger gekrümmt oder fast gerade genommen wird, ist im § 15 besprochen. Ueber Berechnung gekrümmter Thore vergl. Göring, Zeitschr. des Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover. Bd. V.

Fig. 11.

41

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~a-

a*

Um den Einfluss der gekrümmten Thorform auf die Materialersparniss für grosse Schleusen-thore recht zu würdigen, bedarf es der Einsetzung bestimmter Zahlenwerthe in die Gleichungen 1., 2. und 3. Lässt man auch die ganz gerade Form als die ungünstigste, also auch Gleichung 1. ganz bei Seite, so ergiebt sich bei Vergleichung zweier den Gleichungen 2. und 3. entsprechenden Thore mit gleicher Weite von 23m,35 (Weite der Geestemünder Schleuse, vergl. § 15), wenn das eine nach einer geraden Drempellinie mit einem Verhältniss der Höhe zur Basis des Drempeldreiecks wie 1:5 oder tg cp = ²/₅, einer Thordicke von 0m,87 in der Mitte und 0m,58 an den Enden, also einer Grösse für a = 0m,435 und für ft = 0ra,145, übrigens als Schwimmthor mit einer doppelten Blechwand und in je 0m,87 Höhe mit horizontalen ZwisclidUwänden gebildet ist, das andere dieselbe Drempelhöhe hat und demnach mit einem Radius von 16m,9 gekrümmt ist, übrigens die gleiche innere Construction besitzt, wenn ferner beide Thore mit 4m Ueberdruck des Aussenwassers oder mit 4000k auf 1 lauf. Meter gedrückt werden und auf einen 0m,87 hohen Streifen gleichviel Eisenmaterial von 348,5 d⁰¹" besitzen, in dem ersten Falle nach Gleichung 2. K = 835k für lQom und im zweiten Falle nach Gleichung 3. K = 182k für lüom. Bei gleichem Materialaufwand im Querschnitt würde also das gekrümmte Thor theoretisch eine mehr als 4 mal grössere Sicherheit ergeben. Da indess bei obiger Rechnung von den unumgänglich notliwendigen Aussteifungen desselben abgesehen wurde, so ist in Wirklichkeit der Unterschied nicht ganz so gross. Vergl. hierüber auch Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. XI. „Die Schleusenthore zu Geestemünde“.

Die vorstehenden Betrachtungen über die in dem Schleusenthore wirkenden Kräfte genügen nicht, um die Wirkung des geschlossenen Thores auf die Seitenwände der Schleuse ohne Weiteres zu bestimmen. Es seien hierzu wieder dieselben Annahmen wie vorhin gemacht, namentlich hinsichtlich der Vernachlässigung des Drempelanschlages der Thorflitgel. Ferner werde abgesehen von der Verschiedenheit des Druckes in verschiedenen Höhen und es bezeichne mit Bezug auf

nebenstehende Fig. 12 bei gra-den Drempellinien

Fig. 12.

----r

S¹

P,=l,p =

.p

COS cp

den auf den ganzen Thorflügel, p den auf die Längeneinheit kommenden Wasserdruck. Dieser Druck ist bei einem an der

•~7

unteren Seite ganz wasserfreien Thore, z. B. bei dem um die \ i Höhe h unter dem Oberwasser, aber trocken liegenden Drempel einer Canalschleuse = 7-7, dagegen bei einem mit einer Wasserdifferenz h, und einem Unterwasser von der Höhe

hl

h„ gedrückten Thore = — 7 -f- h, h,, 7 .

Auf jeden Thorflügel wirken dann nur die zwei äusseren Kräfte P, und Beide Kräfte parallel zu sich selbst nach dem Stutzpunkt der Wende-

P,

^    2 sin cp

nische versetzt (siehe die linke Seite der Figur) bilden ein Parallelogramm mit der Resultante:

P = \/ Si + Pl + 2SP₁cos{90 + <p) = \JS²+Pl — 2SP₁sin<p = S .... 4

Das heisst: die auf die Wendenische wirkende Resultante ist gleich dem rechtwinklig, zur Schleusenachse wirkenden Thorschub 8. Es kommt also wegen der Mitwirkung der Kraft P nicht die ganze Kraft S als rechtwinklig zur Schleusenachse gerichteter Druck auf die Seitenwand, sondern nur ein der Grösse des Winkels cp entsprechender Theil. Denn (s. die linke Seite der Figur) die Kraft R muss, wenn sie gleich S ist, mit der Richtung des Thorflügels ebenfalls wie die Kraft S den Winkel cp und mit der Drempelbasis den Winkel 2ro und endlich mit der Schleusenachse den Winkel 00 — 2 cp bilden. Wird dann P rechtwinklig und parallel zur Schleusenachse zerlegt (s. die rechte Seite der Figur) so ist, weil

p,

2 sin cp

und weil

(t + n)

cos cp

p,

2 sin cp

sin 2 cp

N—Ii cos 2<p = S cos    =

5,

tg 2 cp

6.

T = Rsin2'f> = Ssin2<p — (^r +w) .P, = P, cosrp

Wird der Winkel 9 = 45°, so wird P und S ein Minimum und N=0. Dagegen werden aber die auf den Thorflügel selbst wirkenden Kräfte mit der Vergrösserung seiner Länge sehr gross. Wird der Winkel <p = 22,5° oder £ cp = 4S\ so wird N = P, oder so lange <p << 22,5° ist auch T < N} wird <p ;> 22,5°, so wird auch T >> N.

Wenn nun auch in den meisten Fällen, namentlich bei massiven Seitenwänden, N und T mit reichlicher Sicherheit aufgenommen werden, so ist bei einem grossen Winkel cp die gegen den vortretenden Theil der Wendenische gerichtete Kraft P, noch besonders zu berücksichtigen. Offenbar wird diese für das Abspringen jenes Theiles der Wendenische, namentlich bei heftigem Zuschlägen der Thorflügel um so gefährlicher, je grösser 9 ist.

Aus clen Gesammtverhältnissen der auf die Seitenwände einschliesslich der Wendenische sowie der in dem Thorflügel selbst wirkenden Kräfte, den günstigsten Winkel <p zu berechnen, hat practisch keinen Werth, weil die Verschiedenheit der Materialien dabei zu sehr mitspricht. Um die Thorflügel nicht erheblich grösser als die halbe Schleusenweite zu bekommen und die erwähnte Gefahr für die Wendenische

P,

nicht zu gross

zu vermeiden, dagegen die in dem Thore wirkende Kraft Q —

werden zu lassen, empfiehlt es sich, den Werth von tg <p nicht grösser als 0,4, nicht kleiner als 0,2, sondern etwa = 0,33 zu nehmen, d. h. die sog. Drempelhöhe gleich V₆ der Schleusenweite zu machen.

Für gekrümmte Thore mit einheitlicher Cylinderfläche ergiebt sich nach Fig. 11

S. 883 und der obigen Betrachtung über die im Thore wirkenden Kräfte, für die Resultante R oder den Gesammtdruck auf die Wendenische dasselbe Verhältniss zu der Kraft S und den Druck auf einen Thorflügel P,, welcher hinsichtlich des Druckes in der Wendenische in Rechnung zu ziehen ist. Es ist dies offenbar nur der rechtwinklig zur Sehne des Bogens eines Thorflügels oder der auf die in dieser Richtung genommene Projection kommende Druck, welcher völlig gleich ist dem Drucke auf einen graden in der Richtung dieser Sehne liegenden Thorflügel. Es ist also der resultirende Druck R oder der Tangentialdruck S bei dem gekrümmten Thore völlig gleich den gleichnamigen Grössen bei einem gradlinigen Thore, dessen Flügel die Sehnen des gekrümmten Thores bilden. Der Tangentialdruck R an der Wendesäule bildet, da er gleich dem Tangentialdruck S an der Schlagsäule ist, mit der Sehne des Bogens eines Flügels denselben Winkel <p, welchen auch diese Sehne mit der Sehne des ganzen Thorbogens bildet oder welchen bei dem gradlinigen Thore die beiden Drempellinien mit der Drempelbasis bilden würden. Weitere interessante Vergleiche der beiden Thorformen in dieser Hinsicht ergeben sich von selbst.

Fig. 13.

-Jf-

Nach diesen Betrachtungen über das geschlossene Thor ist endlich noch das Verhalten des geöffneten Thores für seine eigene Construction und für seine Befestigung an den Wänden und dem Boden der Schleuse zu untersuchen. Nach nebenstehender Fig. 13 und unter der in den meisten Fällen genügenden, ausnahmsweise jedoch leicht zu corrigirenden Annahme, dass der Schwerpunkt in der halben Breite des Flügels liege, wirken in dem Thore zwei Kräftepaare Hh — 6r-|-, wobei G das Gewicht des Thorflügels ausdrückt. Wenn dabei die Wendesäule als genügend befestigt gedacht wird, so sind also die oberhalb des Schwerpunktes liegenden Theile des Thores mit der Kraft H = bestrebt, sich von der Wendesäule loszu-reissen. Hiergegen sind die betreffenden Beschläge oder sonstigen Verbindungen besonders sicher zu machen. Das auf die Versackung des Thores wirkende Paar G ~ muss entweder durch die Steifigkeit der ganzen Thorfläche oder durch die mit punktirten Linien angedeuteten Streben oder Zugbänder (s. § 14) unschädlich gemacht werden, wofür nach Bestimmung der Winkel, welche diese Constructionstheile mit der Verticalen machen, der auf dieselben kommende Druck bezw. Zug leicht zu berechnen ist. Für die Befestigungspunkte des Thorflügels ergiebt sich einfach die gleiche, aber entgegengesetzt wirkende Kraft H=-jjf-, welche den oberen Zapfen abzubrechen und das Halsband und dessen

Verankerung zu zerreissen, den unteren Zapfen aber entweder ebenfalls abzubrechen oder mit seiner Zapfenplatte in die Wand zu schieben sucht. Es ist dabei vorzüglich zu beachten, dass diese Kraftwirkungen nicht eine einzige Richtung haben, sondern je nach der Stellung des geöffneten Thorflügels innerhalb des ganzen Drehwinkels wechseln können.

¹

iderstandsmoment des Betonbettes =

²

Demnach wird durch Gleichsetzung der beiden Momente und nach Einsetzung

³

bestimmter Wertlie für /, h, y, und n, sowie des vorhin genannten Werths von K die nöthige Dicke von e zu berechnen sein. Wenn z. B. I = 20m, li = 4m, y, = 2 (der Einfachheit wegen), n — 0,5 und K — 5T gesetzt wird, so ergibt sich zunächst aus der Gleichung für den Auftrieb die nöthige Dicke von e, damit das Betonbett dem Auftrieb widerstehen könne, — lm,33, wobei jedoch das Gewicht der Betondämme als über das übrige Bett gleichmässig vertheilt gedacht ist; damit das Bett nicht in der Mitte breche, würde e — lm,3 zu nehmen sein.

Bei Schwimmthoren, bei denen der Auftrieb grösser als das Gewicht werden kann, muss innerhalb gewisser Grenzen die ganze vorstehende Berechnung umgekehrt werden. Bei gekrümmten Thoren, bei denen der Schwerpunkt ausserhalb des Thorkörpers selbst liegt, wird darauf zu achten sein, dass die Horizontalkraft 77, welche im Grundrisse des Thores durch die Projection der Drehachse und des Schwerpunktes geht, keine Verbiegung der krummen Thorfläche bewirkt. Es muss also gegen die das Oberrahmstück streckende, das Unterrahmstück zusammenbiegende Kraft H die nöthige Steifigkeit gegeben werden. Endlich werden die Be-festigungstheile des Thores in dem Falle, dass der obere Zapfen nicht in der oberen Kante liegt, besonders vorsichtig zu berechnen sein, weil dabei h um so kleiner, II um so grösser wird.

Ueber die Widerstände gegen die Bewegung der Thore lassen sich höchst interessante theoretische Betrachtungen anstellen, die jedoch, wie im § 18 ausführlicher nachgewiesen, wenig praktische Bedeutung haben. Es mag deshalb hier auf die dort besprochenen Erscheinungen und Einrichtungen Bezug genommen werden.

Für das gewöhnliche Füllen und Leeren der Schleusenkammer er-giebt sich sofort:

7,

2 A.Vh

A, V 2 (J

{X. A,.y V2gh

wenn T die Zeit zur Füllung oder Leerung, bei einer anfänglichen und schliesslich zu Null werdenden Druckhöhe h, oder mit einer von VJ~gY bis zu Null gleichmässig abnehmenden theoretischen Ausflussgeschwindigkeit, bezeichnet, und A die Oberfläche der Kammer, A, den Querschnitt der Schütz- oder Umlauf-Oeffnungen und u den Ausflusscoefficienten (etwa = 0,62) bedeuten. Diese Zeit ist offenbar doppelt so gross, als sie für die Füllung oder Leerung der Kammer bei einer constanten Druckhöhe h sein würde. Es ist danach, unter Annahme einer bestimmten Zeit für diese Operationen und bei gegebenen Grössen für A und h, die nöthige Oeffnungsgrösse für die Schützen oder Umläufe zu bestimmen. Bei langen Umläufen würde statt der Ausflussgeschwindigkeit aus dünner Wand richtiger die des Ausflusses durch ein Rohr von dem Querschnitt A, und der gegebenen Länge einzusetzen sein, was jedoch bei kurzen Umläufen keinen merklichen Unterschied gegen obige Berechnung giebt. Es ist ferner angenommen, dass die Druckhöhe h die volle Spiegeldifferenz zwischen Ober- und Unterwasser ist, dass also nicht etwa zeitweilig der ausfliessende Wasserstrahl zum Theil in der freien Luft liegt, mit anderen Worten, dass die Oeffnungen unter dem Unterwasser sich befinden.

Hinsichtlich der weit complicirteren theoretischen Betrachtungen, welche für die Berechnung aller einzelnen Umstände anzustellen sind, wenn wie nach § 20 die lebendige Kraft des zum Fliessen gebrachten Oberwassers oder des Wassers der Kammer benutzt werden soll um eine Erhöhung oder Erniedrigung im Spiegel des zeitweiligen Recipienten oder bezw. des abfiiessenden Behälters im Vergleich zu der betreffenden hydrostatischen Spiegelhöhe zu erzeugen, muss auf die sehr eingehenden Untersuchungen von Lagrene in dessen Cours de navigation interieure, Bd. III, S. 128 und folgende, verwiesen werden.

§ 8. Hölzerne Böden. Wenn nur zwischen hölzernen und steinernen Böden unterschieden wird, so müssen zu ersteren auch solche Böden gerechnet werden, die nicht ausschliesslich aus Holz bestehen, sondern in untergeordneter Weise auch andere Materialien wie Stein, Thon u. s. w. enthalten. Die Unterscheidung muss davon ausgehen, ob die wesentlichsten Constructionstheile Holz oder Stein sind. In diesem Sinne können also die mit Steinen zwischen bereits festliegenden Balken ausgemauerten Böden als hölzerne angesehen werden, wogegen gewölbte Böden, die auf einem Pfahlrost ruhen, zu den steinernen zu rechnen sind. Es ist alsdann zwischen dem eigentlichen Boden und dem Fundament zu unterscheiden, welche Unterscheidung übrigens in den meisten Fällen sowohl bei hölzernen als auch bei steinernen Böden nicht durchzuführen ist, weil jene Tlieile völlig in einander übergehen oder oft eins sind.

Unter Bezugnahme auf § 5 sei die Anwendung der hölzernen Böden kurz gefasst auf folgende Fälle beschränkt: bei Gründung des ganzen Bauwerks auf Pfahlrost insbesondere bei sehr tief liegendem festen Untergrund; wenn nicht mit unver-hältnissmässiger Schwierigkeit das Wasser aus der Baugrube zu schöpfen ist; wenn die Schleuse nicht sehr gross (etwa über 15m weit) ist, und wenn endlich das geeignete Holz zu mässigem Preise zu haben ist. Unter diesen Umständen wird der Holzboden meistens billiger als jede andere Construction von Steinmaterial sein und sich hinreichend lange erhalten, wenn er gut ausgeführt und keinen besonderen gewaltsamen Angriffen ausgesetzt ist. Hierhin würde z. B. das im flachen Wasser wohl vorkommende missbräuchliche Einsetzen von Schiffshaken zum Fortschieben der Schiffe, ferner auch heftiger Durchfluss von Wasser, namentlich von sandhaltigem u. s. w. zu rechnen sein. Es sind dem letzteren Angriffe freilich vorzugsweise nur die Spülschleusen, ähnlich den Deichsielen, ausgesetzt. Unter günstigen Umständen jedoch haben sich über 200 Jahre alte hölzerne Schleusenböden völlig unversehrt gezeigt. Die grösste Gefahr für jeden hölzernen Boden besteht in einer mangelhaften Ausführung hinsichtlich der Dichtigkeit. Wenn bei starkem Wasserdruck anfänglich noch sehr kleine Undichtigkeiten fortwährend einen heftigen Durchzug des Wassers veranlassen, welcher sich zuweilen in Form kleiner lebhaft springender Strahlen zeigt, häufiger jedoch verborgen bleibt, so wird schon nach einigen Jahren das die Wandungen des Wasserstrahls bildende Holz stark angenagt und endlich in der Nähe der Undichtigkeit ganz zerfressen. So sieht man z. B. wohl nach Abbruch alter oder schlecht gebauter Stauwerke und Schleusenböden gewisse der Undichtigkeit vorzüglich ausgesetzte Holz-stitcke, z. B. die oberen Tlieile der Spundbohlen, völlig zerstört und verschwunden. Dass in solchen Fällen das ganze übrige Bauwerk baufällig werden muss, liegt sehr nahe. Es ist zweifellos, dass ein gut gearbeiteter Holzboden sich doppelt und dreifach so lange hält, als ein übrigens gleicher und nur in der Dichtigkeit mangelhaft ausgeführter.

Die wesentlichsten Tlieile eines gut construirten hölzernen Bodens, unter Annahme eines Pfählrostes haben folgende Aufgaben zu erfüllen. Die Pfähle des Pfahlrostes sollen nicht allein die Seitenwände, namentlich bei steinernen, absolut sicher tragen und eine Verschiebung durch den oft grossen seitlichen Erddruck verhindern, sondern sie sollen auch in den meisten Fällen den eigentlichen Boden gegen den Auftrieb des Wassers sicher niederhalten. Sie müssen also zu beiden Zwecken

recht fest stehen, und für den letzteren noch besonders sorgfältig mit dem Boden verbunden werden. Der auf den Pfählen ruhende Rost nebst dem Belag von Bohlen muss eine völlig wasserdichte und dabei nach den verschiedenen Richtungen sehr

fest zusammengefügte Fläche bilden. Eine Undichtigkeit würde sehr bald die vorhin erwähnte Zerstörung einleiten. Ein loses Zusammenhalten würde dagegen bei den sehr verschiedenen Gleichgewichtslagen der Schleuse und ihrer einzelnen Theile unter bald hohem bald niedrigem Wasser unfehlbar Bewegungen erzeugen, welche mindestens die Dichtigkeit in Gefahr brächten. Damit der zu dem Rost gehörende frei liegende Boden und besonders der Bohlenbelag nicht bei starkem Wasserdruck gehoben werde, wird über den dem Auftrieb dauernd oder zeitweilig ausgesetzten Theilen eine Verstärkung durch einen sog. doppelten Boden oder durch eine Anzahl quer durch die Schleuse bis unter die Wände greifender Balken angebracht. Aehnlicli wie diese Balken liegen auch die zum Drempel gehörenden Hölzer über dem Rostbelag, halten denselben mit nieder, müssen also weil sie direct von dem Druck der Thore und bei etwaigem undichten Anschlüsse an den Rostbelag auch von dem Auftrieb voll getroffen werden, ganz besonders stark und mit dem Roste selbst ebenso verbunden sein.

Endlich gehören zum Boden die Spundwände. Diese bilden bei allen Schleusenböden, vorzüglich aber bei den hölzernen einen überaus wichtigen Theil und haben im Allgemeinen dieselbe Bedeutung bei Schleusen wie bei Wehren. Sie sollen verhüten, dass der zeitweilig oder dauernd vorhandene Ueberdruck des Wassers von der einen nach der andern Seite des Bauwerks unter demselben sich einen Weg suche. Auch hier gilt das von der Dichtigkeit des Bodens Gesagte. Die kleinste Undichtigkeit greift immer weiter um sich, sowohl in dem Erdboden unter der Schleuse als in der Spundwand selbst. Es bilden sich förmliche Canäle aus, deren Vorhandensein im Unterwasser sehr oft sich durch aufquellende Bewegung verräth. Durch deren Wirkung wird der Boden unterwaschen und sowohl direct angegriffen als auch wegen völligerer Benetzung mit Druckwasser einem weit höheren Wasserdruck als ein mit dichten Spundwänden versehener und gut unterfüllter Boden ausgesetzt. Es verringert sich also die Festigkeit und vermehrt sich der Angriff. Es müssen desslialb die Bohlen der Spundwände mit grösster Sorgfalt hergestellt und geschlagen sein, nicht minder aber dichtschliessend mit der Unterseite des Schleusenbodens verbunden werden. Da nun eine einzelne Spundwand schwerlich absolut dicht hält, und da andererseits auch der Boden nicht ebenso dicht betrachtet werden darf, so ist es Regel unter jedem Drempel und ausserdem mindestens an den Enden der Schleuse eine Spundwand quer durch die ganze Breite der Schleuse anzubringen. Bei sehr langen Schleusen wird sogar an geeigneten Stellen noch eine weitere hinzugefügt, sowie man anderseits neben den Drempeln unter Umständen, z. B. bei hölzernen Wänden, die Spundwände auch seitwärts als sog. Flügelspundwände hinaufzieht.

Längs Spundwände bei hölzernen Böden zu schlagen hat im Vergleich zu den Querspundwänden kaum einen erkennbaren Sinn, wenn sie nicht etwa zur bequemeren und unschädlicheren Wasserschöpfung bei grosser Tiefe oder stark quelligem, triebsandigem Boden dienen sollen. Sie vermindern alsdann das Aufquellen in der Baugrube und das etwaige Einrutschen der Ufer derselben.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Construction der hölzernen Böden im Einzelnen sei auf die auf Taf. XLIX und LVI enthaltenen Figuren Bezug genommen. Ausserdem dürfte eine Vergleichung mit den zu Cap. XIII gehörenden Taf. XL, XL! und XLII, insbesondere für die Construction kleiner Schleusen zu empfehlen sein. Die für Deichschleusen angewandten Böden werden mit besonderer Berücksichtigung des Auftriebs und der Abnutzung durch die Wasserbewegung construirt. Im Uebrigen aber

sind die im Cap. XIII mitgetheilten Constructionen derselben als Ergänzung dieses Capitels anzusehen. Da die hölzernen Seitenwände durch ihren eigenen Reibungswiderstand und den der Verankerungen, die steinernen durch ihr Gewicht den Boden der Schleuse an den Seiten nahezu absolut sicher niederhalten, so wird zweckmässiger Weise allgemein der Boden so zu construiren sein, dass seine stärksten Hölzer quer zur Schleusenachse liegen. Da ferner bei grösseren Schleusen als den gewöhnlichen Canalschleusen, also bei Weiten von Uber 10m, und bei dem Wasserdruck von mehreren Metern diese Balken, um nicht zu grosse Stärke zu erhalten, nahe bei einander liegen müssen, so ergiebt sich die aus Fig. 2 und 3, Taf. XLIX besonders deutlich hervorgehende Anordnung der Rostpfähle und der Rostholme oder der sog. Klai-oder Grundbalken. Die Querreihen der Rostpfähle und die Grundbalken liegen hier desto näher, je stärker und häufiger der Auftrieb durch den Wasserdruck werden kann; am nächsten also unter dem Hinterboden hinter dem Drempel, wo bei geschlossenem Thore jedesmal bei einer hohen Sturmfluth ein Druck von reichlich 3m wahrscheinlich wird; weniger dicht liegen sie unter dem Thorkammerboden, unter dem nur bei etwaigen Abdämmungen mittelst der Dammfalze, für gewöhnlich dagegen gar kein Auftrieb eintritt. Da jedoch derartige Abdämmungen selten und wohl nur in günstiger Jahreszeit Vorkommen, so ist dem zwar noch etwas höheren Wasserdruck, 3m,73 bei ordinärer Fluth, nicht dieselbe Bedeutung als dem häufig eintretenden beigelegt. Da der Boden der Vorschleuse nur dann einen stärkeren Auftrieb bekommen könnte, wenn unmittelbar vor demselben ausserhalb der Schleuse eine Abdämmung angebracht würde, dieses aber als unpraktisch nicht wahrscheinlich ist und da bei einer weiter nach Aussen angebrachten Abdämmung der Auftrieb durch die nur zum Theil mit Steinen gedeckte Sohle des Vorhafens unschädlich gemacht wurde, so hat der Boden der Vorschleuse nur sehr weit von einander stehende Pfähle und nur so viel Grundbalken erhalten, dass der Bohlenbelag sicher aufgebracht werden konnte. Um den durch den Deich möglicherweise entstehenden Horizontalschub auf die Flügelmauern und deren eigene Last sicher aufzunehmen, sind zwischen den Pfahlreihen des Vorbodens für die Mauern noch Pfahlreihen mit kurzen Grundbalken eingeschaltet und die äusseren Pfähle schräg geschlagen.

Um die Drempelhölzer mit starken Bolzen sicher an dem Rost befestigen zu können, ist die Anzahl der Grundbalken und Pfähle unter den Drempeln der grossen Papenburger Schleuse, sowie auch der dortigen kleinen Binnenschleuse (siehe Fig. 3, 9, 13 und 15) vermehrt, so dass eine genügende Zahl Bolzen angebracht werden konnte. In ähnlicher Weise ist nach Fig. 2 und 10 auch für die Unterstützung des Thorzapfens nur ein starker Eichenklotz auf einigen Pfählen zwischen die betreffenden Grundbalken eingeschaltet.

Die Spundwände werden unter den Drempeln womöglich zwischen zwei dicht nebeneinander liegenden Pfahlreihen und deren Grundbalken angebracht, wobei in der Ausführung immer erst die Spundbohlen einzuschlagen sind um nicht durch etwaige schiefe oder krumme Pfähle in ihrem dichten Schluss beeinträchtigt zu werden. Man kann jedoch zweckmässigerweise etwa an den Enden der Wand die betreffenden Pfähle einrammen, die Grundbalken auf diesen vorläufig verzapfen und als Zwingen für die Wand benutzen. Nach definitiver Legung der benachbarten beiderseitigen Grundbalken sind dieselben stets durch Schraubenbolzen fest gegeneinander zu ziehen, weil dadurch die Wand noch etwas begradigt und in ihrem oberen wichtigsten, aber auch gelalirdetsten Theile einen möglichst dichten Anschluss an die andern Theile des

Bodens erhält. Um diesen Anschluss absolut dicht zu machen, werden von oben in alle erkennbare Fugen schlanke Holzkeile getrieben. Die nur an einer Seite einen Grundbalken berührenden Wände werden ähnlich wenigstens mit jenem, womöglich auch mittelst einer an der anderen Seite liegenden Gurte durch Schraubholzen und Keile gedichtet. Um die Spundwände möglichst dicht mit dem Bohlenbeläge zu verbinden, wird auf ihnen ein wenn auch niedriger, 1 bis 2cm hoher, fortlaufender Zapfen, und an der Unterseite der Bohlen eine dichtschliessende Nut oder Bille ausgearbeitet. Nach Aussen frei liegende Wände müssen eine Gurte, die als Holm zum Theil aufliegen kann, erhalten (siehe Fig. 7). Im Uebrigen muss die Anordnung und Herrichtung guter Spundwände als bekannt angenommen werden.

Die Klai- oder Grundbalken werden sowohl gegen das Tragen einer oberen Last als auch gegen den Auftrieb des Wassers als hochkantige Balken etwa wie 3:4 in der Breite und Höhe, z. B. 24 auf 32cm stark, genommen und wenn sie nicht aus einer quer durch die ganze Schleusenbreite reichenden Länge zu erhalten sind, mit möglichst verwechselten, dabei die Schleusenmitte vermeidenden stumpfen Stössen aufgebracht. Die immer auf einen Pfahl treffenden Stösse sind aber unbedingt durch eine oder besser zwei seitliche Eisenschienen thunliclist unschädlich zu machen. Wenn der Auftrieb sehr zu fürchten ist, so erscheint die Anwendung verkeilter Zapfen oder Pfahl und Balken verbindender Schienen gut. Die verdeckt verkeilten Zapfen sind aber schwierig herzustellen und zu controlliren, wesshalb die offen verkeilten sicherer erscheinen. Die Pfähle einer Hauptreihe in zwei zusammengehörende Reihen zu versetzen und die Grundbalken dazwischen zu legen, wie dies namentlich bei Abschussböden von Wehren früher häufiger geschah und z. B. auch bei der in Fig. 9, Taf. L zum Theil dargestsellten Schleuse in dem Weichsel-Haff-Canal bei Rothebude geschehen ist, kann für Schleusen nicht empfohlen werden.

Wie schon oben erwähnt, setzen sich die Grundbalken der Haupttheile des Schleusenbodens auch unter den Seitenmauern fort, weil dadurch der Boden an Stärke gegen Auftrieb und an Zusammenhang gegen Zerreissen gewinnt. Es ist dabei anzustreben, dass die Entfernungen für den einen wie für den andern Theil weder zu gross noch zu klein werden. Wenn der Boden noch mit dem sog. Doppelboden verstärkt wird, so kann durch das Maass desselben die Stärke und Entfernung der Grundbalken genügend ergänzt werden. Ueber die Berechnung vergl. § 7.

Nach Aufbringung der Grundbalken sind in möglichst rechtwinkliger Kreuzung darüber zunächst die Zangen oder sog. Sandstraken aufzubringen. Dieselben sind schon bei jedem gewöhnlichen Roste von grösserer Ausdehnung zur Vermeidung von Verschiebung nöthig; bei Schleusen aber noch besonders an den Flügeln, die bei hohen und zeitweilig durchweichten Deichböschungen oft sehr bedeutenden Horizontalschub zu ertragen haben und alsdann bei nicht genügender Verbindung im Roste abreissen. Wo die Zangen unter dem Mauerwerk liegen und besonders starken Zug zu ertragen haben, kann und muss man sie so stark nehmen, dass sie etwa um 1 oder 2 Backsteinstärken über dem Rostbelag vortreten, während sie unter Spannbalken liegend mit dem Rostbelag bündig sein müssen und nur etwa wie die doppelte Bohlendicke stark sein können. Vergl. Fig. 4, Taf. XLIX.

Ausser für den Zusammenhang der Rostfläche sind aber auch die Zangen für den eigentlichen Schleusenboden unentbehrlich, um den Bohlenbelag wasserdicht aufzubringen. Es werden dazu erst die Zangen sehr genau mit Verkämmung und Spitzbolzen auf den Grundbalken befestigt, dann die vorher sorgfältig an ihren schmalen Seiten oder Kanten grade und glatt gehobelten Bohlen, mit Ausnahme einer derselben, in den etwa lm,5 betragenden Zwischenraum je zweier benachbarten Zangen gelegt, kräftig durch Keile von einer Zange aus nach der anderen hingetrieben, und mit starken Nägeln auf den Grundbalken befestigt. Der vorläufig durch die Keile otfen gehaltene Zwischenraum wird dann durch die letzte, sorgfältig in ihrer Breite abgemessene und schwaclikeilig in den Kanten behobelte Bohle nach Wegnahme der Keile geschlossen, wobei diese Bohle mit Handrammen in den Zwischenraum eingetrieben werden muss. Ein so aufgebrachter Bohlenbelag wird sich auch bei dem stärksten Wasserdruck völlig dicht zeigen. Die Bohlen werden felderweis so gelegt, dass alle Stösse eines Feldes auf einen Grundbalken treffen und dass daneben in einer möglichst grossen Entfernung kein Stoss wieder vorkommt. An den Stössen müssen die einzelnen Bohlen des neu zu legenden Feldes erst stark gegen die des bereits liegenden angetrieben und wie diese genau gerade geschnitten und besonders stark befestigt werden. Um eine gute Dichtung des Bohlenbelags zu erhalten, bedarf derselbe einer über das gewöhnliche Maass der Rostbohlen hinausgehenden Stärke von etwa 10cm und einer sorgfältigen Ausscheidung aller etwas schadhaften, z. B. rissigen Bohlen, welche sonst ohne Nachtheil zu einem Roste verwendet werden könnten.

Eine nicht unwesentliche Verstärkung der Dichtigkeit und Dauerhaftigkeit gewinnt jeder Holzboden, wenn das unter ihm befindliche Erdreich sich absolut dicht an ihn anschliesst. Man verstärkt dadurch ferner erheblich die Wirkung der Spundwände und erreicht, dass der Holzboden bei Weitem nicht in der ganzen Fläche von unten benetzt, also auch nicht von dem vollen Wasserdruck getroffen wird. Da nun der Pfahlrost vorzüglich nur bei sehr schlechtem Untergründe, wie Moor, Darg u. s. w. gebraucht wird und es bei diesen Erdarten ebenso wenig wie auch bei Sand möglich ist eine dichte und feste Erdschicht unter dem Roste herzustellen, so wird es fast stets erforderlich sein, hierzu fetten und feuchten Thon zu verwenden, wie dies z. B. nach Fig. 9 u. 10, Taf. XLIX bei der Papenburger Schleuse geschehen ist. Nach Wegräumung der oberen ursprünglichen Erdschicht zwischen den Pfählen in etwa 0m,6 bis 0m,8 Höhe wurde dort der Thon eingebracht und vor der Aufbringung des Bohlenbelags nochmals so stark wie möglich eingestampft, bis er überall etwas über den Oberkanten der Grundschwellen vortrat, jedoch ohne diese zu bedecken. Jede einzelne Bohle schob den übertretenden Thon etwas zur Seite und die letzte eingerammte Bohle quetschte ihn sogar aus dem offenen seitlichen Bohlenfelde hervor. Es war dadurch die Ausfüllung unter dem Boden ohne jede Lücke geblieben. Dies Verfahren dürfte namentlich gegenüber dem bei anderen Schleusen wohl angewandten Ausmauern der Zwischenräume zwischen Pfählen und Grundbalken mit wirklichem Mauerwerk den Vorzug verdienen, weil hierdurch in keiner Weise ein ähnlich dichter Anschluss zu erzielen ist.

Nachdem so der einfache Boden dicht und mit Ausnahme unter den Seitenmauern, wo die höheren Zangen vortreten, eben hergestellt ist, werden die Spannbalken zur Verstärkung des Bodens und die Drempel mit ihren verschiedenen Hölzern aufgebracht.

Die Spannbalken sind nur in den dem Auftriebe besonders ausgesetzten Bodentheile erforderlich, sie liegen, wie die verschiedenen Beispiele auf Taf. XLIX und LVI zeigen, genau über den Grundbalken, greifen etwa 0m,6 unter die Seiten-mauern und wirken schon dadurch als eingemauerte Balken sehr kräftig gegen das etwaige Auftreiben der Bohlen. Um aber die vorhandenen Grundbalken und die mit diesen verbundenen Pfähle ebenfalls gegen den Auftrieb des Wassers möglichst auszunutzen, werden Spannbalken und Grundbalken noch mit einander verbunden. Hierzu dienen, da Schraubbolzen begreiflicherweise nicht gut anzubringen sind, kräftige Spitzbolzen, die fast durch beide Hölzer reichen und ohne Zweifel bei etwa 1 bis lm,5 Entfernung und solider Arbeit hinreichen würden, um beide Balken gegen Biegung nach oben wie einen erscheinen zu lassen. Es ist aber ausserdem die sinnreiche Verbindung mit sog. Schlüssel keilen sehr beliebt. Dieselbe besteht nach nebenstehender Figur 14 aus drei Theilen, wovon der mittlere nach Einsetzung der zwei anderen zuletzt eingetrieben wird. Die kleinste gesammte Querschnittsfläche der 3 Stücke leistet bei guter Arbeit wie ein einziges Stück Widerstand gegen Zerreissen. Werden etwa in 2 bis 3m Entfernung solche Schlüsselkeile und dazwischen noch einige Spitzbolzen angebracht, so darf wohl Spannbalken und Grundbalken als ein Balken betrachtet werden. Um dann genügend sicher zu rechnen, ist bei massiven Seitenwänden der Widerstand der Pfähle gegen Ausziehen ganz oder theilweise zu vernachlässigen, dagegen der aus Spannbalken und Grundbalken bestehende Balken als ein eingespannter anzusehen. Bei hölzernen Schleusen dagegen trifft letztere Anschauung nicht zu; ausserdem sind die Spannbalken dort auch oft kaum anzubringen und weniger nöthig, weil solche Schleusen nur bei geringem Wasserdruck zweckmässig sind. Es ist für sie vor allen Dingen eine gute Verbindung der Grundbalken mit 'den Pfählen nöthig und alsdann der Widerstand der Pfähle voll mit in Rechnung zu ziehen (vergl. § 7).

Fig. 14.

HH!

HÜ

Zwischen den einzelnen Spannbalken pflegt stets eine Ausmauerung mit Backsteinen und zwar am besten mit Klinkern angebracht zu werden. Diese soll weniger dem Boden eine grössere Dichtigkeit, als vielmehr grössere Schwere, und besonders Schutz für alles Holz werk verleihen. Wenn der darunter befindliche Bohlenbelag nicht dicht sein sollte, so würden die hindurchtretenden Quellen sofort bei der Ausmauerung sich in dem frischen Mörtel ihren Weg suchen und diesen mit der Zeit unfehlbar vergrössern. Der Schutz des Holzwerks, besonders des Bohlenbelags gegen zufällige Angriffe von Oben ist aber sehr nützlich. Bei etwa zum Spülen oder für Entwässerung eingerichteten Schleusen, wie z. B. der Papenburger Schleuse, welche circa 12000Ha Land entwässert, und endlich selbst mit Rücksicht auf das Austreten des durch Thorschütze oder Umläufe tretenden Wassers ist aber eine ebene Oberfläche durchaus nothwendig zur Erzielung eines ruhigen Abflusses. Etwaige Wirbel würden ausserdem das Holz noch stärker angreifen, als das glatt fliessende Wasser es ohnehin thut. Um dasselbe möglichst unschädlich zu machen ist es gut, die Ausmauerung um etwa lcm höher als die Oberkante des Spannbalken vortreten zu lassen.

In vielen Fällen, wie z. B. auch bei den auf Taf. LVI gegebenen Beispielen, liegt über der Ausmauerung noch ein zweiter Bohlenbelag. Es ist diese Anordnung namentlich in Holland, wo die Schleusen sehr oft auch als Entwässerungsschleusen dienen, in Gebrauch. Sie erscheint jedoch für die Dichtigkeit des Bodens entbehrlich, weil es unmöglich sein wird, über Mauerwerk Holz dicht zum Anschluss zu bringen und die Bohlen selbst, ohne sie in Felder zwischen Zangen einzutheilen (s. oben) schwerlich in der grossen Fläche absolut dicht zu bekommen sind. Für die Bodenstärke würde eine entsprechende Erhöhung der Spannbalken weit wirksamer und billiger sein. Da ausserdem die Kosten der Bohlen selbst nicht unbedeutend sind und die Dicke derselben die Tiefe des Mauerwerks in der ganzen Fundirung noch vermehrt, so kann ihr Nutzen nicht anerkannt werden.

Wo dagegen an einzelnen Stellen, in Vorschleusen u. s. w. nur ein Bohlenbelag ohne Spannbalken und Zwischenmauerung liegt, wird stets ein zweiter, die Fugen des ersteren überdeckender und der Haltbarkeit wegen aus Eichenholz bestehender Bohlenbelag anzubringen sein. So ist z. B. nach Fig. 7, Taf. XLIX in der Vorschleuse der grossen Papenburger Schleuse und ebenso nach Fig. 13 in der Thorkammer und dem schrägen Uebergang aus dieser in die Kammer der kleinen Binnen-canalsclileuse daselbst ein doppelter Bohlenbelag hergestellt. — In dem letzteren Falle, wo die Sohle der Kammer fast in der Höhe des Unterdrempels liegt, erschien der schräge Uebergang wegen Reinhaltung der Thorkammer sowie auch constructiv günstiger als ein senkrechter Absatz des Bodens.

Den wichtigsten und schwierigsten Theil des Holzbodens bildet endlich der Drempel. Es muss zunächst von einer so unklaren Construction wie die der auf Tafel L, Fig. 9 dargestellten Weichselschleuse abgesehen werden. Es lässt sich unzweifelhaft für Schleusen von mässiger Grösse in reiner Holzconstruction ebenso dauerhaft und dabei weit leichter wasserdicht ein Drempel herstellen, als auf Holzboden ein steinerner Drempel. Unter Bezugnahme auf die oben besprochenen allgemeinen Anforderungen an einen Drempel wird die zweckmässigste Construction etwa die in Fig. 7, 8, 9 und 10, Taf. XLIX dargestellte sein. Nach der Bestimmung der Verhältnisse des sog. Drenlpeldreiecks (vergl. § 7) wird noch die senkrechte Höhe des Drempels über dem Thorkammerboden festzustellen sein. Hierfür ist einestheils der nothwendige Spielraum zur Bewegung der Thorflügel, andern-theils die zum dichteren und sicheren Anschläge derselben an den Drempel erforderliche Höhe, der sog. Drempel- oder Thor-Anschlag, maassgebend. In ersterer Beziehung kommt in Betracht, ob der Thorkammerboden der Aufschiebung, Zusan-dung u. s. w. sehr ausgesetzt ist, ob mit Wahrscheinlichkeit auf das öftere Fallenlassen von Steinen, Torf u. s. w. zu rechnen und ob ein Durchsacken der Schleusenthore zu besorgen ist. Wenn auch alle diese Ursachen für die Verringerung des anfänglichen Spielraumes durch geeignete Mittel (§ 14, 15 und 22) abgeschwächt werden können, so muss doch der Sicherheit wegen auf das Eintreten einer Verringerung gerechnet werden. Selbst bei den auf Rollen laufenden Thorflügeln, bei denen eine Versackung nicht anzunehmen, wird grade ein möglichst geringer Widerstand an der Unterkante gegen das Oeffnen erwünscht sein. Ausserdem ist zu beachten, dass bei allen Holzthoren die sog. Schlagsäule innen um mindestens 5 bis 10cm vor der übrigen Unterkante des Thores vortreten muss. Es darf daher der Spielraum wohl nie unter 15cm genommen werden und unter Umständen bis zu 30cm steigen. Für den sog. Drempel oder Thor-Anschlag wird je nach der Grösse des Thores und des Wasserdrucks 10 bis 20cm Höhe genügen, so dass der Drempel im Ganzen 25 bis 50em über dem Thorkammerboden liegt. Bei Holzböden sucht man das Maass möglichst zu beschränken und da ausserdem diese nur bei Schleusen bis zu mittlerer Grösse genommen werden sollten, so darf wohl 40om für Holzdrempel als das Maximum der Höhe angesehen werden.

Es würde nun wieder zu unverhältnissmässig dicken und schwer zu beschaffenden Hölzern führen, wenn man, wie allerdings in Fig. 4, Taf. LVI geschehen ist,

die Spannbalken nur bis an die Drempel gehen lassen und ausserdem die Drempelhölzer direct auf den ersten Bohlenbelag legen wollte. Dies ist bei der Papenburger Schleuse dadurch umgangen, dass unter dem ganzen Drempel eine Lage von 17 starken Spann bohlen dichtschliessend gelegt ist, von denen ausserdem zwei etwas stärkere noch in den unteren Bohlenbelag eingreifen. Auf dieser, die Grundlage des Drempels bildenden und durch starke Bolzen auf die betreffenden Grundbalken befestigten Holzscliiclit ruht der Drempel selbst. Seine immerhin noch reichlich 50cm dicken Eichenhölzer liegen mit ihrer Unterkante um 17tm tiefer als die nächsten Spannbalken, sind also gegen Horizontalverschiebung sicher geschützt, indem der Zwischenraum zwischen den Schlagschwellen und den Spannbalken durch 17cm dicke, keilig eingetriebene Eichenstücke ausgefultert ist. Ebenso sind auch, wie aus Fig. 2 zu ersehen, die Zwischenräume zwischen den Schlagschwellen und der Hauptoder Mittel-Schwelle durch 50cm hohe Holzklötze ausgefüllt. Auf diese Weise besteht der Drempel von dem Kostbelage ab aus 68cm dickem Holze, welches völlig scharf behobelt und ausserdem in allen Fugen mit getheertem Fliesspapier gedichtet ist. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, greifen nicht allein die Enden der Mittelschwellen, sondern auch die der Schlagschwellen unter das Mauerwerk. Diese Hölzer sind durch starke horizontale Schraubbolzen an den Enden und ausserdem durch geeignete Schienen unter sich und mit den in der Mittellinie der Schleuse liegenden sog. Königsstücken verbunden. Endlich sind in etwa lm,5 Entfernung 5cm dicke Spitzbolzen durch starke Schläge bis in die betreffenden Grundbalken getrieben und dadurch die Drempelhölzer vor der etwaigen Gefahr des Aufhebens durch die Schleusenthüren geschützt.

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Bei den meisten Holzdrempeln ist der Zwischenraum zwischen den Schwellen mit Mauerwerk ausgefüllt und dann mit etwa 7cm dicken Bohlen, die in Falzen der Drempelhölzer liegen, bedeckt. Es bedarf wohl keines Beweises, dass diese Ausfüllung nicht entfernt dieselbe Dichtigkeit gewährt, als jene mit reinem Holze. Endlich ist noch der bei älteren Holzböden gebrauchte und zum Tragen der Zapfenpfannen (§ 17) dienende sog. Pfannenbalken dadurch glücklich beseitigt, dass eine 17 dicke und 44Gcm grosse gusseiserne Zapfenplatte Fig. 9, Taf. LIII zwischen die vorhin erwähnten Futterhölzer auf die Spannbohlen gesetzt ist. Der in älteren Handbüchern ausführlich beschriebene unzweckmässige Pfannenbalken giebt durch seine vielfachen Ueberschneidungen oft Veranlassung zu Undichtigkeiten.

Da nach allem Vorstehenden die sämmtlichen Holzconstructionen eines Schleusenbodens mit der allergrössten Genauigkeit ausgeführt werden müssen, hierzu aber nur besonders zuverlässige Zimmerleute verwendbar sind, so ergiebt sich daraus eine ver-hältnissmässig lange Arbeitszeit. Um so ungünstiger wird diese bei starkem Wasser-andrange, namentlich wenn zeitweilig aussergewöhnlich hohe Fluthen, z. B. an der See, eintreten. Wenn in solchen Fällen nicht die Grundpfähle eine genügende Tiefe in dem festen Boden erhalten haben, so ereignet sich bei noch unbelastetem aber übrigens geschlossenem Boden wohl ein Auftreiben des ganzen Bodens. Dies soll z. B. bei der im Jahre 1848 erbauten, 22m weiten Dockschleuse zu Bremerhafen, während einer hohen Fluth, wobei etwa 14m Wasserdifferenz vorhanden war, zum Theil bis zu 30cm Höhe geschehen sein. Wie im § 5 bereits erwähnt, wird wegen dieser Gefahren und der langen Dauer der Ausführung bei grossen Schleusen jetzt der Steinbau mehr vorgezogen.

§ 9. Steinerne Böden. Nach der zu Anfang des vorigen Paragraphen gegebenen Erläuterung sollen zu den steinernen Böden auch solche gerechnet werden, welche auf einem Holzfundament eine zusammenhängende namentlich eine gewölbte Oberfläche haben. Dass auch Böden, die im Wesentlichen nur aus Beton bestehen, zu den steinernen zu rechnen sind, kann als selbstverständlich gelten.

Seit etwa zwei Jahrzehnten ist die Anordnung der steinernen Böden mannigfaltiger, sowie ihre Anwendung häufiger geworden. Sie haben namentlich für grössere Schleusen mit Hülfe der bequemen Bauweise des Betonirens in vielen Fällen die Holzböden verdrängt. Der Beton vertritt sogar zuweilen sowohl das Fundament als auch den eigentlichen Boden. Aus diesem Grunde soll auch hier, wie bei den Holzböden, das Fundament des ganzen Bauwerks zugleich mit dem Boden besprochen werden.

Zur Anwendung kommen steinerne Böden, abgesehen von den auf Rosten liegenden Gewölben, welche den hölzernen Böden am nächsten stehen, bei kleineren Schleusen, wenn der feste Untergrund nicht viel unter der Schleusentiefe liegt und bei grossen in demselben Falle oder wenn die mit einem Holzboden verknüpfte Bauweise zu umständlich und zu unsicher scheint. Dagegen bedarf der ganz oder theil-weise aus Beton bestehende Steinboden auch einer nicht zu tiefen Lage des festen Untergrundes, damit weder die Betonschicht zu dick und zu kostspielig wird, noch der Schleusenboden durch den Druck der Seitenmauern in Gefahr kommt zu brechen oder zu sacken. Wo der feste Untergrund zu tief liegt, hat man in neuerer Zeit zur Herstellung steinerner Böden, hauptsächlich freilich für die sichere Fundirung der Seitenmauern, Senkbrunnen angewandt.

Um eine gewisse Uebersicht der verschiedenen Fälle für steinerne Böden zu erhalten, mögen unterschieden werden, Steinböden:

mit directer Mauerung auf dem Untergrund,

mit Hülfe von Betonirung oder lediglich aus Beton (s. Taf. L, LI und LII),

auf Pfahlrost ruhend,

auf Senkbrunnen ruhend (Taf. LI).

Trotz dieser verschiedenen Constructionen haben die steinernen Böden doch im Allgemeinen ein weit einfacheres Detail als die Holzböden und dabei unter sich gewisse gemeinsame Eigentliümlichkeiten, die nur ausnahmsweise wegfallen. So wird mit Ausnahme der nur aus Beton bestehenden Böden fast stets die Oberfläche des Bodens durch ein verkehrtes Gewölbe gebildet, für welches die Seitenmauern die Widerlager abgeben. Es wird dadurch nicht allein eine grössere Stärke des Bodens gegen Auftrieb, bei gleicher Dicke in der Achse der Schleuse, erreicht, sondern auch eine grössere Sicherheit gegen Versacken der Mauern oder Brechen des Bodens, und endlich eine bedeutend grössere Stabilität der Mauern gewonnen. Dieselben können unter gleichem Materialaufwand gar nicht vortheilhafter, oder bei kleinstem Material nicht stabiler gebildet werden als mit einem sich gegen ihren Fuss stutzenden verkehrten Gewölbe. Man sucht aus diesem Grunde auch die Gewölbekämpfer so hoch als möglich hinaufzuziehen, soweit es eben die Rücksicht auf die Form der Schilfe gestattet. Fast allgemein steht man jedoch in den Thorkammerböden von einer Wölbung ab, weil es bei den meisten Thorflügeln zu ungünstig sein würde, sie mit einer tiefreichenden Schlagsäule und einer kurzen Wendesäule zu gestalten. Die Versackung des Flügels würde dadurch erheblich befördert. Für Schwimmthore (vergl. § 15) fällt allerdings dieser Grund zum Theile fort; doch ist begreiflicherweise ein Thor selten grade im Gleichgewicht mit der verdrängten Wassermasse oder richtig schwimmend, vielmehr meistens mit einem gewissen Uebergewicht nach unten oder einem Auftrieb nach oben behaftet. Es bleibt also aucli bei diesen ein Bestreben zur Formveränderung. Dazu kommt, dass die Construction eines gewölbten Thorkammerbodens sehr complicirt wird, und dass in der Nähe des Vorbodens eine Wölbung doch fast unmöglich wird. Das einzige Beispiel eines gewölbten Thorkammerbodens befindet sich, so weit bekannt, in dem Great Western Dock zu Plymouth (s. Zeitschr. des Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. VII).

Es wird daher fast stets in den Thorkammerböden, welche ohnehin um die Breite der Thornischen weiter sind als die anderen Theile des Schleusenbodens, eine besondere Verstärkung des Bodens nach unten hin gesucht werden müssen, welche aber grade bei Steinböden meistens sehr viel leichter und günstiger zu erreichen ist als bei Holzböden.

In ähnlicher Weise kann man, mit Ausnahme der auf Pfahlrost ruhenden Böden, nach der Mittellinie der Schleuse hin den Boden unten verstärken, weil bei Anwendung der Bogenform ohnehin nach den Seiten hin meist ein Uebermaass der Stärke vorhanden ist.

Um die Steinböden in genauer Form herzustellen und zu erhalten ist es zweckmässig, wenn auch im Uebrigen Klinkermauerwerk oder nur der nackte Beton zur Verwendung kommt, alle vorspringenden Kanten und Flächen, wie z. B. namentlich die Drempel, den etwaigen Abfallboden, die Begrenzung der Vorböden gegen die Thorkammerböden u. s. w. aus vorzüglich guten Quadern herzustellen, welche zur Verhütung von Verschiebung (oft in übertriebener Weise) wohl mit horizontaler Wölbung als Keilsteine gebildet oder auch mit Verschränkung versehen werden.

Ein wesentlicher Unterschied der Steinböden gegen die Holzböden besteht in der Anbringung der Spundwände. Während, trotz aller Vorsicht in der Construction und Ausführung, der Holzboden zur Sicherheit nicht als absolut dicht angenommen werden darf und deshalb an jeder Stelle, wo darüber eine ungleiche Wasserliölie vorkommt, mit einer Querspundwand versehen werden muss, kann ein völlig zusammenhängender und mit Sorgfalt aus Mauerwerk oder Beton in genügender Dicke gebildeter Boden als wasserdicht gegen die vorkommenden Wasserdrücke angesehen werden. Es ist also nicht nöthig, mehrere Spundwände unter dem Boden anzubringen und ist dies um so günstiger, als solche unter dem Boden liegende Wände nur um ein geringes Maass in den Boden von unten eingreifen dürfen, also stets schwierig herzustellen sind. Speciell bei der Betonirung würde es ein grosser Fehler sein, die Querspundwände durch den Beton hindurchgehen zu lassen, weil daselbst unfehlbar starke Quellen entstehen müssten.

Es wird also vorzugsweise nur eine Qu er spund wand am oberen und unteren Ende eines einheitlichen Bodens nöthig sein, weil eine einzige Spundwand zu wenig Sicherheit bietet. Da nun aber die Herstellung des Bodens, namentlich bei Beton, die Umschliessung des ganzen Bettes fordert, so werden fast stets auch Längs Spundwände im dichten Anschluss mit den Querspundwänden angeordnet. Der ganze Boden ist also, entsprechend dem Wasserdruck und der Bodenbeschaffenheit, mit einer tief nach unten reichenden Holzwand (vergl. S. 888) eingefasst und dadurch vor Unterquellung gesichert. Nach oben reichen die Spundwände so hoch als es die Fundirung übrigens erfordert, also während der Ausführung oft bis zur Höhe des Grundwassers, und erfolgt an den offenen Enden der Schleuse ein nachträgliches Abschneiden bis zur oberen Höhe des Bodens. Um etwa unter Abfallböden von Canalschleusen die

nebenstehende Anordnung a einer Spundwand zu vermeiden, kann man die Anordnung b mit schräger Unterfläche des Betons treffen. Vergl. Fig. 1, Taf. L und LII.

Fig. 15.

Ausserdem kann man bei der Betonirung an beliebigen Stellen nach unten Verstärkungen nach Fig. c anbringen, und dadurch zugleich das Hindurchziehen von Quellen unter dem Boden wenigstens unterbrechen und abschwächen.

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Es möge nun noch über die einzelnen Bauweisen der Steinböden das Eigenthümliche besprochen und durch geeignete Beispiele erläutert werden.

Die Herstellung des Bodens und Fundaments durch directe Mauerung sollte nur bei Felsboden, oder hartem Thonboden angewandt werden. In dein ersteren Falle würde ausser der Bildung der Drempel u. s. w. überhaupt nur eine Ausgleichung der Unebenheiten nöthig sein und wäre namentlich darauf zu achten, dass alles Mauerwerk mit gutem Cement auf völlig reine und schlammfreie Flächen des natürlichen Bodens gelegt werde. Von Spundwänden ist alsdann völlig abzusehen. Weniger gut ist diese Art der Fundirung bei Gerolle und grobem Kies, weil dabei ohne vorgängige Betonirung stets bedeutende Wasseradern bleiben und namentlich nicht durch Spundwände abgesclmitten werden können. Auf schwerem Thon dagegen ist das directe Mauern zweckmässig, so lange nicht eine merkliche Compression des Thonbodens zu besorgen ist. Spundwände, wenn sie anzubringen, erscheinen jedoch nicht ganz überflüssig, weil sich zwischen Mauerwerk und Thon immerhin Wasseradern ausbilden und den Thon aufweichen können. Ein mehrfaches Eingreifen von herdartigen Quermauern unter dem Boden würde bei recht festem Thon den nur mangelhaft einzutreibenden Spundwänden vorzuziehen sein. Auf reinem Sandboden und bei starkem Wasserandrange sollte jedoch nie ein Schleusenboden direct aufgemauert werden. Selbst wenn es gelingt, die Schleuse ohne schädliche Auflockerung des Grundes und bleibende Wasseradern herzustellen, sind die dazu erforderlichen Hülfsmittel so umständlich und kostspielig, dass jedenfalls eine wenn auch mässige Betonschicht in jeder Hinsicht voitlieilhafter erscheint. So ist es kaum erklärlich wie die in den Jahren 18⁶²/₆₃, an Stelle einer alten, neugebaute sog. Stadtschleuse in dem Schleusenarm der Spree zu Berlin¹) trotz des starken Wasserandranges auf Sandboden direct hat aufgemauert werden können. Es sind allerdings zuerst die Seitenmauern auf 3 Schichten etwa 0,5 Eh grosser Werksteine, danach in ähnlicher Weise die Drempel, die Thorkammerböden und endlich der Kammerboden in einzelnen Stücken von etwa 2m,5 Länge aufgeführt. Ausserdem ist stellenweise in kleinen Abtheilungen etwa 30cm dicker Beton eingebracht und darauf erst gemauert. Wo zu starkes Aufquellen des Wassers eingetreten ist, hat man statt Cementmörtel Oelkitt unter die Lagerflächen der Steine gebracht. Die etwa 10m breite Kammer ist mit einem Bogen aus 3 hochkantigen Backsteinschichten bei 50cm Pfeilhöhe ausgewölbt. Ein einfaches und zusammenhängendes Betonbett wäre jedenfalls hier vorzuziehen gewesen.

Die weitaus gebräuchlichste Anordnung eines Steinbodens ist die mit einem Betonfundament und Uebennauerung mit Klinkern und Werksteinen. Seltener ist

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die ausschliessliche Verwendung von Beton mit Ausnahme an den vortretenden Kanten und den Drempeln. Von der ersteren Art geben auf Taf. L die Mosel- und Weser-Schleuse, auf Taf. LI die Hafenschleusen zu Ymuiden, Harburg und Geestemünde Beispiele, während von der anderen Art die Schleuse hei Evry Fig. 1 bis 5, Taf. LII als Vorbild gelten kann.

Indem hinsichtlich der Einzelnheiten des Betonirens auf Bd. I, Cap. VIII verwiesen werden muss, erscheint es zweckmässig die für Schleusen besonders zu beachtenden Regeln hier speciell hervorzuheben. Da die wichtigste Eigenschaft des Betonhodens seine Wasserdichtigkeit ist, so muss es unbedingt unzulässig gelten, vor völliger Erhärtung des Betonbettes behufs der weiteren Mauerarbeiten das Wasser aus der Baugrube auszuschöpfen oder gar während des Betonirens einen so niedrigen Wasserstand in derselben zu halten, dass in dem Untergrund unter dem Beton Quellen entstehen. In beiden Fällen wird das aufquellende Wasser bald durch den nicht erhärteten und immer einzelne besonders weiche Stellen enthaltenden Beton seinen Weg nach der Oberfläche finden und eine spätere Dichtung des Betons unmöglich machen. Durch derartigen fehlerhaften Schöpfbetrieb sind manche Schleusenböden ganz oder nahezu verdorben.

Da ferner im Allgemeinen langsam bindender Cement dem rasch bindenden vorzuziehen ist und ebenfalls Trassmörtel nur langsam bindet, so muss dem Betonbett mindestens auf 8 bis 12 Wochen, je nach der Dicke, Zeit zum Erhärten gegeben werden. Zweckmässig ist es also, etwa im Herbst die Betonirung auszuführen und das Betonbett den Winter über bis zum Wiederbeginn der Mauerarbeiten, völlig ohne Schöpfen, unter Wasser liegen zu lassen.

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Es würde nun in einzelnen Fällen die Ausführung ungemein erschweren, wenn die Betonirung gänzlich ohne Wasserschöpfen geschehen sollte. Es wird auch gegen die vorstehende Regel gar nicht verstossen, das Wasser in der Baugrube bis zu einer solchen Tiefe zu senken, bei welcher die Spundwände eine wesentlich geringere Höhe bedürfen, aber ein Aufquellen im Untergründe noch nicht stattfindet. Welche Höhe gegen die äusseren Wasserstände ein solcher gesenkter Spiegel haben muss, kann freilich mit Sicherheit in jedem einzelnen Falle nur durch sorgfältigen Versuch ermittelt werden, wenn nicht etwa darüber von vorhergegangenen Bauausführungen Erfahrungen vorliegen. Jedenfalls darf die fragliche Senkung nicht bis zu einer sandigen oder sehr lockeren Schicht von Moor, Darg u. s. w. reichen, weil alsdann ein starkes Aufquellen ganz gewiss ist. Ebenso wird schon ein Aufquellen erfolgen, wenn der Beton selbst in einer porösen wasserhaltenden Schicht liegt, und die Senkung so tief reicht, dass der Gegendruck des gesenkten Binnenwassers kleiner wird als der thatsächliehe Druck des Aussenwassers in der Sohle der Baugrube. Es ist nämlich dieser thatsächliche Druck ausser von anderen Umständen, z. B. der Dichtigkeit des Grundes, auch vorzugsweise abhängig von der Entfernung der Baugrube von dem Aussenwasser und wegen der Bewegungswiderstände des Wassers im Boden jedenfalls kleiner als der der vollen Wasserdifferenz entsprechende Druck. Vergi. § 7. Es wird also in vielen Fällen eine gewisse Senkung des Binnenwassers über der Baugrube geschehen dürfen. Dieselbe gestattet namentlich geringere Höhe der das Betonbett umschliessenden Spundwände, niedrigere und bequemere Gerüste für das Betoniren, falls dieses nicht — wie bei grossen Schleusen wohl am besten — schwimmenden Flössen geschieht. Es wird dann ferner in Erwägung zu ziehen sein, ob die Um Schliessungsspundwände allein die nöthige Dichtigkeit und Steifigkeit

besitzen, um nach Erhärtung und Trockenlegung des Betons das vom Rande der Baugrube eindringende Wasser oder feuchte Erdreich von dem Betonbette abzuhalten. Wenn dies nicht der Fall zu sein scheint, werden wie z. B. bei der Geestemünder

Schleuse nach Fig. 12 bis 15, Taf. LI und bei der Hamelner Schleuse (Fig. 14, Taf. L) seitliche Dämme von Beton aufgefiihrt, welche nachher ohne Schaden als ein Theil des Mauerwerks angesehen werden können, weil die Drucklinie der hinterfüllten Mauer sehr weit nach vorn liegt. Wenn jedoch Umlaufscanäle in dem hintern Theil der Mauer liegen müssen, so kann es zweckmässiger sein, die Betonwand wenigstens theilweise wegzulassen um entweder die Mauer nicht zu sehr zu schwächen oder nicht eine zu grosse Breite des Betonbettes nöthig zu haben. So sind z. B. bei der Hamelner Schleuse nur auf einer Strecke hinter den Umlaufscanälen, und bei der neuen Harburger Schleuse (Fig. 7 bis 9, Taf. LI), wo die Umlaufscanäle durch die ganze Schleusenlänge gehen, überhaupt keine Betondämme neben den Seitenspundwänden angewandt.

Obschon es bei so hervorragenden Bauwerken geschehen, so muss doch mit Bezug auf das eben von der Anbringung der Querspundwände Gesagte es als unzweckmässig bezeichnet werden, dass bei der Nordseecanal-Schleuse bei Ymuiden (Fig. 1, Taf. LI) die unter den Drempeln liegenden Querspundwände ganz bis zur Höhe der Uebermauerung und bei der Geestemünder Schleuse (Fig. 11, Taf. LI) verschiedene Querspundwände wenigstens bis zu etwa der halben Betondicke reichen. In dem ersteren Falle wird das sich unter dem Betonbette befindliche, bei hohen Fluthen stark gepresste Grundwasser an der genannten Spundwand hinaufziehen und danach die zwischen Beton und Mauer werk befindliche Fuge zu verfolgen suchen. Dass solche Fugen wirklich Vorkommen, beweist, dass in einem Trockendock zu Wilhelm sliafen das reichlich so dicke und mit starken Quadern bedeckte Mauerwerk von

dem Betonbette je nach dem Wasserdruck sich hob und senkte. In Geestemünde hatten die aus der Fig. 11 ersichtlichen Querspundwände ebenfalls eine durch den Beton reichende Höhe gehabt. Nach der Trockenlegung des übrigens durchweg dichten Betonbettes zeigten sich an ihnen zahlreiche und starke Quellen. Man machte aber hier den anfangs begangenen Fehler dadurch wieder gut, dass das Betonbett überall neben den Spundwänden bis etwa zur halben Dicke aufgehauen und nach Abschneidung der Wände wieder mit Beton auf das Sorgfältigste gedichtet wurde. Diese nachträgliche Arbeit verursachte zwar grosse Mühe und Kosten, war jedoch von dem besten Erfolge. Zweckmässiger aber wäre es gewesen, die Spundwände von vornherein noch niedriger zu halten und höchstens etwa 0m,3 tief in den Beton eingreifen zu lassen. Denn immer wird bei der noch verbliebenen Höhe der Spundwände das Betonbett an den betreffenden Stellen geschwächt und ohne Nutzen der Gefahr des Undichtwerdens ausgesetzt.

Indem jedes Betonbett eine solche Stärke erhalten muss, dass es nach völliger Trockenlegung, eine Zeit von mehreren Wochen hindurch, allein den auftreibenden Druck des Aussenwassers ertragen kann, so fragt es sich, ob es zweckmässig und nothwendig, der Uebermauerung so bedeutende Stärken zu geben als es oft geschehen ist. Wenn man dabei gar annehmen muss, dass sich beide Schichten nicht so absolut verbinden, dass sie als ein Ganzes angesehen werden können, so erscheint es gewiss richtiger, die eigentliche dem Sclileüsenboden zu gebende Stärke ganz allein in den Beton zu legen und denselben nur in den Drempeln mit starkem Mau er werk, übrigens aber nur der genauen Form wegen zu übermauern. Dies würde namentlich

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in den Thorkammern, wo eben nur eine horizontale Oberfläche passend ist, vorteilhafter werden, als etwa lra dickes Mauerwerk aufzubringen und die nöthige Ge-sammtstärke auf Beton und Mauerwerk zu vertheilen. Wo man zum Theil aus Rücksicht auf die Stabilität der Seitenmauern starke verkehrte Gewölbe anbringt, dürfen diese also fast unmittelbar ‘über dem Beton liegen. In sehr vielen Fällen endlich könnte wesentlich dadurch gespart werden, dass der Beton allein und ohne Ueber-mauerung den Boden bildete. Guter Beton ist gegen die auf einen Schleusenboden treffenden localen Angriffe völlig fest und hart genug, und es erfordert anderseits eine Uebermauerung, wenn sie nicht mehr schaden als nützen soll, immer eine sorgfältige Ebenung des in der geschütteten Oberfläche rauhen und undichten Betons.

Endlich wird bei neuen Schleusen wahrscheinlich mehr als es bei den älteren geschehen ist, auf eine Ersparung dadurch Bedacht genommen, dass das Betonbett nicht der Quere nach gleichmässig dick, also in seiner Form ein einfaches Rechteck ist, sondern dass es nach der Mitte am stärksten ist und sich dabei nach den Seiten hin erhebt, wie dies sehr zweckmässig bei der neuen Harburger Hafenschleuse Fig. 7 bis 9, Taf. LI geschehen ist.

Hinsichtlich der auf.Pfahlrost fundirten und mit steinernem Boden versehenen Schleusen ist unter Hinweis auf den vorigen Paragraph und die allgemeinen Regeln für steinerne Böden nicht viel mehr zu sagen. Diese früher besonders in England gebräuchliche Methode hat den Nachtheil im Vergleich zum reinen Holzboden, dass der Rost nicht als eine durchaus sichere Verstärkung des Gewölbes gegen Auftrieb angesehen werden kann, dass also das Gewölbe für sich allein genügende Stärke dagegen erhalten muss. Besonders nachtheilig wird dies in den Thorkammern. An der älteren im Jahre 1845 erbauten Harburger Schleuse, von welcher in Fig. 10, Taf. LI der Querschnitt durch die Kammer dargestellt ist und welche bei geringeren Dimensionen eine ähnliche Anordnung als die im Grundriss in Fig. 22 gegebene, im Jahre 1878 begonnene neue Schleuse zeigt, hat man sich in den nur mit flachen Quadern bedeckten Thorkammerböden, sowie auch unter den Drempelbögen zur Verstärkung des Bodens ebenfalls hölzerner Spannbalken wie bei einem Holzboden bedient. Es ist klar, dass eine reine Holzconstruction hier weit vortlieilhafter gewesen wäre. Es mag hier die Bemerkung Platz finden, dass die in allen Dimensionen grössere Papenburger Schleuse Taf. XLIX, deren Weite z. B. 0m,6 grösser als die der älteren Harburger Schleuse ist, vermöge der zweckmässigeren Cou-structionen nur etwa 180000 M., die Harburger dagegen 420000 M. gekostet hat.

Von den mit Hülfe von Senkbrunnen fundirten Schleusen geben die bereits in § 3 und 4 erwähnten Schleusen zu Bordeaux ein interessantes und grossartiges Beispiel. Wie aus Fig. 4 und 6, Taf. LI ersichtlich, liegen unter den beiden Seitenmauern, der Mittelmauer und unter den äusseren und inneren Begrenzungen der Vorschleusen dicht nebeneinander riesige Blöcke oder Senkbrunnen, welche ein Rechteck von 205m Länge und etwa 57m Breite umschliessen. Dieselben haben unter den Seitenmauern im Durchschnitt 6m Breite und 16 bis 35m Länge, unter der Mittelmauer 9m Breite und etwa I5m Länge. Dabei reichen die Blöcke nach ihrer Versenkung bis zu durchschnittlich 14m unter dem natürlichen Terrain oder etwa 13m unter der höchstbekannten Fluth bis auf den in dieser Tiefe vorhandenen groben Sand. Der Grund für die Versenkung so colossaler Brunnen war, dass zu beiden Seiten neben den zu erbauenden Schleusen in grosser Nähe Häuser standen und zwar auf einem sehr nachgiebigen Boden von weichem Thon. Man befürchtete daher

bei einer offenen Aushebung’ der Baugrube bis zu der nothwendigen Tiefe des festen Sandes das Einrutschen der Ufer und Einstürzen der Häuser. Durch das allmähliche Einsenken der grossen Blöcke und das damit entsprechend fortschreitende Ausheben der von ihnen umschlossenen Grube erwartete man dagegen zwar eine mässige Austrocknung und Senkung des umliegenden Terrains aber eine von ernstlichen Katastrophen sichere Bauausführung. Diese ist soweit bekannt auch erfolgt.

Um die Blöcke oder Brunnen zu versenken sind dieselben hohl und zwar unten in der Basis nur so weit von massivem Mauerwerk liergestellt, dass bei ihrer anfänglichen Höhe von 3m der Druck

Fig. 16.

auf den Untergrund nur lk,3 auf lGom betrug. Nach nebenstehender Fig. 16 stehen die inneren Hohlräume unten zum bequemeren Arbeiten in Verbindung mit einander und gestalten sich nach oben zu mehreren Arbeitsschächten von verschiedener Weite. Das Senken geschah — unter Anwendung von Seitenstützen . zur Führung — anfangs mittelst Ausgrabung, bis starker Wasserandrang eintrat. Alsdann wurde in einem Schacht ein von einer auf dem Ufer stehenden Loco-mobile betriebenes Pumpwerk angebracht und das Graben und Einfüllen der Kübel so lange betrieben bis ein mit derselben Locomobile getriebener Bagger nothwendig wurde. Beiläufig sei erwähnt, dass hier wohl ein früherer Baggerbetrieb, wie solcher z. B. bei dem Hamburger Sandtliorkai etwa zur selben Zeit angewandt wurde, vortheilhafter gewesen wäre. Die Blöcke wurden nach erfolgtem Sinken suc-cessive bis zu einer die Ufer sicherstellenden Höhe nachgemauert und bis etwa 80om in die Sandschicht eingesenkt. Bei dem Senken ereigneten sich allerdings vielfach störende Zwischenfälle. So sind mehrere der langen Blöcke oder Brunnen entzwei gebrochen und ganz oder theilweise schief gesunken. Zur Graderichtung eines nach der Landseite hin umgekippten Blockes wandte man von der Landseite her hydraulische Pressen, von der Seite der Grube her eine an den Block etwa rechtwinklig gegen seine Seitenfläche liegende, oben mit Ketten verankerte und stark beschwerte Plattform an.

Sobald ein Block richtig versenkt war, wurde seine Höhlung bis auf 3m von der Basis mit Beton gefüllt und dann mit Mauerwerk im Verband vollgemauert. Die zwischen den Blöcken verbliebenen, etwa 0m,5 weiten Zwischenräume wurden ebenfalls nachträglich ausgemauert. Nach Absenkung mehrerer benachbarter Blöcke wurde das Terrain der eigentlichen Schleusengrube allmählich abgegrahen und die Erde mit Hülfe der in Fig. 6 ersichtlichen Transportbahnen abgefahren. Die so nach und nach im Zusammenhänge vertiefte Grube musste durch starke Schöpfmaschinen entwässert werden, wozu in dem in Fig. 6 mit A bezeichneten Brunnen, nämlich in dessen zwei weiten und nach der Grube hin mit Oeffnungen versehenen Schächten, je eine starke Kreiselpumpe aufgestellt wurde. Die Pumpen wurden durch eine 35rs starke Locomobile betrieben.

Die endlich bis auf den Sandgrund ausgehobene Grube ist schliesslich mit einer etwa 4m dicken Betonlage bedeckt, siehe Fig. 5. Hierauf ruhen die eigentlichen mit verkehrten Gewölben gemauerten Böden der beiden Schleusen. Es sei dabei erwähnt, dass in dem Mauerwerk des Zwischenpfeilers und der Seitenmauern Umlaufcanäle zum Füllen und Leeren der Kammern liegen, und dass das obere Mauerwerk, sowie die Verkleidungen der Blöcke nach der inneren Seite erst nach Aufmauerung der Böden angebracht worden sind.

Im Ganzen genommen muss zwar die gewählte Bauweise durch die örtlichen Verhältnisse, insbesondere den weichen oberen Boden und die Nähe der Häuser gerechtfertigt erscheinen. Sie kann jedoch als eine solche bezeichnet werden, deren man sich nur in dringenden Nothfällen zu bedienen hat, da sie an sich ungleich kostspieliger und umständlicher ist, als eine mit Hülfe von Ausbaggerung unter Wasser vorzunehmende Betonirung und nachträgliche Aufmauerung der Wände. Die aus einzelnen, wenn auch nachträglich verbundenen Blöcken bestehenden Seitenmauern dürfen ebenso wenig wie die auf einem durch starkes Schöpfen aufgelockerten Grunde liegende Betonschicht als absolut sichere Theile einer grossen Schleuse angesehen werden.²)

Da von den nothwendigenDetailconstructionen der Drempel, des etwaigen Abfallbodens und der in den Vorschleusen liegenden Bodentheile, sobald sie zur Aufnahme von Dammfalzen dienen, die Anordnung des ganzen Bodens an der betreffenden Stelle abhängt, so sei zunächst das Specielle jener Theile beschrieben. Es ist bereits in § 5 gesagt, dass hierzu nur besonders gute Werksteine zu verwenden sind.

Vorzüglich erfordert der Drempel eine sorgfältige Bearbeitung, weil die einzelnen Steine ohne dieselbe in Gefahr kommen können, durch das Anschlägen oder durch sonstige Bewegungen der Thore verschoben oder gehoben zu werden. Es ist daher zunächst fast allgemein Regel, die Drempelsteine gross zu wählen und in Form eines horizontalen Gewölbes zu legen (s. Fig. 4 und 15, Taf. L, und Fig. 16, Taf. LI) weil dadurch jeder einzelne Stein sich fester gegen den anderen stützt. Eine eigentliche Gewölbespannung wird indessen nicht dadurch beabsichtigt. Man sucht dabei sehr spitze Winkel zu vermeiden, weil derartig bearbeitete Steine überhaupt unzuverlässig sind und leicht beschädigt werden. Bei Schleusen mit an der Innenseite gekrümmten Thoren werden deshalb die Fugen fast stets radial gelegt (Fig. 16, Taf. LI) und die Steine an der Hinterseite so verbrochen, dass die spitzen Winkel thunlichst fortfallen. Da bei derartigen Schleusen in der Regel der Drempel zugleich in verti-caler Richtung ein verkehrtes Gewölbe bildet, so werden die Steine dieses Gewölbes ebenfalls nach unten hin in ähnlicher Weise bearbeitet (s. Fig. 7, 8, 13 und 15, Taf. LI). Wie in § 15 hinsichtlich des Anschlages grosser gekrümmter Thore näher besprochen ist, wird jedoch der Anschlag der Thorfitigel an den Drempel nicht in der ganzen Stirnfläche des Gewölbes, sondern nur in einem etwa 20 bis 30cm breiten horizontalen Streifen desselben hergestellt. Es liegen deshalb nach Fig. 13 nur in der Mitte der Schleuse die eigentlichen dem Anschläge ausgesetzten Drempelquader auch in dem Bogen, während nach den Seiten hin ausserdem noch besondere Quader unter demselben Vorkommen.

Wesentlich einfacher ist die Anordnung der Drempel in kleineren Schleusen mit graden Thoren und ohne gewölbten Boden. Es wird hierbei der Fugenschnitt möglichst rechtwinklig zu den Anschlagslinien des Drempels angeordnet, dabei sucht man jedoch zu lange Steine und zu scharfe Spitzen zu vermeiden (s. Fig. 20, Taf. XLII). Liegt ein Abfallboden nahe hinter dem Drempel, so wird die Linie des ersteren bogenförmig gehalten und gehen die Fugen rechtwinklig zu dieser Linie (s. Fig. 4 und 15, Taf. L). Bei kleineren und nicht gewölbten Böden gehen die Drempelsteine noch um ein gewisses Maass bis in den Thorkammerboden.

Abweichend von den deutschen, englischen und holländischen Schleusen giebt man in Frankreich dem Steindrempel noch eine mittelst horizontaler Steinschrauben befestigte Holzschwelle, Fig. 2 und 4, Taf. L, um zu verhüten, dass die einzelnen Steine durch das Anschlägen der Thore bewegt oder beschädigt werden. Eine solche Schwelle wird „falscher Drempel“ (faux busc) genannt. Wenn die obere und vordere Kante der Steindrempel etwas abgerundet wird, so erscheint wohl die Anbringung einer solchen Holzschwelle entbehrlich.

Eine eigenthümliche Aenderung haben auf einigen französischen Flüssen, der Charente, Saone, Doubs, Tarn, Lot u. s. w., welche sehr viel Geschiebe führen, die Drempel zu dem Zwecke erhalten, um eine Ablagerung der Steine auf dem Thorkammerboden und namentlich ein Einklemmen derselben zwischen Thorflügel und Drempel zu vermeiden. Es ist dazu in jeder Drempelhälfte eine Lücke gelassen, welche sich der Form der keiligen Drempelsteine anpasst, und sich etwa durch die ganze Thorkammer aufwärts mit einer schwachen Neigung fortsetzt. Beide geneigte Ebenen vereinigen sich jn. einiger Entfernung von der Drempelspitze, siehe nachstehende Fig. 17 (S. 903). Die wenigen übrig

bleibenden Drempelsteine erfordern eine besonders gute Befestigung in dem Boden. Nach Lagrene wird jedoch in neuerer Zeit in Frankreich von dieser, noch vonMinard empfohlenen Anordnung kein Gebrauch mehr gemacht, indem man sich auf die Tiefe des Thorkammerbodens unter dem Drempel, auf etwaiges Abfangen des Gerölles vor der Schleuse und schlimmsten Falls auf Taucher verlässt.

Fig. 17.

16

Für den sog. Abfallboden oder den Uebergang von dem Oberdrempel zum Kammerboden gilt zunächst als Regel, dass er als horizontales Gewölbe sich gegen die Seitenmauern stützen und ohne die früher wohl angewandte Neigung vertical abfallen soll. Eine Neigung vergrössert ohne Nutzen die Länge der ganzen Schleuse und erschwert ausserdem die Ausführung. Man hat zur Sicherung der einzelnen Steine die verschiedenen Schichten wohl mit Verschränkung in einander greifen lassen, doch erscheint auch diese Anordnung, wenn nur Höhen von 1 bis 2m in Frage kommen, übermässig künstlich. Die unterste Steinschicht erhält ohne Weiteres eine absolut sichere Lage gegen den Kammerboden, die oberste Schicht wird zweckmässiger Weise zugleich für den Drempel benutzt, so dass dabei die Steine derselben eine Länge von 1 bis lm,5 erhalten. Werden beide Schichten dann etwa 0m,6 dick genommen, so bedarf es gewöhnlich nur noch einer mässigen Höhe zwischen beiden und bei gutem Anschluss an die Unterlage von Beton oder Mauerwerk keiner besonderen Sicherheitsmaassregeln, als dass die Dichtigkeit durch sorgfältigste Bearbeitung gewonnen wird. Ausserdem pflegt man bei grossem Gefälle zweckmässig den Abfall zu theilen und den oberen Theil oberhalb der Thorkammer anzubringen, s. Fig. 1, Taf. L. Es gewinnen dadurch die Thorflügel des Oberhaupts eine günstigere Form, die etwaigen Umläufe sind bequemer anzubringen (s. § 19) und die Construction wird wesentlich erleichtert, weil der obere Abfallboden keinen Horizontaldruck erleidet.

Schliesslich ist von den steinernen Böden noch allenfalls die Einrichtung der Vorböden zu erwähnen. Hierbei kommt namentlich in Frage, ob in den Vorschleusen Dammfalze angeordnet sind oder nicht. Im ersteren Falle ist bei gewölbtem Boden ein horizontal liegender Falz anzubringen, s. Fig. 16, Taf. LI, während bei ungewölbtem Boden nur für eine völlig ebene Fläche zum Auflegen des untersten Dammbalkens zu sorgen ist. Uebrigens erfordert der Vorboden keine weitere Vorsicht, als dass alle Ecken und Kanten mit Quadern eingefasst sein müssen. Diese im Grundriss gewölbartig anzuordnen, hat keinen Werth.

§ 10. Hölzerne Wände. Wie in § 5 bereits erwähnt, ist die Anwendung hölzerner Seitenwände zwar eine beschränkte, jedoch unter Umständen besonders zweckmässige. Wenn auch wegen verhältnissmässig zu schwieriger Construction und zu geringer Dauer grössere und besonders wichtige Seeschleusen, oder wegen der zu geringen Dichtigkeit der Seitenwände alle frei im Flusse liegenden Schleusen von vorn herein von der Holzconstruction ausgeschlossen bleiben, so werden namentlich Canalschleusen, deren Bedeutung für eine grössere Zeit noch nicht feststeht, also z. B. die in Moorcanälen anzulegenden Schleusen, weit zweckmässiger ganz in Holz construirt als ganz oder zum Theil in Stein. Dazu kommt, dass Moorcanalschleusen sehr oft

auf weichem Untergründe gebaut werden müssen. Eine Schleuse mit hölzernen Seitenwänden belastet aber den Untergrund in keiner Weise mehr, als es früher der an ihrer Stelle belegene Boden that, wenn sie nicht etwa im Aufträge oder mit ihrem Oberwasser höher als das alte Terrain liegen sollte. Aber selbst dann würde eine Holzschleuse nicht unangemessen erscheinen, denn die Fundirung einer solchen braucht nicht stärker zu sein, als dass sie eine Versackung der einzelnen Schleusentheile durch den wechselnden Druck des Wassers verhindert, während die Last des eigentlichen Bauwerks ganz unbeachtet bleiben kann.

Indem nun allgemein schon bei weichem Untergrund ein geringes Schleusenoder Canal-Gefälle zweckmässig ist, so kommt ein solches noch besonders der Con-struction der Holzwände dadurch zu Statten, dass die abwechselnd nass und trocken werdende, also dem Faulen besonders ausgesetzte Fläche kleiner wird und dass die Höhe der Wände überhaupt eine geringere bleibt. Denn es ist nicht zu läugnen, dass der Vortheil einer Holzconstruction wesentlich abnimmt, wenn die Höhe der Wände ein gewisses Maass von etwa 4m übersteigt, weil alsdann schwere und tlicuere Hölzer zu den Ständern zu benutzen sind und namentlich auch sehr viel stärkere Verankerungen der Wände nothwendig werden.

Nach diesen und den im § 5 angestellten Erwägungen darf die Anwendung von Holzwänden vorzüglich für kleinere Canalschleusen mit geringem Gefälle und bei weichem Untergründe als zweckmässig gelten und soll nur unter Voraussetzung solcher Verhältnisse die Construction im Nachstehenden näher beschrieben werden. Als selbstverständlich kann dabei wohl gelten, dass bei hölzernen Wänden auch nur hölzerne Böden und zwar der leichtesten Construction Vorkommen.

Ein sehr geeignetes Beispiel einer Holzschleuse bietet die in den Fig. 11 bis 15, Taf. XLIX in einzelnen Theilen dargestellte Binnencanalschleuse zu Papenburg³). Diese Schleuse ist auf Taf. XXV in Fig. 6 als II. Verlaat (nach der dort üblichen holländisch-ostfriesischen Benennung) angegeben, aus welcher Figur ebenfalls ein Theil des ganzen Moorcanalsystems dieser Stadt hervorgeht. Es sei dabei bemerkt, dass der untere jenseits der Eisenbahn liegende Theil des Hauptcanals auch für beladene Seeschiffe bis zu etwa 3n’,6 Tiefgang fahrbar ist, und zu der auf Taf. XLIX mit-getheilten Schleuse an der Ems führt.

Die meisten Binnenschleusen dieses Moorcanalsystems, sowie viele ähnliche in Ostfriesland und Holland haben im Durchschnitt nur etwa lm Gefälle, dabei eine Drempeltiefe von etwa lm,9. Ebenso wie diese Tiefe für die kleinen, zur Abfuhr des Torfes aus den oberen Canalstrecken dienenden Schiffen reichlich bemessen ist, indem dieselben nur etwa lm tief gehen, ist auch die Breite der Schleusen nach dieser Hinsicht übermässig gross, nämlich 6m,6 zwischen den Thorständern, während für die Torfschiffe etwa 4m genügt hätte. Diese grösseren Maasse sind aus dem Grunde gegeben, um den seiner Zeit sehr schwungreich betriebenen Bau hölzerner Seeschiffe auch in den oberen Strecken des Canals ausüben zu können. Schiffe bis zu 300 Tonnen wurden nämlich in grosser Zahl dort noch vor etwa einem Jahrzehnt gebaut, in einem Jahre sogar 30 derselben, und leer in die Ems geschafft. Die Kammer der Schleuse hat ferner die grosse Weite von 8m,9 und eine Länge von 26m ausser dem oberen Hinterbo'den und dem unteren Thorkammerhoden erhalten, um gleichzeitig 4 gewöhnliche Torfschiffe (sog. Mutten) durchschleusen zu können. Die Schleuse ist also eine Kesselschleuse, und es erscheint in diesem Falle diese in Deutschland seltene Anordnung deshalb gerechtfertigt, weil jene Torfschiffe in der Zeit der Torfverschiffung stets in grosser Zahl hintereinander fahren.

Die Construction der Schleuse ist mit der grössten Sparsamkeit durchgeführt, was wohl allein daraus hervorgeht, dass die ganze Schleuse mit allen Nebenarbeiten

nur 18 900 Mark gekostet lmt. Die Ausführung geschah ferner nach vorheriger Anfertigung der Thore, der Drempel und aller Verbindungstheile, wie Zapfen u. s. w. in weniger als 8 Wochen. Diese Eile war geboten, um den Schiffahrtsbetrieb sowie auch den zu beiden Seiten der Schleuse stattfindenden Strassenverkehr so wenig als möglich zu stören. Es ist wohl ohne Weiteres klar, dass eine derartige billige und rasche Bauweise nur bei Holzconstruction möglich ist. Dabei darf dieselbe in ähnlichen Fällen keineswegs als zu unsolide gelten, wie sich z. B. die älteren und nicht einmal so gut gebauten Papenburger Holzschleusen, unter mehrfacher Erneuerung der Thore und des oberen Theils der Wände, in ihrem grössten Theile einige Menschenalter hindurch gehalten haben. Wie nämlich die Fig. 11 und 12 zeigt, liegt fast sämmtliches Holz unter dem Oberwasser, welches bei der grossen Frequenz so gut wie dauernd angesehen werden kann. Dass das Oberwasser etwa 0ni,5 unter der Oberkante der Seitenwände und Strasse steht, erscheint auffallend, ist jedoch durch den constanten Stand desselben und das baldige Ansteigen der Ufer nach oben hin motivirt. Um nämlich selbst bei starkem Wasserzufluss des Canals von dem etwa • 5000Ha grossen Moorgebiet in den oberen Haltungen keine Anschwellung zu bekommen, sind die Thore der Schleusen nur bis zur Höhe des normalen Spiegels verkleidet und ausserdem mit verhältnissmässig grossen Schützen versehen. Auf diese Weise wird der Wasserstand theils selbstwirkend, theils mit etwas Nachhülfe durch die Schleusen normirt, so dass nur fast unmerkliche Schwankungen eintreten. In der untersten Haltung allerdings kann bei hohem Aussenwasser der Ems und grossem Zufluss von oben eine zeitweilige Ueberschwemmung nicht verhindert werden.

Ist schon demnach das Holzwerk der Schleuse fast gänzlich von dem ohnehin conservirenden Moorwasser bedeckt, so ist durch die Construction der Wände leicht Gelegenheit gegeben, nach etwaigem Abfaulen der oberen bis zum Unterwasser reichenden Theile durch Abschneiden der Ständer in dieser Höhe das untere gesund gebliebene Holz zu erhalten und nur etwa in lm,5 Höhe eine Aufständerung vorzunehmen. Dabei werden sogar dieselben Verankerungen bestehen bleiben können. Diese gewähren bei der vollständig geschlossenen Construction durch Zugstange und Strebe eine fast absolute Sicherheit. Der Fuss der Wandständer stützt sich in der grössten Länge der Kammer, besser als es der in Fig. 12 gegebene Querschnitt zeigt, ausser mit dem Zapfen noch mit dem vollen Holze gegen die aus Fig. 13 hervorgehenden Spannbalken, mit denen der Boden hauptsächlich deshalb versehen ist, um dazwischen eine Kollschicht von Klinkern zum Schutz des Bohlenbelags anbringen zu können. Im Vergleich zu dieser höchst einfachen Construction der eigentlichen Seiten wände als aufgeständertes Bollwerk muss die zuweilen angewandte Construction mit eingerammten Wandpfählen als unzweckmässig bezeichnet werden. Es ist dabei nämlich in keiner Weise ein so guter dichter Anschluss des Bodens an die Scitenwände zu erreichen und wird die Stabilität der sich gegen den Boden stützenden Ständer durchaus nicht von der der eingerammten Pfähle übertroffen. Es verhält sich in dieser Hinsicht ein gewöhnliches freistehendes Bollwerk wesentlich anders, als die Wand einer mit festem Boden versehenen Schleuse.

Die Sicherung des Thorständers gegen den Druck und Zug der Thorflügel, deren Befestigung in Fig. 11, Tafel LIII angegeben, ist wesentlich mit Hülfe der fast bis zum Oberwasser reichenden Querspundwand beschafft, indem auf derselben ein 5cm starker eiserner Zuganker liegt, welcher den Thorständer und den hinter der Spundwand stehenden Pfosten verbindet. Ausserdem ist eine gegen zwei hinter der

Wand stehende Pfähle sich stützende Spreitze direct gegen den Druck der geschlossenen Flügel angebracht, und wirken endlich die in der Vorschleuse vor den Wandständern liegenden und mit dieser verkämmten Streben, sowie die oberen Wandholme, mit denen der Thorständer ebenfalls fest verbunden ist, sowohl dem Zug als dem Druck entgegen. Vergl. Fig. 11, 13 und 14.

Die einzige etwaige Schwäche einer Schleuse mit Holzwänden liegt vorzugsweise in der verhältnissmässig geringen Dichtigkeit der Wandbekleidung. Man kann indessen hierbei durch sorgfältige Bearbeitung der Bekleidungsbohlen, die trocken angebracht nach der Füllung der Schleuse noch etwas quellen, sowie durch Hinterfüllung mit fettem Thon, diesem Uebelstande sehr wirksam entgegen treten, wobei der geringe Wasserdruck ebenfalls wieder sehr von Bedeutung ist. Die Anbringung von hohen Querspundwänden neben den Thoren erscheint aber in dieser Hinsicht trotzdem unerlässlich.

Nach allem diesem darf die Herstellung hölzerner Wände unter den geeigneten Verhältnissen sehr empfohlen werden, indem eine solche Schleuse dasselbe leistet wie eine massive, kaum den fünften Tlieil derselben kostet, und bei etwa gesteigertem Bedürfnisse leicht beseitigt und durch eine grössere Schleuse ersetzt werden kann.

§ 11. Steinerne Wände. Dieselben sind nach § 5 anwendbar sowohl bei hölzernen Böden als auch bei steinernen. Es ist dabei schon erwähnt, dass gerade die letztere Anordnung sehr grosse Vortheile für die Stabilität oder die nothwendige Stärke der Mauern bietet. Es darf nochmals kurz gesagt werden, dass alle Schleusenmauern wegen ihrer grossen Bedeutung überhaupt, und speciell für die Beweglichkeit der Thore und die Erhaltung der Lichtweite der Schleuse unbedingt gegen jedes Ueb er weichen zu schützen sind, dass sie ferner durch den häufigen Wechsel des Wasserstandes vor ihnen und in ungünstigen Fällen auch des in der Erde hinter ihnen befindlichen Wassers ungünstiger situirt sind als Ufermauern mit constantem Wasserstande, doch darf ebenfalls nicht vergessen werden, dass eine Schleusenmauer, abgesehen von den Flügeln, mit ihrer Basis fast absolut unverrückbar gegen Verschiebung gesichert ist. Dieses ist aber ein so grosser Vorzug gegen freistehende Ufermauern, dass die erwähnten Nachtheile wohl dadurch aufgewogen werden. Dennoch mag wegen der Bedeutung der Mauern immer die von Minard aufgestellte Kegel bestehen bleiben, dass den Schleusenmauern je nach den Umständen 40 bis 45 Procent ihrer Höhe als mittlere Dicke gegeben werden soll. Es ist jedoch bei Böden mit verkehrtem Gewölbe dann nur die freistehende Höhe, also bis zur Kämpferlinie, zu rechnen.

Ueber die Dichtigkeit und Wetterbeständigkeit des Mauerwerks und des hierfür besonders in Betracht kommenden Materials ist im § 5 das Erforderliche gesagt. Es handelt sich also hier nur noch um die Formen im Allgemeinen und die einzelnen Constructionen im Speciellen.

In allen Fällen ist es zwar für die Stabilität günstig den äusseren Mauerflächen eine Neigung, etwa von Vis bis Vio zu geben. Dies würde jedoch in den Thorsäulen wegen der Vergrösserung der kostspieligen Thorflügel, sodann wegen der ungünstigen Linien des oberen Ufers auch in den Thornischen unzweckmässig sein; es muss deshalb hier im Allgemeinen die senkrechte Vorderfläche gewählt werden. Auch kann bei Canalschleusen, bei denen es auf einen möglichst sparsamen Wasserverbrauch ankommt, räthlicher sein, die Schleusenkammer so eng zu halten wie es nur eben die Schiffahrt gestattet, und muss alsdann ebenfalls von einer Böschung

der Kammermauern abgesehen werden. Endlich ist nicht zu verkennen, dass auch der Gebrauch der im § 13 zu beschreibenden Dammfalze bequemer wird, wenn diese in senkrechten Mauern liegen.

Da nun auch bei Canalschleusen die Höhe der Mauern selten über 5m hinaus-geht und hierbei der Vortheil der Böschung oft weniger wiegt, als die unbequemere Gestalt der oberen Uferlinien und die einfachere Construction, so werden meistens alle kleineren Schleusen mit senkrechten Wänden hergestellt. Dagegen wird es fast stets bei grossen Seeschleusen, deren Mauerhöhe über dem tiefsten Punkt des Bodens oft reichlich 12m beträgt, die Regel sein, alle aus obigen Gründen senkrecht zu gestaltenden Vorderflächen etwa mit ¹l1& zu böschen.

Dies ist auch bei den meisten grösseren auf Taf. XLIX bis LI dargestellten Schleusen geschehen. An dem Aussenhaupte wie auch dem Binnenhaupte der Papen-burger Schleuse jedoch wurde deshalb davon Abstand genommen, weil ausser den Thorsäulen, Thornischen und den mit Dammfalzen versehenen Vorschleusen nur die Flügel vorhanden sind. Diese sind daher nur zum Theil geböscht, soweit es ohne entgegenstehende Opfer geschehen konnte.

Nach Bestimmung der Aussenseite wird zunächst die obere Dicke festzusetzen sein, indem hiervon die übrige Dicke und die Form der Hinterseite zum Theil abhängt. Die obere Dicke muss aber mit Rücksicht auf etwaiges Anstossen von Schilfen nicht unter ein hiergegen genügend schützendes Maass genommen werden und zwar bei Binnenschleusen nicht unter 0,6 bis lm und bei Seeschleusen nicht unter 1 bis lm,5 je nach der Grösse der Schleusen. Dass die Stärke der Thorsäulen nach der Zugkraft in den Verankerungen zu bestimmen ist, kann hier mit Bezug auf § 17 zunächst übergangen werden.

Die Rückseite der Seitenmauern muss vor allen Dingen so angelegt werden, dass ein dichtes Anschliessen der Hinterfüllungserde erfolgt und die Bildung von Wasseradern zwischen Ober- und Unterwasser neben dem Bauwerk unmöglich gemacht wird. Es ist wohl unzweifelhaft, dass die nach der Anbringung sich noch Jahre lang setzende Hinterfüllungserde am vollkommensten verbunden und mit dem Bauwerk in Berührung bleibt, wenn die hintere Fläche desselben eine einzige Neigung besitzt, wie z. B. bei der Mosel-Schleuse Fig. 8, Taf. L geschehen ist. Um aber die Breite des theueren Fundamentes nicht zu sehr zu vergrössern und weil ferner bei Anwendung von Backsteinen die Herstellung einer glatten geneigten Fläche schwierig oder wenigstens mit gewissen Extrakosten verbunden sein würde, so treppt man in der Regel bei grösseren und in Backstein gebauten Schleusen die Hinterfläche in der oberen Hälfte mehrfach ab und lässt die untere Hälfte steil, wenn man sich nicht besonderer Constructionen (s. § 12) bedient. Vergl. z. B. Fig. 4 Taf. XLIX, Fig. 13 Taf. L, sowie Fig. 3 und 10 Taf. LI.

Dass eine Unterschneidung der Seitenmauern an dem unteren Theile der Hinterfläche, wie sie zur Materialersparung bei stark nach vorn gerichteter Drucklinie wohl für gewöhnliche Stützmauern angewandt wird, für alle Schleusenmauern absolut verwerflich ist, kann wohl unter Hinweis auf die vorhin genannte Bedingung, dass ein möglichst dichtes Anschliessen der Hinterfüllungserde angestrebt werden müsse, als selbstverständlich gelten. Dagegen kann es bei sehr starken Mauern zur Kostenersparung wohl zugelassen werden, ähnlich wie in Fig. 15 und 16, Taf. LI bei der Geestemünder Schleuse geschehen, in dem hinteren Theile des Mauerwerks Höhlungen auszusparen und diese mit billigem Material, dort z. B. mit 9 Theilen Sand und

als wahrscheinlich gelten, dass die Hinterfüllungserde in der nebenstehend bei b gezeichneten Weise sich nicht dichtschliessend in den rechtwinkligen Raum an die Mauer legen, sondern eine gewisse Fuge otfen lassen werde. Je grösser dann der Wasserdruck und je löslicher die Hinterfüllungserde, desto leichter bilden sich dadurch, besonders in grösserer Tiefe, Wasseradern hinter der Mauer aus. Solche Abschrägungen sind in Fig. 4, Taf. XLIX zwar nicht gezeichnet, jedoch bei der Ausführung durchweg angebracht. Ausser den Abschrägungen wendet man ferner die Vorsichtsmaassregel an, alle Abtreppungen in horizontaler Richtung mehrfach zu unterbrechen. Dies geschieht z. B. in sehr einfacher Weise dadurch, dass die sich hinter zwei verschiedenen, aber aneinander

1 Theil Mörtel, auszufüllen. Man wird jedoch hiermit der Wasserdichtigkeit wegen niemals so Aveit gehen dürfen als hei gewöhnlichen Ufermauern.

Um die Abtreppungen hinsichtlich der Bildung von Wasseradern möglichst unschädlich zu machen, füllt man dieselben wohl nach Fig. 18 a aus. Denn cs muss

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grenzenden Mauerfluchten befindenden Abtreppungen nicht in einer gleichen Höhe Zusammentreffen, dass also die Abtreppungen des einen Mauertheiles sich an dem anderen todtlaufen. Wirksamer ist es jedoch, an gewissen Stellen ausserdem völlig senkrechte Rücksprünge oder sog. Hinterpfeiler anzubringen, welche sämmtliche, sich an der übrigen Mauer etwa gebildet habende Wasseradern völlig abschneiden. Solche Hinterpfeiler sind ausserdem für die Verankerung der Thorflügel gradezu unentbehrlich und werden deshalb zunächst hinter der Thorsäule angebracht und von da aus in entsprechenden Entfernungen an anderen geeigneten Punkten wiederholt. So sind z. B. in Fig. 2, Taf. XLIX unter den in die Deichkrone zurückspringenden Deckplatten der Mauer auch solche senkrechte Pfeiler aufgemauert, wie aus Fig. 4 • ebenfalls hervorgeht. Ebenso befinden sich am Binnenhaupt die in Fig. 6 ersichtlichen Hinterpfeiler hinter den Thorsäulen. An der in Fig. 2 bis 4, Taf. L dargestellten Schleuse sind ausser hinter der Thorsäule des Oberhauptes noch drei senkrechte Pfeiler hinter der Schleusenkammer angebracht.

Bei den an der Nordsee liegenden Schleusen des Amsterdamer Canals Fig. 2, Taf. LI sind an der nördlichen Seite neben der Entwässerungsschleuse sogar ausser den Hinterpfeilern der Thorsäulen noch zwei spundwandartige Mauern angewandt, weil hier auf einer kurzen Entfernung von etwa 20m der ganze Wasserdruck von etwa 3:11 bei Sturmfluth wirksam ist. An der südlichen Seite wiederholen sich diese Mauern je einmal an dem Aussenhaupt und Binnenhaupt der dort liegenden Kammerschleuse.

Von den Detailconstructionen der steinernen Wände ist zunächst besonders die Herstellung der Wendenische zu besprechen. Die äussere Form derselben ergiebt sich aus § 6, S. 866 und der auf S. 874 befindlichen Figur. Für die Ausführung empfiehlt es sich, wie aus den verschiedenen Beispielen auf Taf. XLIX bis LII, sowie aus Fig. 19, Taf. XLII zu ersehen, grosse in gutem Verbände liegende Quader von vorzüglicher Güte hierzu zu verwenden. Dieselben müssen sämmtlich vor dem Versetzen die dem Thorrücken entsprechende Form erhalten, jedoch zweckmässiger nur erst in blosser Bearbeitung mit den geeigneten Hämmern u. s. w. als bereits mit geschliffenen Flächen. Das Abschleifen geschieht am besten erst dann, wenn die ganze Nische aufgemauert und der untere Zapfen versetzt ist, der Halsring für den oberen Zapfen aber in richtiger Lage angepasst werden kann. Vergl. § 17. Alsdann wird

die Drehachse des geschlossenen (nicht des geöffneten) Thores durch eine stramme Schnur genau lothrecht bestimmt und auf ihr eine um ein gewisses Maass schwächere Schablone in der ganzen Nische auf und niedergeführt, um zunächst alle vortretenden Stellen erkennen und abarbeiten zu können. Danach kann, etwa mit einem den Thorrücken genau darstellenden harten Holzstück von mässiger Länge oder mit sonst geeigneten Mitteln, die Nische leicht ausgeschliffen werden. Die einzelnen Quader vor dem Versetzen zu schleifen führt fast zweifellos zu doppelter Arbeit. Wegen der Excentrk ität der Drehachse wird das geöffnete Thor in der so hergestellten Wendenische sicher mit dem gewählten Spielräume passen. Das Ausschleifen ist nöthig, damit ein wasserdichte]' Anschluss des geschlossenen Thores erfolge und nicht trotz der Excentricität bei dem Beginne der Drehung noch eine schädliche Reibung eintrete.

Wenn die Wendesäule nur aus einzelnen Segmenten besteht, oder sich nur wie bei den Schleusen des Amsterdamer Nordseecanals mit zwei Holzleisten an die Nische lehnt, so ist die Bearbeitung derselben entsprechend einfacher.

Mit ähnlicher Sorgfalt, wenn auch ohne Ausschleifung, sind die Dammfalze zu bearbeiten. Endlich muss als Regel gelten, dass alle Kanten wie z. B. der Dammfalze mindestens mit 3cm Radius, die der Vorschleusen und Einfahrten aber besser mit 0,1 bis lra Radius abgerundet werden. Bei grossen Seeschleusen, z. B. der Geestemünder nach Fig. 11, Taf. LI, gebraucht man sogar die Vorsicht, die Ecken mit etwa lm abzurunden und ausserdem etwa bis zum Niedrigwasser ganz mit Holz zu verkleiden, damit sowohl die Schleuse als auch die Schiffe möglichst geschützt werden. Ueber den Schutz durch sog. Fender siehe § 13 und 22.

Die Mauern müssen mit grossen und starken Deckplatten abgedeckt werden, denen zum sicheren Betreten zweckmässig an der abgerundeten Kante ein kleiner vortretender Wulst gegeben wird.

Endlich sind in Kammerschleusen in geeigneter Höhe Ringsteine zum Festhalten und Fortbewegen kleinerer Schiffe anzubringen.

§ 12. Besondere Constructionen von Böden und Wänden. Da bei den Kammerschleusen die eigentliche Kammer in der Regel mehr als die Hälfte der Länge des ganzen Bauwerks einnimmt und, wenngleich im Detail weniger complicirt als die Häupter, doch einen sehr bedeutenden Theil der Gesammtkosten ausmacht, so ist es stets zu erwägen ob nicht dieser Theil der Schleuse in einfacherer und billigerer Weise hergestellt werden könnte. Wenn jedoch erst einmal die Anordnung eines dichtschliessenden steinernen Bodens und stabiler Seitenmauern angenommen ist, so lässt sich ohne Nachtheil für die Solidität dieser beiden Haupttheile der Kammer hieran keine Ersparung an Material gegen die in den § 9 und 11 aufgestellten Regeln mehr vornehmen. Denn der gemauerte Steinboden verlangt Dichtigkeit, weil er sonst selbst in Gefahr kommt, wenn auch langsam so doch mit der Zeit sicher zerstört zu werden; ebenso müssen die Seitenmauern im vollen Maasse den Ansprüchen der Stabilität unter schwierigen Verhältnissen genügen.

Es fragt sich jedoeh, ob denn unbedingt beide Theile für die Wirksamkeit der Schleuse erforderlich sind. Dies kann in manchen Fällen verneint werden und zwar bald nur für einen, bald für beide Theile. Wenn die beiden Häupter an ihrer Grenze mit der Kammer durch Querspundwände im Boden genügenden Abschluss erhalten, so hat der Kammerhoden selbst gar keine Bedeutung mehr, so lange er nur tief genug und ohne jedes Hinderniss für die passirenden Schifte ist. Falls

sogar auf dem Umwege um die Häupter herum durch den natürlichen Erdboden sich kleine Wasseradern ausbilden und in dem ungedichteten Kammerboden aufquellen, so würde erst dann ihr Vorhandensein nachtheilig werden, wenn entweder dadurch in der Schleusenkammer der Wasserspiegel nicht nach Belieben niedrig oder hoch zu halten wäre, durch das Aufquellen lästige Ablagerungen entständen, oder wenn endlich die Wasseradern den Bestand der seitlichen Erdmassen neben der Schleuse in Gefahr brächten. Schon aus dem Bestehen zahlreicher Dock- und Schutzschleusen, welche nur ein einziges Haupt haben, und wobei der ungedeckte Boden vor oder hinter demselben sich genau so verhält wie der ungedeckte Kammerboden einer Kammerschleuse, ist aber erwiesen, dass diese Gefahren, bei übrigens zweckmässiger Anlage der letzteren, wenig zu fürchten sind.

Aehnlich verhält es sich mit den Seitenmauern hinsichtlich der Sicherheit der ganzen Anlage. Wenn sie fehlen, so bestehen gewissermaassen zwei selbständige Häupter hintereinander, welche entweder abwechselnd den vollen und grössten Wasserdruck zu ertragen haben oder welche sich durch Vertheilung des grössten Unterschiedes der Wasserhöhen gegenseitig unterstützen. Dies ist z. B. der Fall bei Kammerschleusen, bei denen nur bis zu einer gewissen Höhe des Aussenwassers durchgeschleust, bei einer grösseren Höhe aber in der Kammer annähernd ein mittlerer Stand gehalten wird.

Das Vorhandensein von steilen Kammerwänden kann jedoch erwünscht und nothwendig sein, um das zum Durchschleusen erforderliche Wasserquantum auf ein Minimum zu reduciren und ebenso auch an Zeit für das Durchschleusen zu sparen. Der erstere Fall kann nur bei Canalschleusen wasserarmer Haltungen oder bei solchen Schleusen in Frage kommen, die gegen höheres Aussenwasser ein möglichst niedrig zu haltendes Binnenwasser abschliessen. Die andere Absicht lässt sich in gewissem Maasse auch durch Vergrösserung der zum Füllen und Leeren der Kammer dienenden Oeffnungen erreichen. Wo aber diese beiden Umstände nicht einmal in Frage kommen, darf unbedenklich auch die Kammer ohne steile Mauern hergestellt werden.

Selbstverständlich kann noch bei Weglassung eines festen dichten Bodens die Anordnung von Seitenmauern zweckmässig sein, während wohl umgekehrt ein fester Boden ohne solche Seitenwände keinen Sinn haben würde. Es kommen deshalb so

wohl Mauern vor, welche nur künstlich gebildete Seitenwände, Mauer oder Holzwand, dagegen keinen entsprechenden Boden haben, als auch solche, welchen beide Theile fehlen und wobei statt derselben nur in sehr einfacher Weise eine Sicherung gegen die Angriffe des bei dem Füllen und Leeren oder durch Wind bewegten Wassers gegeben ist.

Ausser diesen durch einige Beispiele zu illustrirenden Fällen mögen dann noch solche erwähnt werden, bei denen Böden und Seitenwände zwar angewandt sind, wobei jedoch die Constructionen von den gewöhnlichen erheblich abweichen.

Als Beispiel einer Kammer ohne festen Boden und Seitenwände diene zunächst die auf Taf. XLIX dargestellte und bereits im § 2 und 3 besprochene Papenburger Hauptschleuse. Die disponiblen Geldmittel zwangen zur grössten Sparsamkeit. Dazu kam, dass nach dem Binnenhaupte hin der Untergrund etwa 4 bis 5m tief unter der nöthigen Sohlentiefe aus völlig weichem Moorschlamm bestand, dass also massive Seitenwände eine sehr theuere Fundirung veranlasst haben würden. Es wurde deshalb nur die Anbringung kräftiger oben etwa 2m,5, unten reichlich 3m,5 starker nach der Kammer hin nur etwa wie 1:2 geböschter Buschwände angeordnet, deren ein-

zelne Schichten zur Vermeidung eines Rutschens nach hinten geneigt und zur Dichtung gegen Ausspülung mit guter Klaierde ausgestampft waren. Diese Wände beschweren den Boden am wenigsten und stützen die hinterliegende Erde wirksam. Bei etwaigem Nachsenken bedürfen sie nur einer Aufhöhung. Ihre horizontale Oberfläche ist mit gestampften Backsteinbrocken geebnet und bequem gangbar gemacht, lieber der Höhe der gewöhnlichen Fluth liegt eine einfache Rasenböschung.

Der Boden der Schleuse bedurfte zur Verhütung von Auskolkungen durch die zeitweilig starke Ab Wässerung von 12000Ha, sowie wegen der Wirkung der Thorschützen eine Abdeckung. Hierzu schien bei der Weichheit des Untergrundes in der Nähe des Binnenhauptes eine Om,3 bis Om,6 dicke Buschschicht mit daraufgelegten roh bearbeiteten Om,3 dicken Sandsteinstücken am vortheilhaftesten, zumal solche Sandsteine sehr billig von der oberen Ems her zu beziehen waren. Die Sohle der Kammer erhielt dabei eine kleine Wölbung. Der Vorhafen ist in ähnlicher Weise mit Busch eingefasst und bis auf etwa 15m von der Schleuse ab ausgedeckt. Alle diese sehr billigen Constructionen haben sich seit 14jährigem Bestände durchaus gut erhalten.

Bei der auf Taf. LI dargestellten Nordsee-Schleuse des Amsterdamer Canals mussten offenbar die grosse Kammerschleuse und die pördlich danebenliegende Abwässerungsschleuse gemauerte Seitenwände haben, dagegen hat man trotz der ver-hältnissmässig unbedeutenden Ersparung es nicht verschmäht, an der Landseite der kleinen Kammerschleuse die Kammermauer fortzulassen und durch ein auf einer Klaiscliicht ruhendes Basaltpflaster aus rechteckig behauenen Stücken zu ersetzen. In gleicher Weise sind auch, wie Fig. 9 zeigt, die Böschungen in der Nähe der Schleusen aussen und innen bis etwas über gewöhnlicher Fluthhöhe gedeckt, während sie oberhalb dieser Höhe nur eine fette Klaiscliicht auf dem natürlichen Sandboden erhalten haben. Die Böden der Schleusen sind ausser in den Häuptern und in der Abwässerungsschleuse ebenso wie der Canalschleuse in etwa 10m Abstand von allen Schleusenmauern, zunächst mit einer Buschlage, darauf mit kleineren Steinbrocken und endlich mit einem dichtscliliessenden Basaltpflaster versehen. So zweckmässig im Allgemeinen diese Anordnungen, so dürfte wohl das rechteckige Behauen der Basaltstucke einiges Bedenken erregen. Es kann gewiss der Basalt wegen seiner Schwere als sehr geeignet zu solchen Deckungen erscheinen, doch wird ihm, wo die Steine bearbeitet werden müssen und es nicht auf grosse Härte ankommt, wohl ein weniger harter Stein vorzuziehen sein.

In Holland befinden sich zahlreiche Kammerschleusen mit ähnlicher Ausführung der Kammern, wie in den beiden vorigen Beispielen angegeben.

Nachstehendes Beispiel der auf Taf. LII zum Theil dargestellten Schleuse bei Evry ist dem Werke Lagrene’s „Cours de navigation interieure“ entnommen. Diese im Jahre 18⁶⁰/ei entstandene Schleuse ist zugleich der Typus der auf der canalisirten oberen Seine gebauten Schleusen (vergl. § 3 hinsichtlich der Lage zu dem Wehre). Statt wie bei der Marne die Trennungswand zwischen Schleuse und Fluss aus einer gewöhnlichen Mauer herzustellen, hat man hier zur Ersparung neben der Kammer nur einen Damm construirt. Derselbe setzt sich nach Fig. 4 zusammen aus einem bis etwa 2m tief in den festen Boden eingelassenen Thonkern, welcher zu beiden Seiten mit gewöhnlichem Boden bedeckt ist. Zum Schutz gegen das bewegte Wasser ist der ganze Körper sodann mit gestampfter Kreide bedeckt und diese Schicht mit trockenen Steinen abgepflastert. Nach der Schleuse hin stützt sich diese Decke gegen einen Streifen Beton mit einer Spundwand (vergl. Fig. 1), nach dem Flusse hin dagegen nur gegen eine Steinpackung nebst Spundwand. Nach Lagrene hat sich das trockene Pflaster mit der ebenfalls trockenen Kreide nicht gehalten, sondern ist durch den häufigen Wechsel des Wassers ausgewaschen und versackt. Er ist daher der Ansicht, dass statt der Kreide und statt der äusseren Steinpackung ebenso wie unten an der Innenseite hätte Beton verwandt und dass das Pflaster in hydraulischen Mörtel hätte gelegt werden sollen. Dieser Ansicht ist gewiss beizutreten, zumal für den von beiden Seiten gleich exponirten Zwischendamm, welcher eine ungleich höhere Bedeutung hat als die in gleicher Weise gedeckte Böschung der Kammer an der Landseite, von welcher in Fig. 4 grade ein Schnitt durch die kleine neben den Häuptern liegende Treppe gezeichnet ist. Kleine Pflastersteine auf leicht auswaschbarer Unterlage dürfen überhaupt nicht als ein passendes Deckungsmittel für Ufer mit stark wechselndem oder bewegtem Wasser gelten, während hier grosse Steine auf Klai oder einer dichten Buschpackung ungleich grössere Sicherheit bieten.

Die Kammersohle dieser Schleuse ist völlig unbedeckt geblieben. Bei dem guten Untergrund der dortigen Schleusen und dem billigen Mauerwerk jener Gegend ist allerdings die gewählte Construction nicht als unbedingt zweckmässig anzuerkennen.

Eine sehr leichte und für kleine Schleusen unter Umständen sehr nachahmungs-wertlie Construction tlieilt Lagrene ferner von der Schleuse bei Mauloy in dem cana-lisirten Ourcq-Flusse mit. Während die Häupter der Schleusen auf einem gewöhnlichen

Fig. 19.

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durch den sehr schlechten Untergrund bedingten Pfahlroste ruhen, welcher freilich unzweckmässigerweise in den Böden mit einer etwa Om,5 dicken Mauerschicht bedeckt ist, besitzt die Kammer nach nebenstehender Fig. 19 geneigte Wände aus einer hochkantigen Schicht Backsteine, welche sich gegen zwei Reihen 4"' von Mitte zu Mitte entfernter und verhöhnter Pfähle stützen, die durch Spreitzen gegenseitig abgesteift sind. Der Boden ist durch quergelegte auf jene Holme genagelte Bohlen bedeckt.

Die allereinfachste Construction der ganzen Schleuse findet sich zufolge Lagrene und den Ann. des ponts et chaussees von 1867. 2. Sem. pag. 309 bei einigen neuern holländischen Schleusen z. B. an einem Zweigcanal der Maas. Es ist dabei nicht allein die Kammer völlig aus Buschwänden und mit ungedecktem Boden gebildet, sondern auch die Thorkammerwände sind völlig weggelassen und nur durch bogenförmig zurückspringende Flügel ersetzt. Um den Schleusenthüren eine Stütze bei geöffnetem Zustande zu geben sind statt der Thornischen nur Dücdalben angebracht.

Man kann endlich bei sehr kleinen Canalschleusen für leichte Kähne und bei gutem Boden die sämmtliclien Theile der Schleuse bis auf einen hölzernen Drempel mit einer Spundwand unter demselben und neben den auf dem Drempel stehenden Thorständern beschränken, welche letztere entweder Theile eines Bollwerks sind oder sonst gegen den Zug der Thorflügel gehalten werden. Eine solche Vorrichtung ist nach nachstehender Skizze Fig. 20 (S. 913) von Storm Buysing im II. Tlieil seiner „Waterbouwkunde“ auf Taf. XXXI angegeben.

Eine höchst eigentümliche Construction einer grossen Sieschleuse bildet die aut’ Taf. LI, Fig. 18 bis 21 in dem der Themse zugekehrten Unterhaupt und auf Taf. LIX, Fig. G in ihrer

Situation dargestellte Schleuse der Victoria Docks in London. Dieselbe besitzt noch etwas grössere Dimensionen als die Geestemünder Schleuse, ist übrigens nur als Dockkammerschleuse, nicht zugleich als Schutzschleuse eingerichtet. Sie kann jedoch zu Zeiten nach dem Einlassen einer Springfluth bei der darauf eintretenden Springfluth-Ebbe einen Wasserdruck von etwa 5m,5 zu ertragen haben, während in Geestemünde eine solche Wasserdifferenz nicht eintreten kann, da in dem Bassin nahezu die Höhe des gewöhnlichen Hochwassers gehalten wird. Trotzdem ist der ersteren Schleuse eine sehr viel leichtere Construction gegeben, die zum grossen Theil aus Sparsamkeitsrücksichten, zum Theil dagegen auch aus sehr günstigen Terrainverhältnissen entsprungen ist. Wie Fig. 18 angiebt, liegt die Sohle des Betons schon in dem fast absolut wasserdichten und dabei völlig tragfähigen Thonboden, dem sog. London Clay. Der Boden der Schleuse besteht nun nach Fig. 17 in den Häuptern aus Ziegelmauerwerk, wobei sogar die Drempel nicht aus Werksteinen gebildet, sondern nur mit einer gusseisernen Kante verkleidet sind. Das Mauerwerk des Unterhauptes ruht direct auf dem London Clay, wogegen unter dem des Oberhauptes noch eine Betonschicht liegt. Der Drempel des Oberhauptes liegt nämlich 1"’,35 höher und wird nach der Kammer hin durch eine ebenfalls nur aus Backsteinen hergestellte, übrigens abgetreppte Abfallwand begrenzt. Wie Fig. 17 und 19 zeigen, greift das Mauerwerk des Unterhauptes an den Seiten um etwa lm,5 tiefer in den Boden als in der Mitte. Die Betonschicht in der 24m weiten Kammer ist nur lm,2 dick und ist mit einer 0m,6 dicken Schicht von Thon bedeckt. Der Grund hierfür ist schwer einzusehen.

Fig. 21.

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Fig. 20.

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Ebenso leicht wie der Boden sind die Wände, namentlich in der Kammer. Die in der Thorkammer und den nächsten Vorsprüngen aus Ziegeln aufgemauerten, mit Klinkern verblendeten und an den Kanten und Wendenischen mit Quadern eingefassten, in der Mitte nur 2m,8 dicken Mauern werden allerdings noch durch eine Hinterfüllung von Beton verstärkt, welche zugleich die aus lm,5 weiten, gusseisernen Röhren gebildeten und mit Ziegelmauerwerk umgebenen Umlaufscanäle trägt. Diese Betonwand zieht sich nun nach der Kammer sowie nach der Aussen- und Innen-Vorschleuse oder Einfahrt hin als die Hauptwand fort, welche bei ¹/r, Anlauf oben lm,5, unten 2m,7 dick, also etwa V⁵ der Höhe, erhalten hat. Sie wird jedoch etwas verstärkt durch vorgeschlagene, nach hinten jedoch sehr schwach verankerte eiserne Pfähle, welche noch etwa 0m,3 in den London Clay reichen, aber sich namentlich gegen die Betonsohle stützen. Die Pfähle stehen in lm,8 Abstand von Mauer zu Mauer und reichen etwa bis zur halben Höhe der Wand, von wo ab sie durch Aufständerung verlängert sind. In der unteren Hälfte füllen gusseiserne Spundbohlen die Zwischenräume der Pfähle, in der oberen aber quadratische Platten die der Ständer aus. Hinter der Betonwand liegt eine etwa lm starke Tlion-hinterfüllung. Während des Baues sollen erhebliche Ausweichungen der Wände vorgekommen sein, doch stehen sie seitdem über 20 Jahre unversehrt.

Endlich muss noch die ausschliessliche Verwendung von gusseisernen Platten zu Böden und zu Seiten wänden erwähnt werden, welche schon im vorigen Jahrhundert durch Tel ford auf dem Ellesmere-Canale stattfand. Die vorstehende Skizze, Fig. 21, zeigt einen Schnitt unterhalb des Oberhauptes, so dass man gegen den Abfallboden sieht. Dieser ist zum Schutz gegen das An-stossen der Schiffe zum Theil mit doppelten Holzbohlen verkleidet, während im Uebrigen sämmtliche Boden- und Seitenflächen aus gusseisernen Platten mit den nöthigen Rippen bestehen. Die ganze 4m,5 betragende Weite der Schleuse ist von etwas längeren und lm,5 breiten Bodenplatten überspannt, welche durch ein leichtes Rostwerk unterstützt werden. Die Seitenplatten sind ebenfalls 4ra,5 lang, reichlich lm,5 hoch, liegen mit verwechselten Stössen und stützen sich unten gegen die Rippe der Bodenplatten. Indem sie untereinander zu einem Ganzen verschraubt sind, wird die durch sie gebildete Wand in sehr geschickter Weise nach hinten verankert. Thornischen, Wendenischen und

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Handbuch d. Ing.-Wisscnscb. III.

Dammfalze sind durch entsprechende Krümmungen in den gegossenen Platten und die Drempel durch Einlegung von Holzschwellen zwischen entsprechende Rippen gebildet. Die Umläufe bestehen aus krummen gusseisernen Röhren, die an den passenden Stellen der betreffenden Platten angeschraubt sind. Die ganze Construction ist in ihrer Art vollendet zu nennen; auch wird eine solche Schleuse selbst in dem schlechtesten Grunde mit Leichtigkeit die nöthige Unterstützung finden. Aber dieser Yortheil ist bei einer Holzschleuse in noch höherem Maasse zu erreichen und stehen übrigens die Vorzüge des Gusseisens vor dem Holze, im Verein mit seinen Schwächen, nicht in dem richtigen Verhältnisse zu den sehr viel grösseren Kosten.

§ 13. Einfahrten, Flügel, Dammfalze, Treppen. Die vorstehenden fast bei keiner Sclileusenanlage fehlenden Theile mögen hier zusammengefasst besprochen werden, weil sie in der Regel in einer gewissen constructiven Verbindung miteinander stehen.

Für die Einfahrt einer Schleuse steht der Begriff nicht völlig fest. Man versteht darunter zwar in der Regel denjenigen Theil einer Schleuse, welcher ausserhalb des äusseren oder inneren Thores und dessen Zubehörungen als Thorkammer, Thorsäule u. s. w. liegt und wesentlich nur zum bequemeren oder sicheren Einfahren der Schilfe aus dem Fahrwasser des Canals, Flusses oder Seehafens in die Schleuse dient. Es dient nun sehr häufig die Vorschleuse auch ausschliesslich als die Einfahrt, doch kann auch bei grösseren schwieriger einzufahrenden Fluss- und Seeschleusen sich die Einfahrt weit über die eigentliche Vorschleuse hinaus erstrecken und als sog. Vorhafen (vergl. Cap. XVII, § 5) erscheinen. In solchem Falle ist jedoch nach dem herrschenden Sprachgebrauch die Grenze für die Einfahrt nicht genau zu ziehen. Die weiteste würde den ganzen Vorhafen mit umfassen, die engste dagegen schon bei der Vorschleuse, als dem unbedingt zur Schleuse gehörenden und constructiv mit ihr verbundenen Theile, liegen. Es mögen einige Beispiele aus den in den Taf. XLIX u. s. w. dargestellten Schleusen zur Erläuterung dienen.

In Fig. 6, Taf. XLIX würde in engerem Sinne nur die nach Fig. 2 und 3 eng mit dem übrigen Schleusenhaupt verbundene, zwischen den schräg zusammenlaufenden Mauern liegende Vorschleuse eine Einfahrt genannt werden können. Denn da der Vorhafen hier auch zum Liegen von Schiffen, welche entweder nicht sogleich von dem Flusse in die Schleuse oder von der Schleuse auf den Fluss fahren können, dienen soll, also eine gewisse selbstständige Bedeutung neben der Schleuse oder wenigstens neben der Einfahrt besitzt, so würde es zu weit gerechnet sein, ihn ebenfalls Einfahrt zu benennen. Fast dasselbe gilt von der in Fig. 10, Taf. L dargestellten Weser-Schleuse, indem der obere Vorhafen für 6 Segelschiffe von 3o bis 47m Länge und 6 bis 7m,5 Breite, sowie für 1 Dampfschiff von 52m Länge und 10"’,8 Breite, der untere Vorhafen für ein Dampfschiff und 2 Segelschiffe Raum bietet. Es sind also beide Vorhäfen unter Umständen sogar als Zufluchtshäfen zu benutzen und daher gewissermaassen selbstständige Bauwerke. Trotzdem ist ihr gewöhnlicher Zweck, das bequeme Einfahren vom Fluss in die Schleuse zu erleichtern. Ferner wird bei der in Fig. 22, Taf. LI dargestellten Schleuse zu Harburg aus denselben Gründen der Raum.zwischen der Elbe und den schräg zusammenlaufenden Mauern vor der Schleuse als Vorhafen, dagegen der nur mit einem gepflasterten Boden versehene, trichterförmige Raum zwischen diesen Mauern als Einfahrt zu bezeichnen sein.

¹

) Die Stadtschleuso in Berlin. Zeitschr. f. Bauw. Bd. XII und XIV. Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

²

) Näheres über diesen Bau siehe in Friedmann’s ,,0fficieller Bericht über das Marinewesen auf der Weltausstellung 1873 zu Wien“, 1874; und in den Notices sur les dessins et modeles exposees ä Vienne 1873, relatifs aux travaux des ponts et chaussees, reunis par les soins du ministere d. tr. p. Paris 1873.

³

) Die wasserbaulichen Anlagen der Stadt Papenburg, von L. Franzius. Zeitschr. d. Arch, u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. XII.

Bei den in Fig. 2, Taf. L und Fig. 5, Taf. L1I dargestellten Schleusen ist nun ausser den möglichst kurz gehaltenen Vorschleusen keine weitere Einfahrt vorhanden, als in dem ersteren Falle eine von der Canalseite her erfolgende Convergenz der Canalufer, während im zweiten Falle die Schiffe nach dem Passiren der schmalen Vorböden sich sofort im offenen Wasser befinden.

Ferner befinden sich auf den Taf. LVII, LVIII und LIX zahlreiche Beispiele von Einfahrten zu Seeschleusen. Es sind darunter mehrere Schleusen wie z. B. die Kammerschleuse in Geestemünde (siehe Fig. 16, Taf. LI), die Kammerschleuse und die beiden Dockschleusen in Bnmerhafen, die Kammerschleusen in Wilhelmshafen, Hüll, Vlissingen u. A., welche ausser der eigentlichen in der Nähe der Schleuse meist trichterförmig zulaufenden Einfahrt noch einen Vorhafen für mindestens ein grösstes Schiff haben. Ausser ganz localen Gründen, wie z. B. in Geestemünde die Lage der Schleuse zu dem engen Geeste-Flusse, wird in der Regel das Vorhandensein einer starkem Strömung oder die Heftigkeit des Wellenschlages die Anbringung eines Vorhafens für die Einfahrt bedingen. Vergl. Cap. XVII, § 5. Wo dieses entweder nicht der Fall, oder wo statt des Vorhafens ein Halb-

tidebassin sich befindet, wie z. B. bei verschiedenen in Taf. LYII mitgetlieilten Docks zu Liverpool, oder endlich wo der Ifiatz zu einem Vorhafen gefehlt hat, ist nur eine kurze Einfahrt ausser der Vorschleuse gegeben, so z. B. bei dem Victoria-Dock in London, dem Nortliumberland-Dock an der T}ne u. s. w.

Bei den Schleusen des Amsterdamer Canals Fig. 2, Taf. LI ist endlich gar keine besondere Einfahrt angebracht, offenbar weil, wie aus Fig. 6, Taf. LVIII ersichtlich, die Schleusen etwa lKm weit von der Mündung des Canals entfernt liegen.

Aus den vorstehenden Beispielen geht zunächst hervor, wie mannigfaltig die Bedingungen für die Anlage einer Einfahrt unter Berücksichtigung der verschiedenen Oertlichkeit sind. Da bei den getroffenen Anordnungen dieser Beispiele aber auch das suhjective Ermessen der verschiedenen Erbauer einen sehr wesentlichen und keineswegs gleichmässigen Einfluss geübt hat, so mögen unter Bezugnahme auf die Erwägungen im § 4 nachstehende allgemeine Regeln zur Beurtheilung neuer Fälle dienen.

Bei reinen Canalschleusen, wo das Wasser als absolut ruhig angesehen werden kann und man die Schiffe völlig in der Gewalt hat, ist ausser einer Abrundung der Mauertheile der Schleuse keine besondere Einfahrt nöthig. Man lässt zwar in der Regel die Ufer des Canales dicht vor der Schleuse etwas schräg zusammenlaufen. Doch geschieht dies mehr um auf dem Lande einen bequemen und kurzen Weg von dem Canalufer nach den Schleusenmauern zu gewinnen und um die Länge der Schleusenflügel thunlichst einzuschränken, als um dadurch den Schiffen das Einfahren zu erleichtern.

Bei Flusschleusen würde dieses unter Umständen schon notliwendiger sein, namentlich dann, wenn die Schleuse nicht, wie z. B. die Schleuse in Fig. 5, Taf. L1I, dicht an einem der Ufer, sondern etwa wie z. B. in Hameln zwischen zwei Wehren liegt. In solchen Fällen also, wo die Strömung des Flusses das Schiff in Gefahr bringen kann, die Schleuse selbst zu verfehlen, muss derselben eine trichterförmige Einfahrt, jedoch nur an dem oberen Haupte gegeben werden. Es wird gewiss in allen Fällen dabei genügen, wenn die Mündung der Einfahrt die doppelte Schleusenweite bekommt und die Länge der Einfahrt etwa gleich der grössten Weite ist. Diese Länge erscheint nöthig, damit die wenn auch sich langsam bewegenden Schiffe doch nicht schädlich gegen die Mauern der Einfahrt stossen, sondern sanft in die Richtung der Schleusenachse geleitet werden. Wenn aber wie in Hameln ein besonderer Vorhafen zur Schleuse führt, so gilt der Vorhafen wie ein Canal mit stillstehendem Wasser und es bedarf dann die Schleuse nicht noch einer besonderen Einfahrt.

Bei allen Seeschiffsschleusen dagegen, welche nicht wie z. B. die Amsterdamer Schleusen in einem völlig geschützten Canale liegen, erscheint wenigstens an der Aussenseite, wo fast stets der Wind und der Wellenschlag noch auf das Schiff einwirken und wo unter Umständen sogar eine quer zur Schleusenrichtung gehende Strömung das Schiff gegen eine Seite zu treiben sucht, die Anbringung einer trichterförmigen Einfahrt nothwendig. Denn schon ein mässiges Seeschiff von etwa 500T ist wegen seiner Masse, wegen des tieferen Wassers, in dem es sich bewegt, und wegen seiner viel grösseren dem Winde ausgesetzten Fläche ungleich schwieriger als passiver Körper, d. h. ohne etwaige Benutzung von Segeln oder Dampf, in eine bestimmte Richtung zu bringen als ein Fluss- oder Canal-Schiff, bei welchem jene • Umstände selten Zusammentreffen. Vollends aber erfordern die grossen Schiffe von einigen Tausend Tonnen nicht allein sehr viel grössere Anstrengung, sondern auch eine besonders vortheilhafte Form und Richtung der Schleuseneinfahrt.

58*

Man kann annehmen, dass Seeschleusen nur in Ebbe und Fluth haltenden Gewässern Vorkommen, ferner dass die Schilfe gewöhnlich kurz vor dem Hochwasser, jedenfalls aber noch bei Fluth einlaufen und auslaufen. Es kommt also ganz vorzüglich die Lage der Einfahrt zur Richtung des Fluthstromes in Betracht. Dabei Avird es weniger nachtheilig erscheinen, das Schilf etwas spitz gegen die Richtung dieser Strömung aufwinden zu müssen, als dass das Schilf in seiner vollen Breite von der Strömung gefasst und gegen das aufAvärts liegende Ufer getrieben wird. Es muss folglich die Mündung der Einfahrt einen spitzen Winkel mit der Fluthströmung bilden, d. h. stromaufwärts gerichtet sein. So liegen auch z. B. die Mündungen der Vorhäfen oder im A\reiteren Sinne Schleuseneinfahrten von Bremerhafen, Wilhelmshafen, Vlissingen stromaufwärts. Je Aveniger diese Richtung gegeben Averden kann, desto notliAvendiger Avird es, die Mündung der Einfahrt weit zu gestalten, damit das Schilf bei dem Ein- oder Ausfahren sich nicht klemmt. Eine grössere Weite, mindestens so, dass zAvei grösste Schilfe bequem nebeneinander Platz haben, ist allen Einfahrten in der Mündung dann zu geben, Avenn die Schleuse stark benutzt Avird, so dass die Schilfe um rechtzeitig ein- und auszulaufen keinen Augenblick versäumen dürfen, sich also oft in der Mündung begegnen müssen. Wo nun Schilfe unter Wirkung der Strömung ein- und auslaufen, Avird ein Anstossen gegen die Ufer der Einfahrt nicht immer zu vermeiden sein. Es ist deshalb unbedingt notlrwendig, dass ausser möglichst graden Linien nur sanft abgerundete Ecken Vorkommen. Dabei Averden ausserdem diese Ecken oft noch mit Holz zu verkleiden oder wenigstens mit . sog. Reibhölzern zu versehen sein (siehe Cap. XVII, § 10), weil die Berührung des Schilfes mit der Steimvand dem ersteren vorzüglich nachtheilig sein würde. So ist z. B. die ganze Einfahrt zur Geestemünder Schleuse, Avie zum Theil aus Fig. 11, Taf. LI zu ersehen, mit Reibhölzern ausgestattet; ebenso die Einfahrten von Bremerhafen. In englischen Häfen sieht man ausserdem sehr oft ganze hölzerne verliolmte und mit Bohlenbelag bedeckte Pfahhverke neben den Schleuseneinfahrten. Dieselben sind jedoch meistens später entstanden, nachdem sich die Einfahrt als zu kurz herausgestellt hatte; sie sind indessen Avegen ihrer Elasticität für die Schilfe sehr vortheilhaft.

Als ein notliAvendiges Zubehör jeder Einfahrt sind kräftige stehende Winden, siehe Taf. LXI, Fig. 18 anzusehen, welche mindestens an dem vordersten Punkte der Einfahrt, sodann aber auch in mehrfacher Wiederholung an der ganzen Schleuse entlang stehen müssen. Die ein- oder auslaufenden Schilfe werfen Taue ans Ufer, Avelclie dann von der Schleusenmannschaft sofort um die Winden gelegt Averden. Auf diese Weise werden die Schilfe nicht allein kräftig vonvärts gezogen oder bei umgekehrtem Bedürfnisse in der Fahrt gehemmt (gestoppt), sondern auch nach Erfordern seitlich dirigirt und vor Anstossen gegen Mauern oder andere Schiffe geschützt.

Endlich müssen in solchen Einfahrten oder richtiger Vorhäfen, in denen die Schilfe unter Umständen eine Zeit lang liegen müssen und avo übrigens keine hohen und festen Mauern zum Anbinden (Vertäuen) der Schilfe vorhanden sind, mindestens Dücdalben oder Anbindepfähle im Wasser, Prellpfähle vor den niedrigen oder schrägen Ufern und ausserdem Landfasten oder Landpfosten auf dem Ufer angebracht sein. Diese Einrichtungen sind bis auf die letztgenannten z. B. in Fig. 1 und 2, Taf. XLIX enthalten und im Allgemeinen aus Cap. XVII, § 10 zu ersehen.

Nach der Besprechung der Einfahrten Avird es leicht sein, das Erforderliche hinsichtlich der Flügel einer Schleuse zu sagen. Die Flügel stellen den Uebergang Von den eigentlichen Schleusenmauern nach den Ufern des betreffenden GeAvässers

dar. Wenn diese Ufer selbst mit Mauern oder Holzwänden bekleidet sind, so ist der Uebergang oft ein unbegrenzter, weil die Construction sich nirgends ändert, und die Flügel besitzen dann je nach der Anschauung eine grosse oder geringe Länge. Wo aber die Ufer nur aus Erddossirungen bestehen, wenn diese auch mit Busch oder Steinen bekleidet sind, wird der Flügel nach dieser Dichtung hin eine bestimmte Länge erhalten. Von der Schleuse aus rechnet man die nicht etwa noch zur Vorschleuse gehörenden, aber mit der Schleuse übrigens in festem Zusammenhänge stehenden Wände zu den Flügeln, obgleich dabei eine scharfe und zweifellose Trennung nicht gegeben ist. So würden in Fig. 2, Taf. XLIX binnen die Mauer von der obersten Treppenstufe an, also einschliesslich der Treppe, aussen dagegen von der untersten Stufe oder einer die beiden Mauerfluchten an der abgerundeten Ecke schneidenden Linie an, also ohne die Treppe, als Flügel zu gelten haben, während aussen die mit der Treppe bedeckte Mauer zur Vorschleuse und binnen der horizontal abgedeckte obere Mauertlieil unbedingt zu dem Hinterboden und der Thorsäule gehört. In der Ansicht dagegen werden binnen die von der runden Ecke ab sich nach dem Ufer hin erstreckenden Flächen als zu den Flügeln gehörig bezeichnet. Wenn dagegen keine eigentliche mit der Hauptschleuse einheitlich fundirte Vorschleuse vorhanden ist, wie z. B. in Fig. 22, Taf. LI, so werden die dort ähnlich wie im vorigen Beispiele liegenden divergirenden Seitenmauern schon gewöhnlich zu den Flügeln gerechnet. Es ist also eine Trennung zwischen Vorschleusen- und Flügel-Wänden stets eine etwas willkührliche. Vergl. auch die übrigen Beispiele auf Taf. L und LI.

Die Flügel haben nun unter gewissen Umständen ausser der Vermittelung des Anschlusses an die Ufer und der Gewährung einer bequemen Einfahrt noch wesentlich zu der Sicherung des ganzen Schleusenkörpers gegen das Hindurchziehen von Wasseradern aus dem höheren nach dem niedrigen Wasser hin beizutragen. Sie wirken dann in diesem Sinne wie starke Flügelspundwände hinter den Mauern, liegen zu diesem Zwecke am besten senkrecht zur Schleusenachse und sind unbedingt im Fundament mit dichten Spundwänden zu versehen.

Die Dammfalze dienen zur Abdämmung der Haupttheile der Schleuse, namentlich der Thorkammer und der Kammer für etwaige Reparaturen an Thoren, Drempeln u. s. w. Sie liegen zu diesen Zwecken meistens in den Mauern der Vorschleusen, vergl. § 10, bei langen Kammern jedoch auch wohl in diesen, um nach Bedürfniss nur einen kleinen Theil der Schleuse trocken halten zu müssen. Diese Anordnung hat jedoch wenig Sinn, denn sobald der eine Theil der Schleuse abgesperrt ist, wird bei derselben Gelegenheit auch der übrige Theil mit Vortlieil nachzusehen sein. Das Ausschöpfen macht bei der Dichtigkeit des Ganzen keinen Unterschied. Selbstverständlich wird dies anders, wenn die Schleuse, wie z. B. die Papenburger Fig. 6, Taf. XLIX, aus zwei getrennt liegenden Häuptern mit dazwischen liegender Kammer aus Busch oder Steinpflaster u. s. w. besteht. Alsdann ist eine Trockenlegung der einzelnen Häupter meistens vorzuziehen und oft unbedingt nothwendig.

Die Dammfalze werden nun je nach der Weite der Schleusen und der Höhe des während der Abdämmung zu erwartenden Wasserdrucks einfach oder doppelt gemacht. Im ersteren Falle müssen die in den Falz gesenkten Dammbalken im Wesentlichen allein die nöthige Dichtung und Stärke abgeben, während im zweiten Falle die zwischen den zwei Balkenwänden eingestampfte fette Erde u. s. w. nicht allein die Dichtung, sondern auch die Festigkeit der Abdämmung befördert. Wenn die Schleuse weiter als etwa 12:u ist und die Abdämmung einen höheren Druck als

etwa 2m zu ertragen hat, sollten die Dammfalze doppelt sein, weil es sonst zu schwierig ist die nöthige Dichtigkeit zu erreichen. Man kann zwar von der Aussenseite durch vorgeschüttete Erde die Dichtung der einfachen Balken vermehren, doch wird hei deren starken Durchbiegung eine Dichtung immer mangelhaft bleiben.

In hohem Maasse kann man jedoch eine einfache Abdämmung durch Anbringung einiger Spreng werke verstärken, welche horizontal liegend sich gegen die inneren Mauertheile stemmen. Um ihre Wirkung auf alle Dammbalken zu vertheilen sind zwischen denselben und den Sprengwerken senkrechte Ständer zu stellen. Bei hohen Wasserdrücken, z. B. wenn während einer Abdämmung eine Sturmfluth eintritt, wird es aber auch für doppelte Dammbalken nothwendig, eine Verstärkung anzubringen. Es geschieht dies auch in letzterwähntem Falle für einfache dadurch am leichtesten, dass man in der Mitte der Schleusenweite oder etwa gar an mehreren Punkten einen verticalen Ständer mit einer nach innen gerichteten Strebe anbringt. Es müssten jedoch für diese die entsprechenden Schuhe aus Quaderstücken oder von Gusseisen u. s. w. im Boden vorhanden sein, s. Fig. 16, Taf. LI.

Bei kleinen Canalschleusen sind diese Verstärkungen nicht nothwendig, und genügen dabei meistens Balken von etwa 20 bis 25cm Dicke. Für grössere Seeschleusen reichen unter Anwendung jener constructiven Verstärkungen meistens Balken von 30cm Dicke aus. Die Tiefe der Falze muss mindestens gleich der Dicke der Balken sein. Dabei müssen die Kanten der Falze sorgfältig abgerundet sein, weil sonst auch bei dem besten Stein ein Abspringen erfolgen würde. Endlich muss als Regel gelten, die Dammfalze nur in gutem Werkstein herzustellen und dabei darauf zu sehen, dass die Steine in Folge der Falze nicht brechen. Eine in den übereinander liegenden Schichten bald an der einen bald an der anderen Seite des Falzes liegenden Stossfuge lässt unter Umständen mit Vortheil vermeiden, dass die Quader in ihrer Länge einen vollen Falz erhalten.

Treppen sind an allen solchen Stellen der Schleusen nöthig, wo die Wände von einer grösseren Höhe auf eine geringere heruntergehen, denn es ist durchaus nothwendig, dass nicht allein die Bedienungsmannschaft der Schleuse, sondern auch die Schiffsmannschaften oder das an der Schleuse — wenn dieselbe nicht dagegen abgesperrt wird — verkehrende Publikum ohne Gefahr jederzeit an den beiden Ufern entlang gehen kann. Die namentlich bei grossen Schleusen den Schiffen mit grösster Geschwindigkeit zu gewährenden Hülfsleistungen machen daher besonders bequeme und breite Treppen nöthig. Da nun massive Seitenwände ohnehin stets mit guten Deckplatten abgedeckt werden müssen, so verursacht die Herstellung massiver Treppen dabei wenig besondere Kosten, indem einfach statt der schräg liegenden Deckplatten Stufen angebracht werden. Die Fig. 1, 2 und 5, Taf. XLIX, Fig. 2 und 4, Taf. L, Fig. 2, Taf. LI, geben verschiedene Beispiele hierzu. Ist der Treppenlauf grade und in der Flucht der Hauptmauer, so erscheinen Wangen unnötliig, im anderen Falle jedoch erwünscht. Dagegen ist es wie an der ganzen Schleuse im Uebrigen Regel, keine Geländer anzubringen, weil hierdurch der Dienst zu sehr erschwert werden würde.

Bei einigen Canal- und Flussclileusen kommen auch Treppen von der Kammermauer abwärts bis etwas über den Unterwasserstand vor, um den Schilfern oder Officianten bequeme Gelegenheit zu einer Communication zwischen Schilf und Ufer zu geben. Solche Treppen liegen dann ähnlich wie in Trockendocks parallel zur Seitenwand. Es muss jedoch diese Anordnung in allen Fällen, wo nicht etwa die

Schleusenkammer als Anlegeplatz für Passagiere gilt, wie z. B. bei der holländischen „Treckschuiten“-Fahrt, als fast überflüssig und für den Verkehr auf der Schleuse als gefährlich bezeichnet werden. Es genügt vollkommen für den erstgedachten Zweck in einer dammfalzartigen, etwa On,5 breiten und 0m,3 tiefen Nische eine eiserne Steigeleiter anzubringen.

Ueber die Anbringung von Laufbrücken über den Thoren ist in § 6 sowie gelegentlich der Beschreibung verschiedener Thore in § 14 und 15 das Notlüge gesagt. Von fahrbaren Brücken ist in § 21 die Kede.

§ 14. Hölzerne Drehthore. Unter Bezugnahme auf die §§ 6 und 7 und unter Hinweis auf die Taf. LIII und LVI lassen sich die zweckmässigen Construc-tionen der hölzernen Drehthore kurz beschreiben. Es muss dabei von solchen Anordnungen abgesehen werden, die entweder ganz allgemein oder wenigstens mit Rücksicht auf die vorteilhaftere Anwendung einer Eisenconstruction als unzweckmässig gelten können.

In den Figuren 1 bis 5, 15 bis 17 und 19 auf Taf. LIII, sowie 4 bis 6 auf Taf. LVI sind vier verschiedene Beispiele einfacher und zweckmässiger Holzconstruc-tionen gegeben. Es darf hier, wie bereits in § 6 ausgeführt ist, nochmals daran erinnert werden, dass die Construction eines Holzthores stets möglichst einfach in allen Verbindungstheilen gehalten werden muss, wenn das Thor eine recht lange Dauer haben soll. Je künstlicher und complicirter die Verbindungen z. B. der Verzapfungen der Riegel u. s. w. sind, desto eher wird das fast ununterbrochen einem Wechsel von Nässe und Trockenheit, von Anspannung und Ruhe und zufälligen anderen Angriffen ausgesetzte Thor eine Abnutzung durch Faulen und Zerreiben der Verbindungstheile erleiden. Dazu kommt, dass man — in Deutschland wenigstens — gezwungen ist, fast ausschliesslich Eichenholz, als das in grösseren Massen zu beschaffende härteste und dauerhafteste Holz zu verwenden, dass aber grade das Eichenholz ganz besonders wenig gradfaserig gewachsen ist und daher im Grossen wie im Kleinen leicht überspähnig geschnitten wird. Also auch aus diesem Grunde ist unbedingt von allen dünnen und schwachen Zapfen, namentlich auch den früher sehr üblichen sog. Schlitzzapfen abzurathen. Die geschlitzten, aus zwei gleichen Blättern bestehenden Zapfen haben gegen den einfachen etwa doppelt so dicken Zapfen noch den grossen Nachtheil, dass zwar der Zapfen selbst genau gearbeitet werden kann, dass aber die schmalen und dabei etwa 3 bis 4 mal so tiefen Zapfenlöcher kaum mit Sicherheit genau der Dicke des Zapfens entsprechend ausgestemmt werden können. Sie werden fast stets nach dem Grunde des Loches hin etwas weiter und geben dadurch sowohl zur rascheren Fäulniss als zu baldigen Bewegungen Anlass.

Man mache daher, wie es z. B. durchweg bei der Papenburger Schleuse geschehen ist, die Zapfenlöcher einfach, kräftig und kurz, allenfalls mit einem sog. Brustzapfen und um ein Aufspalten der Hölzer, insbesondere der auf Biegung beanspruchten Riegel an der Basis des Zapfens zu vermeiden, etwas keilförmig, wenn man nicht gar, wie bei der Schleuse des Canals von St. Quentin, Fig. 16, Taf. LIII, die Zapfen fast ganz vermeidet und dafür Verbindungen mit eisernen Knieen oder Knaggen vorzieht.

Im Uebrigen kann als fast selbstverständlich gelten, dass ausser der Verwendung des besten Holzes auch die tadelloseste Arbeit eine Grundbedingung für die Haltbarkeit des Thores ist. Um die Hölzer mit derselben Genauigkeit, wie sie z. B. bei Tischlerarbeiten gefordert wird, zu verbinden, müssen dieselben abweichend von sonstigen Zimmerarbeiten völlig glatt behobelt werden. Nur dadurch ist ein genaues Abmessen und Zusammenfügen grosser und schwerer, ein fast unbewegliches Ganzes bildender Hölzer möglich. Der Arbeitspreis für ein Schleusenthor pflegt daher in der Regel den sonstiger Zimmerarbeiten etwa um das fünffache zu übertreffen. Um so nothwendiger ist es daher, nur die besten Hölzer zu verwenden.

Es möge nun zunächst die Beschreibung der gewöhnlichen Construction und zugleich der Ausführung eines Holzthor es mit Bezug auf Fig. 1 bis 5, Taf. LIII folgen. Es sind die Stärken und Entfernungen der Riegel zunächst gemäss § 7 ermittelt. Dabei ist zwar die Entfernung derselben unterhalb des Binnenwassers als am kleinsten angenommen oder aus der angenommenen Stärke berechnet, u 1 es würden die oberen Riegel nach oben hin zunehmend eine grössere Entfernung erhalten können. Indem jedoch die etwa in der Mitte der Thorhöhe liegenden Riegel mit der Strebe überschnitten werden müssen und ausserdem die oberen Riegel weit mehr als die stets unter Wasser liegenden von den Einflüssen der Fäulniss, von Stössen durch Schiffe, Eis u. s. w. zu leiden haben, so erscheint es notliwendig, die Entfernung der oberen Riegel nicht lediglich wie die der unteren nach dem Wasserdruck zu bestimmen, sie also jenen Angriffen entsprechend verliältnissmässig kleiner zu nehmen. Es ist ferner ohne Weiteres klar, dass bei einer bestimmten Thorhöhe und bei Schützöffnungen von annähernd durch ihre Querschnittsgrösse bestimmter Höhe die Zahl der Riegel nahezu fest steht, und die Rechnung im Wesentlichen nur die Dimensionen der Riegel zu bestimmen hat. Es würde mit Rücksicht auf die Biegung der Riegel durch den direct auf sie wirkenden Wasserdruck jedenfalls für sie allein günstiger sein, wenn ihre Breite grösser als ihre Höhe wäre. Da indessen zur Riegelbreite noch die Bohlendicke hinzukommt, um die Dicke von Wendesäule, Schlagsäule und Rahmhölzern zu geben, und diese Hölzer durch übermässige Breite leicht unnütz dick und tlicuer werden, so scheint es in vielen Fällen vortheilliafter, die Riegel quadratisch oder gar hochkantig zu nehmen. Denn wegen der Verzapfungen, der Beschläge, der Abrundung und Abschrägung an Wende- und Schlagsäule müssen eben diese Hölzer schon eine grössere Breite als Dicke erhalten.

Man kann freilich die übermässige Dicke dieser theueren Hölzer dadurch vermeiden, dass man nach nachstehender Figur 22 die Riegel nach ihren Enden hin

Fig. 22.

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verjüngt. Dies lässt sich jedoch wegen der Anbringung der auf der oberen Seite liegenden und dabei schräg angenommenen Bekleidungsbohlen überhaupt nur auf der unteren Seite des Thores tliun. Dass übrigens diese Anordnung für die Anbringung eines Zugbandes, der Beschläge u. s. w. manche Nachtheile hat, wird sich bei deren Beschreibung ergeben, besonders aber wird sie unzweckmässig erscheinen, weil die Horizontalkräfte durch das gegenseitige Stemmen der Thorflügel dabei mangelhafter von den Riegeln aufgenommen und auf die beiden verticalen Thorhölzer übertragen werden. Die Anordnung kann daher nicht empfohlen werden.

Sind nun nach vorstehenden vorzugsweise praktischen und den im § 7 gegebenen theoretischen Erwägungen die Dimensionen der Haupthölzer des Thorgerippes bestimmt, so erübrigt noch die Stärke und Lage der Streben und der Bohlen festzustellen. Die erstere darf nicht viel steiler als unter 30 Grad zu der Wendesäule stehen, um wirksam zu streben, zudem kann bei einem starken Obcr-ralimliolz die freitragende Länge desselben bis zur Schlagsäule als hinreichend sicher gegen Verbiegung angesehen werden. Der Strebe eine grosse Dicke zu geben liat wenig Werth, weil sie um so stärker mit den Riegeln tiberschnitten werden müsste, und dies für die Riegel besonders naclitlieilig sein würde. Man nimmt sie deshalb höchstens doppelt so dick als die Bohlen und schneidet aus Strebe und Riegel je die Hälfte aus. Die Strebe erhält oben und unten einen Versatz und ausserdem gegen etwaiges Losspringen kurze Zapfen. Die Versätze sind bei den Riegeln in geringem Maasse zu wiederholen. Die Breite der Strebe muss recht gross genommen werden, weil diese ohnehin nicht viel wirksamen Querschnitt behält. Bei breiten Thoren werden zur Vermehrung der Wirkung wohl zwei Streben nebeneinander angebracht, siehe Fig. 1, Taf. LI1I, oder man sucht durch zwischengesetzte Stücke die Dicke der Strebe zu vermehren, siehe nebenstehende Fig. 23. Es wird dabei den einzelnen Stücken ausser dem Versatz noch eine etwas schräge Stützfläche gegen die Riegel gegeben um durch Anziehen der die beiden Strebenhälften verbindenden Scliraub-bolzen eine um so kräftigere Wirkung der einzelnen Stücke zu erzielen und dauernd erhalten zu können. Wegen der vielen Bolzenlöcher und Verbindungen, unter Schwächung der Riegel, scheint freilich diese Hülfe schon etwas gegen den Hauptgrundsatz der Einfachheit zu verstossen. Man darf ferner bei guter Arbeit der strebenden Wirkung aller in gleicher Richtung mit der Strebe aufzubringenden Bohlen und dem später zu erwähnenden Zugbande wohl Zutrauen, dass sie die Strebe genügend unterstützen um eine Versackung des Thorflügels zu verhindern.

Horizontal

schnitt.

Fig. 23.

Schnitt durch die Streben.

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li

Die nebst der Strebe mit ihren Aussenflächen bündig mit den Aussenflächen der Umfangshölzer liegenden Bohlen erhalten an ihren Enden wie die Strebe einen Versatz in den Umfangshölzern und müssen thunlichst diclitschliessend aufgebracht werden um nicht allein dicht zu halten, sondern um auch an dem gegenseitigen Stemmen der beiden Thorflügel zur Entlastung der Riegel Theil zu nehmen. Sie müssen mindestens so dick sein, dass sie bei ihrer schrägen Lage den grössten Wasserdruck ertragen können, wobei eine Mehrstärke auch die Durchbiegung der Riegel etwas vermindert. Es ist freilich leicht einzusehen, dass die letzteren in dieser Hinsicht mit geringerem Materialaufwand die genügende Stärke erhalten können, als wenn ihnen dieselbe zum Theil durch die Bohlen gegeben werden sollte. Die Bohlen müssen aber auch für die Dichtigkeit sowie mit Rücksicht auf Faulen u. s. w. eine gewisse Minimaldicke von etwa 5cm nicht unterschreiten, während sie selbst bei dem stärksten Wasserdruck wohl nie mehr als etwa 7 bis 8cm stark zu sein brauchen. Um die Dichtigkeit zu erhöhen und dauernd erhalten zu können, empfiehlt sich, sie mit halbem

Fig. 24.

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Falz zu spunden und, wie nebenstehende Fig. 24, zeigt mit keilförmiger Fuge zu kalfatern. Da die Bohlen oberhalb der Strebe bei weitem wichtiger sind als die unterhalb liegenden, nur von dem Unterrahmholz getragenen, so muss bei Anbringung von Schützöffnungen auf die Schonung der ersteren Bedacht genommen werden. Die Bohlen werden sowohl an ihren Enden als auch auf jedem von ihnen gekreuzten Riegel aufgenagelt, oder an den Enden mit Holzschrauben befestigt um das Abspalten der Umfangshölzer zu vermeiden.

Aus der nothwendigen Dicke der Riegel an ihren Enden und der Dicke der

Bohlen ergiebt sich, wie mehrfach erwähnt worden, die Dicke der Umfanghölzer, welche zweckmässigerweise für alle gleich genommen wird. Es kommt zwar vor, dass die Schlagsäule dünner als die Wendesäule gemacht wird, doch hat dieses hei der gleichen Anstrengung der Riegel an beiden Enden keinen Sinn, weil alsdann auch diese Enden verschieden dick sein müssten. Es ist ferner bereits erwähnt, dass die Umfangshölzer wegen der verschiedenen Zapfen u. s. w. breiter als dick zu nehmen seien und mag dafür im Allgemeinen ein Verhältniss wie 5:4, bei der Wendesäule speciell besser wie (5:4 gelten. Die Verbindung zwischen den Ralimhölzern mit der Wende- und Schlagsäule erfolgt mit Rücksicht auf die Wirkung der Strebe und des Zugbandes sowie der sonstigen Eisenbeschläge am besten so wie die Fig. 1 und 3, Taf. LIII zeigen, also mit Versatz und geeckselten Zapfen, wobei aber die Versätze der Thorfläche zugekehrt sein müssen. Die Tiefe der Versätze beträgt etwa Vs bis V« der Breite der Umfangshölzer.

Die Wende- und Schlagsäulen müssen beide etwas länger sein als das Thor hoch ist. Bei der Wendesäule ist dies namentlich für den oberen Zapfen nöthig (siehe § 17), während für den unteren zuweilen, wie z. B. nach Fig. 1 und 9, Taf. LIII, gar keine Mehrlänge erforderlich ist, diese im Gegentheile nur die Construction der Pfanne und des Schuhs erschweren würde. Die Schlagsäule wird dagegen an beiden Enden eine gewisse Verlängerung besitzen müssen, zunächst weil sonst die Verbindung mit den Ralimstiicken mangelhaft ausfallen würde, wenn man nicht etwa ähnlich wie bei der Wendesäule auch hier einen eisernen Schuh anbrächte, sodann am oberen Ende um die Bewegungsvorrichtung zu befestigen.

Endlich sind die Schlagsäulen noch, wie die verschiedenen Beispiele auf Taf. LIII angeben, nach der oberen oder Aussenseite des Tliores hin an den beiderseitigen Berührungsflächen auf etwa */⁴ der ganzen Dicke abzuschrägen, damit nicht etwa bei heftigem Zusammenschlagen der beiden Flügel hier ein Abspringen der spitzwinkligen Kante erfolge. Dass dieses wie z. B. bei Fig. 17 unterlassen worden, ist keineswegs zu billigen. Ueber die Anbringung von Thorschützen siehe § 19.

Die Eisenbeschläge des Thores als Zugstangen, Bügel, Schienen u. s. w. dienen nun dazu die nur einen geringen Zusammenhalt des ganzen Flügels gewährenden Holzverbindungen zu verstärken. Ohne sie würden die letzteren gar nicht im Stande sein, das Versacken und Auseinanderfallen des Thores zu verhindern. Die Riegelzapfen z. B. dienen nur dazu die Riegel bei ihrer Biegung an den Enden festzuhalten, im Uebrigen halten nur die Nägel in den Bekleidungsbohlen das Ganze ungenügend zusammen. Die Wirkung der Strebe kann ferner wohl den der Wendesäule zunächst liegenden Tlieil des Thorflügels gegen Versackung schützen, nicht aber auch den vorzugsweise nur von den Zapfen der Riegel und Rahmhölzer getragenen andern Theil in der Nähe der Schlagsäule.

Gegen diese Versackung hat nun besonders die Zugstange zu wirken. Ihre Berechnung erfolgt nach § 7 leicht und mit reichlicher Sicherheit, wenn man den ganzen Thorflügel sich denkt, als ob er von der Wendesäule absacken wollte. Die dabei berechnete Stärke wird selbst bei grossen Thoren noch für eine Stange mässige Dimensionen ergeben. Es würde nun theoretisch das Richtigste sein, die Zugstange in die Schwerebene des Thorflügels zu legen. Hierzu ist aber eine schräge Durchbohrung aller Riegel und eine ausserdem unbequeme Verbindung oben und unten erforderlich. Es ist daher diese zuweilen gebrauchte Anordnung nicht praktisch, schon allein wegen der in den Bohrlöchern der Riegel sich einschleichenden Fäulniss. Die

Zugstange nur auf eine und dann jedenfalls auf die obere oder bekleidete Seite zu legen, ist in jeder Hinsicht inconstructiv, weil an den Befestigungsstellen die Zugkräfte mit etwa der halben Tliordicke gleichen Hebelarmen auf Verbiegung der Bolzen wirken. Es bleibt daher die zweckmässigste Lösung, dass die Zugstange doppelt und zu beiden Seiten des Thores angebracht wird, so dass die Schwerebene des Thores zwischen beiden liegt. Die Verbindung an der Wendesäule muss möglichst hoch liegen und ist nach Fig. 8, Taf. LIII durch zwei sich rechtwinklig kreuzende Bügel geschehen, die jede Bewegung des Aufhängepunktes ausschliessen. Ist der obere Thorzapfen aus einer gusseisernen Mütze gebildet, so kann nach Fig. G und 19 die Aufhängung hieran geschehen. Der untere Punkt muss an der Schlagsäule durch einen andern Beschlagthcil absolut fest gemacht sein, damit nicht ein Spalten des Holzes hervorgerufen wird. Durchaus verwerflich ist es, die Zugstange oben ohne Weiteres nur mit der Wendesäule zu verbolzen, weil dadurch das Spalten der letzteren fast unvermeidlich wird. Obgleich eine runde Stange gegen Zug etwas haltbarer als eine platte sein dürfte, so ist es wegen des Vortretens vor den Thorflächen zweckmässiger eine platte zu nehmen, deren Augen an den Enden unbedingt etwas stärker sein müssen als der unverarbeitete Querschnitt. Dass die Bolzen diesem Querschnitt mindestens gleich kommen müssen, sofern sie nicht zweischnittig sind, ist selbstverständlich. Eine Befestigung der Zugstange durch Bolzen an den einzelnen Riegeln ist nicht zu empfehlen. Sie ist bei genügender Befestigung des oberen und unteren Punktes mindestens unnütz. Dagegen ist es gut ihre etwaige Durchbiegung durch Stösse von Schiften mittelst kleiner Krampen zu verhindern, s. Fig. 1 u. 3, Taf. LIII.

Man hat zum Nachspannen der Zugstangen wohl Keilvorrichtungen oder ein sog. Schraubenschloss, siehe nachstehende Fig. 25, angewandt. Diese Vorrichtungen

Fig. 25.

besitzen aber bei einem Schleusenthore wenig Werth, weil sie meistens bald so fest rosten, dass sie schwer zu gebrauchen sind und weil es billiger ist der Zugstange ein bedeutendes Uebermaass an Stärke zu geben. Wenn dies geschehen und wenn ferner der ganze Flügel etwas überhöht zusammengesetzt wird, so hält ohne merkliche Verlängerung das Zugband mit dem Holzthore für dessen Zeitdauer aus.

Sodann sind starke eiserne Bügel zunächst um den Rücken der Wendesäule bis soweit auf die Riegel und Rahmhölzer reichend nothwendig, dass mindestens zwei Bolzen durch die horizontalen Hölzer gezogen werden können. Diese zwei Bolzen müssen wieder dem Querschnitt der Bügel entsprechen. Ausserdem gibt

Fig. 26.

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man wie bei Fig. 1, Taf. LIII nach nebenstehender Skizze Fig. 26 a geschehen, den Bügeln vorn rechtwinklig gebogene Nasen, die nach dem Einlassen und Auftreiben der Bügel zuerst eingeschlagen werden und durch geringe Schräge der Nasen den Bügel stark anziehen. Diese Anordnung ist einfacher als die ebenfalls wohl geschehene Anbringung von Keilen durch den ganzen Riegel hindurch. Siehe nebenstehende Skizze b. Die Bügel der Rahmhölzer sind stärker als die der Riegel. Um die Schlagsäule durchweg Bügel zu legen würde zu unbequem sein. In Fig. 1 ist nur oben ein solcher angewandt, unten dagegen mit Rücksicht auf die Zugstange

eine Wink eis cliiene; für die einzelnen Riegel aber sind sogenannte Krückeisen oder -j”förmige Schienen angebracht und zwar ebenfalls mit Nasen. Diese Schienen haben nicht so viel zu halten als die Bügel an den Wendesäulen, sind indessen bei gleicher Schwere auch nicht so wirksam wie jene. Es werden oft in fehlerhafter Weise in dem Riegel nur 1 Bolzen, in der Schlagsäule dagegen 2 oder 3 angebracht, während augenscheinlich auf beiden Seiten der Holzfuge gleicher Widerstand gegen Trennung sein muss. Bei allen diesen Bescldagtheilen ist endlich wie bei reiner Eisenconstruction auf sparsame aber gleichmässige Verwendung des Materials zu sehen, so dass nicht irgendwo ein unnützes Uebermaass, vorzüglich aber keine zu schwache Stelle vorkommt. An allen Schweisstellen muss eine gewisse Verstärkung wegen etwaiger nicht zu entdeckender Arbeitsfehler gegeben werden. Der Beschlag von Fig. 20, Taf. LIII ist bei dichtliegenden Riegeln sehr zweckmässig und ist bei guter Schmiedearbeit die Form der Schienen an den Bolzenlöchern sehr zu empfehlen, weil keine Schwächung der Schiene eintritt.

Die Beschläge werden fast stets so in das Holz eingelassen, dass sie bündig mit dessen Oberfläche liegen. Zu ihrer Befestigung sind Schraubbolzen am geeignetsten, weil am festesten anzuziehen und am leichtesten zu lösen. Die Köpfe sowie die Muttern sind am besten viereckig, um sie gut halten und drehen zu können, die überstellenden Schraubenenden müssen genau passend abgearbeitet werden. Alles Eisen zu den Beschlägen muss vor der Aufbringung sorgfältig von etwaigen Rost-steilen gereinigt und in mässig erwärmtem Zustande mit lieissem Steinkohlentheer angestrichen werden. Das fertige Thor dagegen wird an allen Holztlieilen zweimal mit gntern Holzt he er gestrichen.

Einige von der einfachen und gewöhnlicheren Art der Holzthore abweichende Constructionen mögen noch kurz besprochen werden. Auf die Befestigung der Riegel nach Fig. 16, Taf. LIII ist bereits aufmerksam gemacht; dieselbe sucht die unvermeidlichen Nachtheile der Zapfen zu umgehen. Für breite Thore und starken Wasserdruck würde jedoch statt der Anbringung zweier Kniee ein Schuh für das Riegelende vorzuziehen sein, weil die einzelnen Kniee eine geringe Bewegung des Riegels an seinen Enden nicht verhindern können. Die Ueberhöliung dieses Tliores ist augenscheinlich nur zur Anbringung eines Drehbaumes geschehen. Es kommt etwas Aelmliches jedoch auch dann vor, wenn ein Thor wegen des zu haltenden Wassers nur eine geringere Höhe zu besitzen braucht, als die Seitenwände an der betreffenden Stelle haben, z. B. wenn das Thor unter oder in der Nähe einer hoch zu führenden Brücke liegt. Alsdann giebt man dem Gerippe des Tliores die dem Mauerwerk entsprechende Höhe, lässt die Bekleidung jedoch nur bis zur nothwendigen Wasserhöhe reichen.

Das in Fig. 19, Taf. LIII dargestellte Thor eines Unterhaupts der Schleusen des Rhein-Marne-Canals hat zur kräftigen Verbindung der Riegel mit den beiden Säulen ausser den nicht grade zweckmässig geformten Krückeisen zwischen je zwei Riegeln einen durch die ganze Breite des Thorflügels reichenden Schraubenbolzen. Dieselben liegen in der halben Dicke des Thorflügels und gehen zwischen den beiden Theilen der zweitheiligen Strebe hindurch. Bei der Schützöffnung ist der betreffende Bolzen nicht einheitlich durchgeführt, sondern er verbindet aus zwei Stücken bestehend nur die beiden Säulen mit den Schutzständern. Die Zugstange ist doppelt und hat auf der Unterseite des Tliores eine Unterlage von Holz, welche jedoch nur scheinbar die Riegel durchschneidet, vielmehr selbst grösstcntheils ausgeschnitten ist.

Das nur zum Theil dargestellte Thor der 21m weiten, im Jahre 1853 erbauten Schleuse zu Gr. Grimsby, s. Fig. 20 u. 21, Taf. LIII, ist nach einem ganz anderen Principe construirt als die bisher betrachteten Holzthore. Man hat ganz davon abgesehen, dass sich das Thor selbst frei tragen solle, deshalb keine Verstrebung oder Zugband angewandt, sondern nur das Thor gegen den Wasserdruck sehr stark gemacht und die Gefahr des Versackens durch Anbringung von Laufrollen (s. § 18) in der Nähe der Schlagsäulen aufgehoben. Dabei ist der untere Theil etwa in J/s der ganzen Höhe des Thores aus sieben durch verticale Bolzen sowie durch die äusseren Beschläge fest verbundenen, starken Hölzern ohne Bohlenbelag hergestellt, während nur in den nach oben hin wachsenden Zwischenräumen zwischen den oberen Riegeln kleine verticale Bohlen mittelst Falzen in den Riegeln angebracht sind. Zu beiden Seiten des Thores liegen zwei verticale Hölzer, wovon die nach der unteren Seite des Thores liegenden ausserdem den Zweck haben, die Spannung in den zur Verstärkung der Riegel gegen Durchbiegung dienenden Zugstangen zu sichern. Näheres s. Zeitschr. des Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. I.

Weniger einfach ist das in Fig. 22 in einem Horizontalschnitt gezeichnete Thor einer etwa vor 20 Jahren gebauten Schleuse zu Antwerpen (s. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. IX) construirt. Es ist diese Construction in ähnlicher und oft noch weit complicirterer Weise bei französischen Schleusenthoren angewandt. Es sind hier wegen Mangels einer genügenden Steifigkeit gegen Versacken ebenfalls Laufrollen angebracht, ausserdem jedoch auch ein an der unteren Seite liegendes Zugband. Trotzdem die Drempel gradlinig, sind die Thorflügel nach oben hin gekrümmt, jedoch nur um die Riegeldicke in der Mitte zu verstärken. Diese Riegel bestehen aus zwei durch Schrauben verbundenen Hölzern von yelloiv pine, die ausser durch die Wende- und Schlagsäule durch 4 Paar von verticalen Stielen unter einander verbunden werden. An der oberen Seite liegen die verticalen Bekleidungsbohlen, welche hier aus Kiefernholz genommen sind.¹)

Ueber die Anbringung von Schützen siehe § 19.

Schliesslich möge noch das Verfahren des Einhängens und Gangbar-machens der Holzthore kurz beschrieben werden. Die einzelnen Thorflügel müssen frühzeitig neben der Ausführung des eigentlichen Schleusenkörpers in Angriff genommen werden, damit sie mit aller Sorgfalt bearbeitet und sofort nach genügender Aufführung der Seitenwände eingehängt werden können. Es ist daher meistens noth-wendig, sie auf einem besonderen Platze neben der Baugrube zu bearbeiten und endlich auf einer geneigten Bahn mittelst Walzen oder auf sonst geeignete, aber den Thoren unschädliche Weise auf den betreffenden Thorkammerboden zu bringen. Die weitere Aufstellung geschieht zweckmässig nach nachstehender Skizze Fig. 27 (S. 92G), welche die Einhängung der Papenburger Thore darstellt. Es ist dabei quer über der Thorkammer aus vier starken Bäumen eine Art Brücke gelegt, welche in genügender Höhe lag, dabei durch Ständer unterstützt sowie durch zwei Ketten gegen den schrägen Zug der drei Flaschenzüge gesichert war. Die Flaschenzüge hingen an verschiebbaren Querhölzern und wurden mittelst dreier Winden durch im Ganzen sechs Arbeiter bedient. Für jeden Flaschenzug war zum unschädlichen Angriff

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Fig. 27.

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eine Kette um den ganzen Tliornügel der Höhe nach geschlungen und festgespannt. Zu aller Sicherheit wurden von einigen Zimmerarbeitern fortwährend Steifhölzer nachgeschoben. Durch Futterhölzer wurden die Enden der Wende- und Schlagsäule von der Mauer entfernt gehalten und jede Beschädigung daselbst vermieden. In einem Tage konnte je

ein Thorflügel aufgestellt und eingehängt werden.

Sobald die zusammengehörenden Flügel eingehängt und die Correctionsvor-richtungen der Halseisen (vergl. § 17), nach mehrfachem Hin- und Herbewegen der Flügel um den ganzen Drehwinkel, definitiv justirt sind, wird das Thor geschlossen. Die Breite der Schlagsäulen ist absichtlich etwas zu gross gelassen, um jedenfalls einen sicheren Schluss zu erreichen. Es werden nun mit Vorsicht die Berührungsflächen derselben nachgearbeitet und zwar endlich meistens mit Hülfe eines feinen von oben nach unten geführten Sägenschnittes zwischen den beiden fest zusammengehaltenen Flügeln. Man darf erwarten, dass ein so zusammengedichtetes Thor absolut dicht schliesst.

§ 15. Eiserne Drelitliore. Die Construction der eisernen Drehthore ist ver-hältnissinässig noch neu, wenigstens in ihrer jetzigen Gestalt, und auch selbst in der jetzt fast verlassenen Art wobei vorzugsweise Gusseisen zur Verwendung kam, wenn man deren erste Anwendung mit der der Holzthore vergleicht.

Erst seit etwa dem Ende des vorigen Jahrhunderts im Jahre 1793 wurden durch Telford und zwar nur anfangs für die kleinen, zum Theil nur 2m,l weiten Schleusen des Ellesmere-Canals gusseiserne Thore angewandt um die rasche Abgängigkeit der Holzthore zu vermeiden. Diese Thore sind einflügelig und bestehen nur aus einer mit Verstärkungsrippen versehenen Platte. In ähnlicher Weise sind die etwas später gebauten zweiflügeligen Thore des Montgomery-Canales construirt, welche in Fig. 13 bis 15, Taf. LIV dargestellt sind. Auch hier ist die ganze Schleusenweite nur 2m,l und bestehen hier ebenfalls die ganzen Thorflügel ans einem Gusstück. Die geschlossenen Flügel bilden eine cylindrische Fläche von etwa 2m,4 Sehne und 0'",4 Pfeilhöhe. Ausser den an der oberen Seite liegenden Verstärkungsrippen besitzt das Thor noch eine in Fig. 14 gezeichnete, besonders breite Hippe für den Thoranschlag und zur Aufnahme der Zapfenpfanne, während mit der obersten Hippe zugleich der Hals für die Verankerung verbunden ist, an welchen sich der conisch gestaltete Dreh-baum zur Bewegung des Thores mittelst Flantschen ansetzt. Dadurch, dass die Hauptfläche des Thores nach unten liegt, werden die Wendesäule und Wendenische ebenfalls sehr vereinfacht. Der dichte Anschluss der Wendesäule in der Nische ist durch Zusammenschleifen beider Theile erreicht, indem die Thorflügel unter allmählichem Antreiben von Zapfen und Verankerung so lange in den Nischen gedreht wurden bis die Drehung leicht erfolgte. Ebenso sind auch die Schlagsäulen an einander ab-gescliliffen, wogegen die Drempel zur Dichtung mit Holz bekleidet sind.

Telford wandte später auch das Gusseisen zu grösseren Schleusen z. B. zuerst für den Cale-donischen Canal (siehe Cap. XVI, § 18) an, wobei die 12m weiten Schleusen etwa 6m,6 breite Thorflügel mit nur 0™,15 Pfeilhöhe besitzen. In den nachstehenden Skizzen Fig. 28 (S. 927) ist der Horizontalschnitt eines solchen Thores und der in der Nähe der Schlagsäule genommene, aber die Wendesäule zeigende Verticüschnitt dargestellt. Es ist dabei das Princip eines selbständigen Gerippes mit einer besonderen Bekleidung aus Holzbohlen wieder aufgenommen. Wegen Mangels jeder Art von Verstrebung

ist an den Rippen in der Nähe der Schlagsäule eine Laufrolle angebracht. Die Wendesäule ist ein hohler Halbcylinder von Om,45 Durchmesser mit oben und unten angegossenen cylindrischen Zapfen. Die grade Querwand, an welche sich wie bei der ebenfalls graden Schlagsäule die Riegel mit Lappen und 4 Schrauben ansetzen, ist durchbrochen. Das Unterrahmstftck und die Schlagsäule haben Holzleisten zum dichteren Anschluss erhalten, die 7om starken eichenen Bekleidungsbohlen laufen vertical und sind durch Schraubenbolzen mit den Verticalrippen der Riegel verbunden. Trotzdem die alten Thore im Jahre 1874 keine Mängel erkennen Hessen, waren doch bei einigen Schleusen dieses Canals neue Holzthore mit Riegeln von ähnlicher Krümmung wie die alten gusseisernen angebracht, und zwar angeblich, weil die letzteren durch an-stossende Schiffe zersprungen sein sollten.

Fig. 28.

Obgleich nun in England selbst grosse Seeschleusen z. B. in Woolwich von 24m Weite mit gusseisernen Thoren erbaut sind, so muss doch heutzutage, wo die Verwendung von profilirtem Walzeisen zu etwaigen Riegeln u. s. w., sowie von Eisenblech zur Bekleidung und selbst zur gänzlichen Herstellung der grössten Thore äusserst billig geworden und hinreichend erprobt ist, die Verwendung von Gusseisen zu allen Haupttheilen als veraltet erscheinen. Denn es bleibt ausser der zweifelhaften Haltbarkeit des Gusseisens im Seewasser für einzelne Fälle noch allgemein der Fehler des Gusseisens bestehen, dass es zu spröde gegen Stösse und namentlich in der Kälte sehr unzuverlässig ist. Es kann stets zu kleinen, eine geschlossene Form besitzenden Stücken mit Vortheil verwendet werden, wo durch die ganze Masse und deren Dimensionen jede Gefahr eines Zerspringens ausgeschlossen scheint (vergl. § 17), doch nie zu ausgedehnten Constructionstheilen, wie Riegeln, Wendesäulen u. s. w. Es werden daher verschiedene ältere und neuere Versuche, Gusseisen in grösserem Maasse zu verwenden, übergangen werden können.

Die neuere Constructionsweise der eisernen Thore geht unter fast ausschliesslicher Verwendung von Schmiede- oder Walzeisen von zwei verschiedenen Hauptprineipien aus: entweder wird ein selbständiges Gerippe aus Profileisen mit einer blossen Bekleidung von Eisenblech hergestellt, oder es dient die Blechwand nicht allein zur Bekleidung, sondern wesentlich mit zur Aufnahme der Stemmkräfte zwischen den beiden Thorflügeln.

Die erstere Methode ist der Construction der hölzernen Thore sehr verwandt, sie beschränkt sich dabei fast stets nur auf gradlinige Drempel und auf kleinere Thore. Wenngleich dabei sehr oft nicht das Minimum des zulässigen Materialaufwandes erreicht wird, so liegt andererseits besonders bei gleichzeitiger Erbauung mehrerer Schleusen von gleichen Weiten, wie z. B. bei Canälen, ein grosser Vortheil darin, dass gewisse Haupttheile wie Riegel u. s. w. von einem gleichen Profile genommen und dadurch sowie durch die einfache Verbindungsweise dieser Stücke die Herstellungskosten sehr ermässigt werden.

Die zweite Methode wird jetzt fast für alle grösseren Schleusen, namentlich die Seeschleusen angewandt. Es werden dabei die beiden ThorflUgel fast stets als eine einzige Cylinderfläche behandelt, wenigstens in der äusseren oder oberen Seite des Thores, wogegen — wohl um die Schwierigkeiten eines gekrümmten Drempels

zu vermeiden, sowie um den Thorflügel gegen Versackung durch eigenes Gewicht oder Verbiegung durch die Bewegung bei dem Oeffnen und Schliessen zu schützen — die innere oder untere Seite des Thorflügels grade genommen wird. Stets wird aber dabei das Bekleidungsblech als Hauptconstructionstheil angesehen. Es kommt dann allerdings besonders darauf an, die einfache oder doppelte Blechwand gegen Formveränderung zu schützen, wozu riegelartige Aussteifungen in horizontaler Richtung vorzugsweise nothwendig sind. Bei nicht zu grossem Wasserdruck und massiger Weite reicht alsdann oft eine einfache Blech wand aus. Da indessen für grössere Weiten und Wasserdrücke die Bleche zu stark für eine bequeme und gute Verarbeitung, z. B. über etwa 15mm dick, werden würden, so nimmt man alsdann lieber zwei Bleche und stellt durch Verbindung derselben mit den die Wendesäule und Schlagsäule bildenden Theilen, sowie mit horizontalen Querblechen einen wasserdichten und schwimmenden Körper oder ein sog. Schwimmt hör her. Man erreicht nicht allein dadurch die vorhin erwähnte grössere Steifigkeit gegen Verbiegungen und eine fast absolute Sicherheit gegen Versacken, sondern auch eine sehr viel leichtere und sichere Verankerung und eine bequemere Bewegung, als bei einem schwer auf Halsband und Zapfen ziehenden und drückenden Thorflügel. Für Schleusen über 14 bis 15m Weite erscheinen diese Schwimmthore in den meisten Fällen am geeignetsten, während es bei kleinen Schleusen von einer vergleichenden Kostenberechnung abhängen muss, ob man überhaupt gekrümmte Blechthore oder nach Art der Holzthore aus Gerippe und Bekleidung construirte Thore nehmen will.

Der schlimmste Feind der Eisenthore ist das Rosten. Dasselbe kann zwar soweit die Thore über dem Wasser liegen oder etwa von innen zugänglich sind, durch Erneuerung des Anstrichs verhindert werden; für die wegen des Wassers nicht zugänglichen Theile müssen entweder die Thore zeitweilig trocken gelegt oder aus dem Wasser gehoben werden, oder man ist auf die Dauerhaftigkeit des ursprünglichen Anstrichs allein angewiesen. Wenn auch im Allgemeinen die bekannten Eisenanstriche, insbesondere Eisenmennig, als erster Ueberzug des Eisens zu empfehlen sind, namentlich dann, wenn das Eisen in einzelnen Theilen von der Fabrik zum Bauplatze geliefert wird, so empfiehlt sich als späterer Ueberzug im Ganzen vorzüglich Steinkohlentheer und zwar mehr als Oelfarbe, weil diese nicht so fest haftet und leichter durch Feuchtigkeit während des Anstrichs beschädigt wird. S. auch § 21. Man kann jedoch noch durch Anbringung von Zinkstreifen, welche bei ihrer Berührung mit Eisen und Wasser stets zuerst und sehr rasch oxydiren, das Eisen in hohem Grade vor Rosten schützen.

Es mögen nun die einzelnen Constructionsarten an geeigneten Beispielen näher betrachtet werden.

Von der ersten Art ist in Fig. 1 bis 9, Taf. LIV als Beispiel ein Thorflügel der Schleuse zu Charenton im Canal St. Maurice dargestellt. Diese Schleuse wurde im Jahre 18⁶³/₆₁ gebaut.²) Nach diesem Typus sind in Frankreich, Belgien und im Jahre 1868 auch an dem Ihle-Canal in Deutschland eiserne Thore construirt, welche nur wenig von den liier dargestellten abweichen. Der Thorflügel ist in ähnlicher Weise wie der eines Holzthores aus dem Umfangsrahmen und Zwdschenriegeln zusammengesetzt und mit verticalen Blechen an der oberen Seite bekleidet. Die

verticalen und horizontalen Rahmenstücke sowie die Riegel besitzen sämmtlich die |“-|-Form.

Es war hierfür ein Projecte gewalztes Eisen von dieser Form vorgesehen. Wegen verzögerter Lieferung ist statt dessen im Profil aus einem Mittelblech und 4 Winkeleisen hergestellf, wodurch nicht allein die Material-Kosten höher wurden, sondern auch die Construction nicht unwesentlich com-plicirter gemacht ist. Dagegen hat man allerdings leichter eine verschiedene Stärke der Riegel unter Beibehaltung derselben horizontalen Höhe anordnen können, als dies hei gewalzten Profilen möglich ist.

Die Vorzüge jener Eisenform bestehen sowohl in der grossen Widerstandsfähigkeit gegen Biegung als auch in dem günstigen Querschnitt bei Zug und Druck in der Längenrichtung des Balkens, sowie nicht minder in der Bequemlichkeit für jede Art von Verbindung unter einander und mit anderen Eisentheilen. Indem sich bei den massigen für Canalschleusen überhaupt nur in Frage kommenden Dimensionen das Eisen in dieser Form sehr gut walzeü lässt, so verdienen die gewalzten Riegel sicher den Vorzug.

Wie die Detail-Figuren 6 bis 9 zeigen, werden die horizontalen Rahmstücke mit der Wende- und Schlagsäule „auf Gehrung“ zusammengeschnitten und mit inneren und äusseren Winkelstücken untereinander verbunden. Diese äusseren Winkelstücke

bilden an der Wendesäule zugleich den oberen Zapfen und die untere Pfanne und sind ihrer verschiedenartigen Beanspruchung auf Zug und Druck entsprechend hezw. aus Schmiedeeisen und Gusseisen hergestellt. Demgemäss ist hei dem Winkel für die Pfanne oder die unteren Zapfen die Verbindung auch mit Schrauben statt wie am oberen mit Nieten geschehen.

Die Riegel sind an ihren Enden so abgeschnitten, dass der Steg als Blatt bis an den Steg der Wende- und Schlagsäule reicht, während die Winkeleisen dieser letzteren ungeschwächt hinabgehen. Nach Fig. 6 und 7 mussten zwischen den Schenkeln der Winkeleisen sowohl der Riegel als auch der Umfangsstücke Blechplatten eingelegt werden, um eine solide Befestigung zu erreichen. Bei gewalzten {■■——j würden

Fig. 29.

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diese Platten fortfallen, wie die nebenstehende Skizze Fig. 29 der Riegelverbindung an den Ihle-Canal-Schleusen zeigt. Bei den letzteren Thoren ist ausserdem jeder Riegel mit seinen aufrechtstehenden Schenkeln etwas in die abwärtsgehenden Schenkel der Wende- und Schlagsäule eingelassen, wodurch eine grössere Sicherheit gegen Versackung entsteht. Trotzdem ist diesen Thoren noch eine Zugstange zugefügt, welche die Mittelstege der Riegel durchdringt und oben und unten (s. nebenstehende Skizze) befestigt ist. Es erscheint jedoch hei Canal-Schleusenthoren von grosser Höhe und geringer Breite und bei der grossen Steifigkeit, welche die Blechbekleidung ihnen verleiht, diese Zugstange wohl überflüssig.

Bei der Schleuse zu Charenton, wie nicht minder auch bei den nach ihrem Muster später erbauten Schleusen, u. A. auch am Ihle-Canal, ist indessen zur Verstärkung der Steifigkeit des ganzen Flügels und namentlich der Wendesäule und der Schlagsäule neben den letzteren und an der unteren Seite je eine 0,4 breite Blech-platte von der doppelten Stärke der 4;n;n starken Blechbekleidung angebracht. Siehe

59

Handbuch d. Ingen.-Wissenseh. III.

Fig. 6 und 7. Endlich dient ein in der Mitte der Riegel an derselben Seite des Thores befestigtes Winkeleisen noch zur Verbindung der Riegel unter einander.

Während die Entfernung der Riegel von einander fast genau der Zunahme des Wasserdrucks entspricht (vergl. § 7) und nur der unterste wegen der Schütz-Öffnungen eine grössere Entfernung von dem Unterrahmstück zeigt und auch demgemäss stärker construirt ist, sind zur Uebertragung des Thordrucks auf die Wendenische ausser den mit dem oberen Zapfen und der unteren Pfanne verbundenen Stützwinkeln nur noch 2 zwischenliegende nach Fig. 8 angebracht, welche sich mit ihrem abgerundeten Theile genau in die Mittellinie des Thorflügels gegen eine etwas hohl gekrümmte Stutzplatte, Fig. 9, in der Nische stemmen. Mit Ausnahme des am oberen Zapfen befindlichen Stützwinkels sind alle übrigen, sowie die Stützplatten, aus Gusseisen gebildet und, wie die Figuren zeigen, durch Schrauben mit der Wendesäule bezw. der sehr vereinfachten Wendenische verbunden. Indem die Schleusen-

thore zu Zeiten etwa 4m Wasserdruck zu ertragen haben, erscheint diese sparsame Anbringung von Stützpunkten wohl etwas dürftig, weniger in Bezug auf die Festigkeit der Eisentheile als auf die gegen das Mauerwerk hinter den Stützplatten gerichteten Stösse bei dem Schliessen der Thore, wodurch ein Losrütteln der Platten nicht unmöglich sein dürfte. Im Gegensätze dazu sind bei den Schleusen des Ihle-Canals hinter jedem der zum grossen Theile nur 0m,63 von einander entfernten Riegel solche Stützwinkel und Platten angebracht, was hinsichtlich der Sicherheit wohl etwas übertrieben scheint und die Kosten dieser sehr sorgfältig anzubringenden Stücke unnöthig vergrössert.

Fig. 30.

K3

Der grosse Zwischenraum zwischen der eigentlichen Wendesäule und der Wendenische (siehe Fig. 6), welcher mit Rücksicht auf die Construction wohl hätte kleiner sein können, dient dazu, dass das Wasser beim Eindrehen der Thorflügel in die Thornische aus dieser leichter entweichen kann als dies bei allen Thorflügeln mit voller Wendesäule der Fall ist. Der weiche Anschlag sowie der wasserdichte Anschluss der Thorflügel an Wendenischen, Drempel und zwischen den beiden Schlagsäulen ist durch angeschraubte Hölzer erreicht. Die Köpfe der Schraubenbolzen sind nach obiger Skizze Fig. 29 in das Holz versenkt, und die Muttern an der Innenseite der betreffenden Eisentheile angebracht. Zwischen Holz und Eisen sind ausserdem zur grösseren Dichtigkeit noch getheerte Filzstreifen gelegt. Die Thore haben rund 144 Mark pro gekostet.

Für sich vereinzelt steht eine eigenthümliche Construction, welche bei der Schleuse de la Monnaie in Paris schon im Jahre 1853 von Poiree ausgeführt und im Bd. XY d. Zeitschr. f. Bauw. beschrieben worden ist. Es gehen dabei nach nebenstehender Skizze des Yerticalschnitts (Fig. 30) die Rippen und die Bekleidungsbleche in einander über, indem die horizontal liegenden Bleche so gebogen sind, dass sie im Querschnitt überhöhte Halbkreise bilden, deren gradlinig verlängerte Schenkel mit denen der benachbarten Bleche unter Einschaltung eines schmalen Zwischenbleches zusammengenietet sind. Durch ebenso gebogene Winkeleisen sind die Hauptbleche mit den verticalen Säulen verbunden. Die Thore haben 340 Mark pro □“ gekostet, sind also reichlich doppelt so theuer, aber weit weniger rationell als die vorher besprochenen zu Charenton.

Die in Fig. 16 bis 25, Taf. LIV dargestellte Construction der Thore der Weserschleuse zu Hameln (vergl. Taf. L) ist ebenfalls eine noch vereinzelt stehende. Sie zeichnet sich jedoch durch grosse Einfachheit und Billigkeit aus und erscheint als eine geeignete Zwischenstufe zwischen der Construction mit Riegeln und Bekleidungs-

blechen, welche für Canalschleusen besonders vortheilhaft ist, und derjenigen grösserer ■ Seeschiffsschleusen mit doppelten Blechwänden. Es ist nämlich der Hamelner Schleuse mit Rücksicht auf die die Weser befahrenden Raddampfer die sonst bei Fluss- und Canalschleusen nicht übliche grosse Weite von llm,l in der Höhe des gewöhnlichen Sommerwassers gegeben, wobei die Anwendung grader Riegel schon sehr bedeutende Dimensionen derselben verlangt haben würde. Bei dem von Becke ring aufgestellten Entwürfe lag die Absicht zu Grunde, die mit einem Radius von 12m,92 gekrümmte einfache Blechwand nicht nur als Bekleidung, sondern sie vorzugsweise zur Aufnahme aller aus dem Wasserdruck von rund 3m hervorgehenden Horizontalkräfte zu benutzen. Wenn hierzu nach den angestellten und in § 7 angedeuteten Berechnungen eines gekrümmten Thores schon die Blechstärke von 5mn‘ ausreichend schien und nur eine Beanspruchung von 400k auf lDcm ergab, so musste doch, zur Vermeidung einer die Berechnung illusorisch machenden geringen Formveränderung, die Blechwand noch ausgesteift werden. Hierzu und um überhaupt eine Wende- und Schlagsäule von einem zu der Blechwand symmetrischen Querschnitt zu ermöglichen (siehe Fig. 22 und 23) wurden in der Höhe jedes horizontalen Blechstreifens zu beiden Seiten des Thorflügels T-Eisen angenietet, die zugleich als Laschen für die horizontalen Nähte der Bleche dienen. Durch diese riegelartigen Rippen wurde die Sicherheit der Blechwand gegen den tangentialen Horizontaldruck noch reichlich verdoppelt.

Es würde hiermit das Thor gegen den grössten Wasserdruck und selbst gegen etwaige Stösse u. s. w. gesichert erscheinen; nur erforderte die Sicherheit gegen die aus dem Eigengewicht und der Form des Thores hervorgehenden Angriffe noch eine weitere Verstärkung. Wie in § 7 auf S. 886 näher besprochen und aus der Skizze Fig. 13, S. 885 ersichtlich ist, liegt der Schwerpunkt S jedes Flügels ausserhalb der Blech wand; es liegen folglich auch die auf den oberen und unteren Zapfen wirkenden Kräfte H = in der durch den Schwerpunkt und die Zapfenmittelpunkte bestimmten Ebene, so dass der durch die Blechwand gebildete Bogen oben auseinander gezogen, unten aber zusammengedrückt wird. Hiergegen ist er durch segmentförmige Horizontalbleche (siehe Fig. 17 bis 20) oben und unten, sowie ausserdem nochmals in der halben Höhe versteift. Es dienen aber auch die oberen Bleche zur Laufbrücke und die unteren zur Anbringung eines Holzfutters für den auf diese Weise gradlinig gewordenen Drempel. Das mittlere Segment gewinnt hauptsächlich seine Bedeutung durch die Verbindung mit zwei verticalen Blechrippen, welche zur Steifigkeit gegen Verbiegung in verticalem Sinne hinzugefügt wurden. Ein starkes Zugband ist endlich erst nach der Aufstellung der Thore angebracht worden, nachdem sich herausgestellt hatte, dass die ganze Construction gegen das Versacken doch nicht steif genug war, und dass eiiiQ, merkliche Formveränderung stattfand. Zur Anbringung der Zugbänder wurden die eingehängten Thorfiügel auf künstliche Weise zum genauen und richtigen Schluss gebracht und danach die Bänder zunächst nur provisorisch befestigt. Dieselben haben ihren Zweck vollständig erfüllt. Die grösseren Unterthorflügel wiegen etwa je 120 Ctr. Nur in diesen sind, wie aus Fig. 19 und 20 ersichtlich, je zwei Schutzöffnungen zum Entleeren der Schleusenkammer angebracht, während das Füllen derselben durch entsprechende Umläufe geschieht. Mit allen Nebenkosten hat lDra der Thorflügel durchschnittlich nur 132 Mark gekostet, also 12 Mark weniger als bei den sehr viel kleineren Thoren der Schleuse zu Charen-ton, welche die bis dahin construirten eisernen Schleusenthore an Billigkeit weit übertrafen.

Als Beispiel für die Construction der aus zwei Blechwänden zusammen gesetzten sog. Schwimmthore dienen zunächst die in den Jahren 1859 bis 1861 erbauten Tliore der 23"‘,35 weiten Hafenschleuse zu Geestemünde, von denen der Flügel eines Ebbethores in Fig. 14 bis 25, Taf. LV dargestellt ist.⁹) Die maassgebenden Wasserverhältnisse gehen aus Fig. 11 bis 16, Taf. LI und aus dem im § 5 über diese Schleuse Gesagten hervor. Die Grundzüge der Berechnung sind im § 7 angegeben. Jeder Thorflügel ist innen und aussen mit seinen beiden cylindrischen Flächen nach gleichen Radien von 17m,4 gebildet, wobei die Aussenfläche beider Flügel eine einheitliche wird, während die innere Fläche jedes Flügels auf je 2m,4 von den Enden grade gelassen ist. Die Mittellinie des horizontal durchschnittenen Thores, welche durch die Mitte der Wende- und Schlagsäule geht, ist mit einem um 7cm kleineren Radius beschrieben. Die Thore sind dabei im Inneren in der Mitte 0m,802, an den Enden 0m,634 weit.

Die Blechstärken sind zunächst nach der Höhe, dem Wasserdruck entsprechend, sodann ferner mit Rücksicht auf das Eigengewicht der Thorflügel auch nach der Länge verschieden, wie dies zum Theil aus den in Fig. 14 in Millimetern eingetragenen Maassen hervorgeht. Die unteren Bodenplatten sowie die obersten Deckplatten, und ebenso die Yerticalwände an den beiden Enden sind aus den stärksten, nämlich 12,5mra starken Blechen gebildet.

Der Höhe nach sind ferner die Thore durch Horizontalwände abgetheilt, welche unten 0m,87, oben lm Abstand haben und aus llm,l; 9m,5 und 8mm starken Blechen gebildet sind. Der Länge nach befinden sich 3 Yerticalwände aus 9,5mm Blechen zwischen den beiden Hauptflächen.

Es besteht sonach jeder Thorflügel aus einem völlig geschlossenen Hauptkörper, welcher durch horizontale Bleche in einzelne Kasten zerlegt wird, die wieder durch die vertiealen Bleche in einzelne Abtheilungen zerfallen. Die halbcylindrischen Wendesäulen bilden ausserdem kleine Abtheilungen für sich, die jedoch durch Aussparungen in der Verticalwand, welche sich auch in den beiden rechts und links von der Mitte liegenden Verticalwänden wiederholen, mit den horizontalen benachbarten Abtheilungen in Verbindung stehen. Im Uebrigen sind sämmtliche Abtheilungen mit Winkeleisen und Laschen wasserdicht in sich und fest mit den benachbarten Abtheilungen durch Nietung zusammengefügt. Zu beiden Seiten der mittleren Verticalwand sind Mannlöcher angebracht, durch welche jede Abtheilung zugänglich gemacht wird. Durch Einbringung von je zwei gusseisernen Mannlochdeckeln mit gewöhnlichen Schrauben-bügeln kann jede einzelne Abtheilung gegen die darunter liegenden abgesperrt werden, wenn solches bei vorkommenden Reparaturen nothwendig werden sollte.

Die Wendesäule ist ebenfalls ganz aus 19mm starkem Walzblech mit entsprechenden Winkeleisen und aussen mit versenkten Nieten construirt, was zwar gewisse Schwierigkeiten geboten hat, indess wegen der Gleichmässigkeit des Materials für das ganze Thor grosse Vorzüge vor gemischten Constructionen gewährt. Es ist dabei die Excentricität der Zapfen oder der senkrechten Drehachse nur zu 12,5mm genommen, damit beim Offensteheu der Thore schwimmende Körper nicht hinter das Thor in die Wendeuische dringen und sich dort festsetzen. Wenn auch diese Anordnung einer so geringen Excentricität bei so grossen Thoren für gewöhnlich zweckentsprechend scheint, so hat sie sich doch bei starkem Frost nicht völlig bewährt. Es bildet sich

ö) Näheres siehe Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, 1865.

alsdann während des Offenstehens feines Eis, welches bei dem Zudrehen eingeklemmt wird. Wiederholtes Oeffnen und Schliessen vermehrt das Uebel bis die Beseitigung des Eises nothwendig wird, um etwa einen Bruch des oberen Zapfens oder Halsbandes zu verhüten. Thatsächlich ist bei der Geestemünder Schleuse in einem Winter wenige Jahre nach der Erbauung durch das Einklemmen des Eises ein Bruch des ursprünglich gusseisernen Zapfenträgers (s. Fig. 20 und § 17) eingetreten. Es dürfte daher wohl zu erwägen sein, ob nicht auch bei grossen Seeschleusen eine ähnliche Anordnung der Wendesäule anzuwenden sein könnte als z. B. bei der Schleuse Fig. 1, Taf. LIV. Wie oben erwähnt, wird dabei namentlich auch eine leichtere Bewegung in der Nähe der Thornische gewonnen.

Wie die Wendesäule oben und unten die Zapfen- und Pfannenplatte trägt und ferner wie zum elastischen Anschlägen und dichten Anschluss der Wendesäule, des Unterrahmens oder der Bodenplatte und endlich der Schlagsäule hölzerne Schlagleisten angeschraubt sind, zeigen die Fig. 21 bis 25. Aus diesen geht jedoch nicht deutlich hervor, dass unter allen diesen Holzflächen die Hauptbleche noch mit schwächeren 6mm starken Blechen belegt sind. Dieses ist geschehen um jene Hauptbleche mehr vor dem Rosten zu schützen, welches unter den Holzflächen besonders zu befürchten ist, und um an diesen wichtigen Stellen die Steifigkeit noch etwas zu erhöhen.

Sollten die Thore ausnahmsweise dazu gebraucht werden, die Schleusenkammer bei etwaigen Reparaturen trocken zu legen, so würde noch bei einem hohen Aussen-wasserstande von 8m,76 Wasserdruck vor den Fluththoren die Sicherheit der Con-struction eine 18-faehe sein, indem dieselben 4222Dcm Querschnitt an der schwächsten Stelle und ohne die Laschen besitzen. Aehnlich sicher sind die Ebbethore.

Das Gewicht eines Fluththorflügels ist 80655k und mit Einschluss der festen Nebentheile 85000k, das eines Ebbethorflügels bezw. 60445 und 65000k. Bei gewöhnlicher Flutli findet dagegen ein Auftrieb von 91105k statt, dessen verticale Mittellinie 6m,5 von der Drehachse liegt, während der Schwerpunkt des Thorgewichts nur 5m,8 davon entfernt ist, so dass also die Thore stets einen Seitendruck auf den Unterzapfen ausüben.

Um die Thore grade schwimmen zu lassen, müssten bei gewöhnlicher Fluth-höhe die Fluththore 0m,44 und die Ebbethore 2m, 17 hoch mit Wasser gefüllt sein. Es ist jedoch vorgezogen erstere leer zu lassen und letztere nur lm,74 hoch zu füllen, so dass schon vor Eintritt der Fluthhöhe ein Schwimmen der Thore beginnt. Die geeigneten Wasserstände in denselben werden durch kleine Pumpen erhalten, selbst dann wenn die Thore etwas leck sein sollten. Eine dieser Pumpen ist in Fig. 14 links angedeutet.

An jedem EbbethorflUgel sind 2 Schützöffnungen von 0m,8 Breite und 0m,47 Höhe angebracht, welche nur zur Spülung der Oberfläche des Drempels und des Schleusenbodens dienen. Dieselben sitzen in verschiedener Höhe, wie Fig. 14 zeigt. Eine kleine dritte Oeffnung in der Nähe der Wendesäule soll den sich zwischen der Anschlagfläche und der Oberkante des Drempels etwa ansetzenden Schlick entfernen. Im Uebrigen geschieht das Füllen und Leeren der Kammer durch grosse Umläufe im Mauerwerk. Vergl. § 19.

Wie specieller im § 17 besprochen ist, müssen die oberen Zapfen zu Zeiten einen starken Auftrieb ertragen. Zu ihrer Unterstützung sind bei den Fluththoren Feststellungsvorrichtungen angebracht und zwar sowohl gegen Druck nach unten als nach oben, Die Ebbethore besitzen nur Feststellungsvorrichtungen gegen abwärts gerichteten Druck. Diese Vorrichtungen bestehen alle aus einem schmiedeeisernen Schraubenapparate, der auf entsprechend starke schmiedeeiserne Hebel wirkt. Die Schraubenapparate sind auf ³/4 der Thorlänge in dem seitlichen Mauerwerk angebracht und fest verankert. Dass Rollen zur Unterstützung nicht nothwendig, ist nach dem Obigen klar. Ueber die Bewegung der Thore siehe § 18.

Zu allen 6 Thorflügeln waren nach obigen Gewichtsangaben rund 403000k fertige Schmiedearbeit erforderlich, wozu 407 500k Material verbraucht sind. Die sämmtlichen Nebentheile, Zapfen, Schützen, Pumpen, Winden, Rollenkasten, Feststellvorrichtungen und Geländer wiegen 116250k. Da die ganzen Thore mit allen Nehen-tlieilen 243000 M. gekostet haben und eine Fläche von 827□“ ausmachen, so kommt auf !□“ Thorfläche einschliesslich der Nebentheile nur rund 300 M.

Die in Fig. 1 bis 10, Taf. LV dargestellten wesentlich kleineren Thore der Schleuse zu Brake zeigen in manchen Einzelnheiten eine ähnliche Anordnung wie die Geestemünder Thore; die wesentliche und für die Berechnung durchaus maassgebende Abweichung ist aber, dass die inneren Thorflächen nicht wie die Aussenseite jedes Flügels schwach parabolisch gekrümmt, sondern gerade sind. Ferner sind die Wendesäulen aus Gusseisen construirt. Letzteres wurde des geringen Durchmessers wegen der Blechconstruction vorgezogen. An die gusseisernen Säulentheile schliessen sich mittelst starker Laschen die einzelnen Blechkasten an. Die mit 25om Radius abgerundete Wendesäule hat eine Wandstärke von 5°“ und besteht bei den Fluththoren aus 5, bei den niedrigeren Ebbethoren aus 4 Stücken, deren Stösse mittelst 5cra dicker Flantschen und Schraubbolzen verbunden sind. Am untersten Stück befindet sich die mit einer Stahlplatte ausgefutterte Pfanne, das oberste Ende enthält den Zapfen für das Halseisen, welches bei den Fluththoren zur besseren Befestigung im Mauerwerk um 0m,73 unter dessen Oberkante liegt. Die Excentricität des Zapfens beträgt 25mm. Die Stärken der verticalen Bleche nehmen von oben nach unten und von der Schlagsäule nach der Wendesäule hin zu, wie die in Fig. 1 eingeschriebenen Zahlen angeben, bis zur gleichbleibenden Stärke der unteren 4 Blechreihen von 9,5mm. Aehnlich nehmen auch die Horizontalbleche von oben nach unten zu. Die geöffneten Thorflügel erhalten in den Nischen durch zwei in verschiedener Höhe zwischen Hoch- und Niedrigwasser liegende horizontale Hölzer eine sichere und elastische Rücklehne, insbesondere gegen etwaiges Anstossen von Schiffen. Die Fluththore haben bei gewöhnlicher Fluth noch ein geringes Uebergewicht nach unten und sind, wie Fig. 2, 8 und 10 zeigen, mit einer Feststellvorrichtung, aber nur gegen Druck von oben bei niedrigem Wasser, versehen. Da die geöffneten Ebbethore ohnehin schwimmen, so war bei diesen keine solche Vorrichtung nöthig. Die 4 Thorflügel mit ihren Neben-constructionen haben rund 93000 Mark gekostet, so dass, da ihre verticale Gesammtfläche 260Dm beträgt, 358 Mark Kosten auf ld“ kommen. Näheres siehe Zeitschr. d. Arcli.- u. Ing.-Ver. z. Hannover, Bd. XIV. ³ 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Sehr ähnlich wie die zuletzt beschriebenen Thore ist auch das Schleusenthor der in den Jahren

Stössen der Aussenbleche schmale Blechstreifen und an den inneren 6 YerticalVersteifungen einzelne kurze horizontale Blechstiicke eingelegt, welche letztere nur an den Enden des Flügels oder in der Wende- und Schlagsäule voll durchgehen. Die Verticalversteifungen, mit Ausnahme an den Enden, wo ebenfalls volle Bleche sich befinden, bestehen nur aus senkrechten Winkeleisen und Eckstücken. Ausserdem liegt noch an den Enden des Flügels in der Mittellinie desselben je eine starke Vertical-rippe. Die Aussenbleche sind an den Stössen innen durch Winkeleisen, aussen durch breite Laschen zusammengehalten. Ueber letztere hinweg gehen an dem oberen Theil des Flügels noch diagonale Blechstreifen. Der Rücken der Wendesäule wird in ähnlicher Weise wie die Schlagsäule durch ein Holzstück gebildet. Ausserdem liegt zum wasserdichten und weicheren Anschläge der Wendesäule und des Unterrahmstückes noch eine verticale bezw. horizontale Holzleiste an der inneren Seite des Thores. Die Wendenische ist nur in der Höhe der riegelartigen Horizontalrippen des Thores durch vorspringende Quader gebildet. Zur Unterstützung des geöffneten Thores dienen an den freien Enden senkrechte, durch die ganze Thorhöhe hindurchgehende Schraubenspindeln, welche von oben mit einem Vorgelege gedreht werden können. Jeder Flügel besitzt zur Füllung und Leerung der Kammer zwei Schützen, während Umläufe in den Mauern nicht vorhanden sind. Im Ganzen darf wohl bezweifelt werden, dass die angegebene Construction an Sicherheit und Zweckmässigkeit der Construction der zuvor besprochenen grossen Seeschleusen gleichkommt.

Was schliesslich die Ausführung und Aufstellung der eisernen Thore anlangt, so geschieht hei kleineren Thoren die erstere meistens in der betreffenden Fabrik und die letztere in ähnlicher Weise wie bei den Holzthoren. Dagegen werden grosse Seeschleusentliore oft der Kostenersparung wegen in der Schleuse selbst und zwar mit Hülfe leichter Gerüste gleich in aufrechter und nahezu geschlossener Stellung montirt, nachdem die Hauptstücke in der Fabrik soweit es geht vorbereitet sind. Es müssen jedoch die Seitenmauern dazu fast vollendet sein, um die Wendesäule gleich im Ganzen zusammenzusetzen und die anderen Stücke an diese anheften zu können. Da der Anschlag stets in Holz ausgeführt wird, so ist die Zusammendichtung wie bei den Holzthoren.

§ 16. Sonstige Thore: Doppelthore, Fächerthore, Klapp thore, Schiebe-thore, Pontons. Unter besonderen Umständen kann es wünschenswerth sein, statt der üblichen Drelithore andere Anordnungen und Constructionen von Thoren anzuwenden. Dies ist namentlich der Fall, wenn von der Schleuse gefordert wird, dass sie sich auch gegen den höheren Wasserdruck von Aussen oder von Innen leicht öffnen lassen soll. Das erstere kommt vor, wenn die Schleuse auch als Entlastungs-schleuse eines angeschwollenen Wasserlaufes zu dienen hat, um denselben vor zu hoher Anschwellung zu schützen, das zweite, wenn sie einen höheren inneren Stand nach Belieben halten und etwa plötzlich zum Zwecke von Spülungen das Binnenwasser nach dem niedrigeren Aussenwasser hin ausströmen lassen soll.

ständlich und in der Ausführung zu kostspielig als dass sie einen grossen praktischen Werth erhalten hätten. Es mag deshalb von einigen nur eine flüchtige Andeutung genügen. — Die hieneben in Fig. 31 skizzirte, bei Gouda und Schiedam ausgeführte Schleuse von Donk er zeigt zwei sich als Diagonalen eines Rechtecks gegeneinander stützende Thorpaare, welche geschlossen von jeder Seite einen höheren Wasserstand halten können. Ist das Wasser aussen höher, so stemmen sich die Bin-nenthore wie gewöhnliche Stemmthore. Ist dagegen das Binnenwasser höher und soll demnach die Schleuse geschlossen bleiben, so brauchen nur durch Schützen in

Zu diesen verschiedenen Zwecken sind in Holland gegen Ende des vorigen und zu Anfang dieses Jahrhunderts verschiedene sinnreiche Combinationen von Drehthoren erfunden, welche meistens nach ihren Erfindern genannt werden. Dieselben sind jedoch fast alle in ihrer Anwendung zu um-Fig. 31.

Aussen,

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den Binnenthoren die dreieckigen Räume der Thorkammern gefüllt zu werden, um den Druck auf die äusseren Thore zu übertragen. Sobald aber die Umläufe zwischen diesen Räumen und dem Aussenwasser geöffnet und jene Schützen geschlossen werden, drängen mit ihren Spitzen oder Schlagsäulen die inneren Thore die äusseren auseinander und es legen sich alle Flügel in die Nischen, so dass das Binnenwasser ausströmt. Aber die Schleuse kann erst wieder geschlossen werden, wenn das Wasser sich nahezu ausgespiegelt hat.

Die in nachstehender Skizze Fig. 32 angedeutete, bei Ter Neuzen ausgeführte Schleuse von Alewyn gestattet eine Oeffnung gegen den höheren Wasserdruck dadurch, dass die hintereinander

Fig. 32.

Innen

Aussen

CF

liegenden correspondirenden Flügel der beiden Drehthorpaare mit je einem längeren Zwischenflügel gekuppelt sind. Die hierdurch entstehenden rautenförmigen Räume können nach Belieben mit dem höheren Wasser in Verbindung gesetzt und gefüllt oder nach dem Unterwasser entleert werden. Im ersteren Falle, der durch die Pfeile in der oberen Hälfte der Zeichnung ausgedrückt ist, wird durch den Ueberdruck des hinteren Tliores die Schleuse geschlossen erhalten. Sobald aber der genannte Raum entleert wird, drängen, trotz des Druckes gegen das obere nicht ganz geschlossene Thor, die längeren Kuppelwände die Flügel dieses Thores sowie des neutralen unteren Thores in die Nischen. Der unbekleidete Zwischenflügel auf der oberen Seite der Figur bedeutet nur eine Aussteifung der langen Kuppelwände.

Eine glücklichere Lösung der Aufgabe zeigt die in Fig. 1 bis 3, Taf. LVI dargestellte Fächerschleuse von Blanken. In ähnlicher Weise sind in Holland mehrere Schleusen erbaut, dagegen soweit bekannt in Deutschland nur die in Tat. LVII angedeutete Schleuse des ältesten Bassins in Bremerhafen. Der gewöhnlichste Zweck derselben ist, aus einem Binnenbassin zur Spülung des Vorhafens während des niedrigen Aussenwassers eine starke Ausströmung zu veranlassen. Die Construction und Anordnung geht aus der Fig. 3, Taf. LVI leicht hervor, wenn namentlich die nur durch punktirte Schlitze angedeuteten Schützen in den Umlaufcanälen beachtet werden. Indem die zwei ungleich langen, in der Regel sich wie 5 zu 6 in der Länge verhaltenden Flügel jeder Seite fest mit einander zu einer Fächerform verbunden sind, und hinter dem grösseren Flügel ein im Grundriss nahezu einen Quadranten bildender Raum vorhanden ist, kann durch Füllung dieses Raumes mit Oberwasser die Schleuse bei jedem Wasserstande geschlossen werden, auch wenn an der Drempelseite der kleineren Flügel das Wasser höher steht. Umgekehrt kann durch Entleerung jenes Raumes und bei höherem Wasserstande an der anderen Seite des Thores durch den Ueberdruck der grösseren Flügel der ganze Fächer in jenen Raum zurückgedrängt und das ganze Thor geöffnet werden. In letzterem Falle findet also eine Durchströmung des höheren Wassers statt.

Die Construction dieser im Grossen bis jetzt nur in Holz ausgeführten Thore unterscheidet sich in mehreren Punkten von der Construction der gewöhnlichen Dreh-thore. Zunächst muss der Spielraum zwischen dem grösseren Flügel und dem zugehörigen Theil der Thorkammer sowohl an dem Boden, als an der gekrümmten Seitenwand möglichst klein gehalten werden, um den Ueberdruck des höheren Wassers desto wirksamer werden zu lassen. Eine Schwelle zwischen den beiden Thorkammerböden pflegt dabei nicht vorhanden zu sein. Sodann müssen die grösseren Thorflügel unbedingt, die kleineren nur wenn sie auch von der Drempelseite her höheres Wasser kehren sollen, von beiden Seiten einen den Wasserverhältnissen entsprechenden Druck ertragen können. Zu dem Zwecke hat man ihnen anfangs an beiden Seiten eine Bohlenbekleidung gegeben, jedoch nach Storni Buy sing gefunden, dass sich der innere Raum mit Schlick u. s. w. gefüllt habe und dass die Hölzer sehr bald von

Fäulniss angegriffen seien. Storni Buy sing empfiehlt daher nur eine einfache Bekleidung, jedoch unter Anwendung von geeigneten Eisenbeschlägen auf derselben, um ein Abdrücken der Bohlen durch den von der anderen Seite kommenden Wasserdruck zu verhüten. Es ist zweifellos, dass bei Anwendung einer Eisenblechconstruction grade diese Thore sehr viel günstiger als aus Holz hergestellt werden können. Endlich ist eine besondere Sorgfalt auf die Verbindung der beiden Flügel, und zwar sowohl auf Druck als auf Zug, zu verwenden und würde auch hier wieder die Eisen-construction vor der Holzconstruetion wesentliche Vorzüge bieten.

Auf die speciellere bisherige Construction soll hier wegen der Seltenheit der Anwendung nicht näher eingegangen werden. Es finden sich hierbei in den bekannten Handbüchern (s. Literaturverzeichniss) von Storm Buysing und Hagen ausführlichere Angaben, jedoch ohne Berücksichtigung der Eisenconstruction. Für etwaige neue Thore dürfte dagegen nur die letztere zu empfehlen sein und zwar wohl vorzugsweise die einer einfachen Blechwand mit T- oder Doppel T-Eisen als Kippen oder Riegel nach dem Princip der Constructionen auf Taf. LIV, jedoch ohne Krümmung. Die Verbindungsstücke der beiden Flügel hätten dann einfach an den einander zugekehrten Profileisen anzugreifen und würden sie bei geeigneter Zahl und Lage jede Form Veränderung der beiden Flügel im horizontalen Sinne völlig verhindern können. Eine derartige Construction würde nicht viel theurer kommen und ungleich dauerhafter sein, als die in diesem Falle besonders ungünstige Holzconstruetion.

Von der in Bremerhafen vorhandenen llm weiten, in nachstehender Skizze Fig. 33 im Grundriss angedeuteten Blanken’schen Schleuse, welche in Verbindung mit einer Kammer und einem Aussenhaupt als Einfahrt in das älteste dortige Hafenhassin dient, sei noch bemerkt, dass sie ndt gutem Erfolge zur Beseitigung des Schlicks in den Thorkammern und dem nächsten Theile des Vorhafens dient, aber hierzu in der Regel nur während der Springfluthen benutzt wird. Dagegen wird sie im Winter täglich gebraucht, sobald sich Eis im Hafen befindet, welches sie durch die Spülungen sehr bequem beseitigt. Abweichend von den Angaben Hagen’s auf S. 310 des Handbuchs der Wasserbaukunst, II. Th. 3. Bd., wonach eine völlige Oeffnung solcher Thore bei einer kräftigen Spülung wegen des heftigen Wasserstosses nicht stattfindet, sei noch bemerkt, dass sich die Hauptflügel dieser Schleuse hei einer kräftigen Spülung vollständig öffnen, indem der ganze Fächer in seine Nische oder Kammer tritt.

Fig. 33.

Fig. 34.

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Kammer

Vorhafen

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//

Eine ähnliche Anordnung wie die Blanken’sche Schleuse ist nach vorstehender Skizze Fig. 34 möglich durch Anbringung einer gleichen quadrantförmigen Nische, in welche der längere Flügel eines übrigens gradlinig mit dem kürzeren Flügel verbundenen Drelithores schlägt.

Thore mit horizontaler Achse oder Klappthore sind bis jetzt nur in Amerika und zwar seit 1862 an dem Erie-Canal anstatt früherer gewöhnlicher Thore

eingeführt. Die Fig. 12 bis 16, Taf. LII geben das Wesentlichste dieser Thore und ihres Zubehörs, namentlich der Vorrichtung zum Füllen der Kammer. Da die Einrichtung etwas complicirt ist, so sei sie. zunächst im Allgemeinen und danach specieller beschrieben. Das in Fig. 16 aus dem Längenschnitt der Schleuse am Oberhaupte in seinem Querschnitte gezeichnete Thor befindet sich etwa in der Mitte zwischen völligem Liegen und Aufrichten. Sobald es liegt, ist es mit seiner Oberfläche etwas niedriger als der gemauerte Vorschleusenboden oberhalb der Thorkammer, der zugleich den Abfallboden der Schleuse bildet. Sobald das Thor mit Hülfe der Kette ohne Ende aufgerichtet ist und das Oberwasser kehren soll, steht es nicht ganz steil, sondern etwas schräg, indem es sich mit seinen beiden Seitenriegeln gegen zwei aus Fig. 10 und 12 erkennbare, schräge und an der Mauer befestigte Ständer lehnt. Die eigentümliche Form dieser aus zwei Stücken bestehenden Ständer ist durch die von der früheren Einrichtung her belassenen Wendenischen zu erklären. In Fig. 12 im Grundrisse und in Fig. 14 in der Ansicht vom Oberwasser erscheint es völlig aufgerichtet In diesem Stande stützt es sich unten mit seiner halbrunden Achse gegen die entsprechend ausgehöhlte Schwelle, wie ein verticales Thor mit der Wendesäule gegen die Wendenische. Soll dann das Oberwasser aufgehalten werden, so muss der horizontale, in Fig. 15 gezeichnete Holzboden, auf welchem das niedergelegte Thor sich auflegt, mit seinen 4 halb offen gezeichneten Schützöffnungen geschlossen sein. Diese Schutzen werden aber geöffnet, wenn das Oberwasser in das unter dem Boden und hinter dem Thore befindliche Unterwasser treten soll. Es ist dazu der Raum unter dem Thorkammer- oder Schützenboden und der Raum der Kammer stets in freier Verbindung, wie der untere Theil von Fig. 14 zeigt. Zur besseren Veranschaulichung sei noch bemerkt, dass in Fig. 16, wo das Thor halb aufgerichtet ist, das Oberwasser etwa in der Höhe der obersten Quaderfuge gedacht werden muss. Es könnte also mit Hülfe zweier hintereinander liegenden Thore und dieser Schutzvorrichtung ein Schiff in derselben Weise durch die Kammer ein- und ausgeschleust werden, wie mit einer gewöhnlichen Kammerschleuse. Es fährt nur im ersteren Falle das Schiff über die liegenden Thore hinweg. Man hat der constructiven Schwierigkeit wegen diese Thore bis jetzt nicht auch für das Unterhaupt der Schleuse, sondern nur für das Oberhaupt angewandt. Es soll jedoch durch diese Einrichtung eine nicht unerhebliche Zeitersparnis für das Durchschleusen gewonnen sein.

Im Einzelnen sei noch Folgendes bemerkt. Das Thor ist von Holz mit doppelter Bekleidung, deren Zwischenräume mit Steinen so angefüllt sind, dass das Thor sich nach Lösung der auf dem linken Ufer stehenden Winde sanft niederlegt. Zum Aufrichten bedarf die Winde nur einer mässigen Kraft. Das obere Rahmholz des Thores ist zur Verstärkung mit einer Art Sprengwerk versehen. Der hierdurch unter dem niedergelegten Thore entstehende Spielraum dient dazu, dass die Schützen auch bei geöffnetem Thore bewegt werden können. Ausserdem schützt das Thor die Schützen vor einer Beschädigung durch aus- und eingehende Schiffe.

Sehr vereinzelte Anwendung haben Schiebethoren bis jetzt gefunden, wovon Fig. 10 und 11, Taf. LII ein Beispiel aus dem Hamburger Hafen geben. Diese Schleuse verbindet nach Fig. 1, Taf. LVII den neuen Sandthorhafen mit den oberhalb liegenden Hafentheilen, welche zum Theil in directer Verbindung mit der Elbe stehen, so dass die obere und untere Mündung der Hafenflächen über 3000m entfernt sind. Das hierbei zeitweilig eintretende absolute Gefälle von etwa 20cm würde bei Durchströmung der Hafenflächen denselben viel Sand zuführen, wenn nicht eine Schleuse das Gefälle aufnähme. Eine Kammerschleuse mit Drehthoren würde aber selbst hei der besten Einrichtung mindestens etwa 10 Minuten für jede Durchschleusung erfordert haben und erschien deshalb weit weniger geeignet als die in ihrer Idee von Dalman herrührende Schiebeschleuse, welche, obgleich als Kämmerschleuse gebildet, dennoch den durchfahrenden Schiffen fast gar keinen Aufenthalt verursacht. Es musste bei ihrer Anordnung jedoch auf das Durchfahren von Schiffen mit stehenden Masten sowie auf völlige Dichtigkeit des Thorverschlusses verzichtet werden. Beides war übrigens hier zulässig und so war gestattet, dass die Tliore oben auf einer Rollenbahn hängen und auch dort ihre Bewegung durch eine Kette ohne Ende erhalten, während sie unten nur zwischen zwei festen Schienen durch horizontale Rollen ihre Führung erhalten. Die innere Unterkante der wie ein Vorhang von der Mitte der Schleuse nach den beiden Seiten sich bewegenden Thorhälften berührt dabei nahezu eine grade hölzerne Schwelle. Sind beide Hälften geschlossen, wie in Fig. 10 dargestellt, so berühren sie sich ebenfalls nur lose. Die Thore sind aus leichtem schmiedeeisernem Gerippe mit einer doppelten Holzverkleidung construirt und haben unten eine aus vollem Blech construirte kastenartige wasserdichte Erweiterung, durch welche sie annähernd im schwimmenden Zustande erhalten werden. Diese Schwimmkasten sind von oben durch Einsteigeschächte, s. Fig. 10, zugänglich. Die Kammer ist 67m,4 lang und 11“,5 weit und an beiden Enden, wie durch Fig. 10 in äusserer Ansicht dargestellt ist, gleichmässig ausgestattet.

Die Bewegung beider Thorhälften geschieht gleichzeitig und zwar in etwa 15 bis 20 Secunden durch einen in dem Wärterhause angebrachten hydraulischen Flaschenzug von der in Fig. 35 skizzirten Anordnung. Die sich um die losen Rollen a

c(fest)

äffest) tt(lose)

Fig. 35.

liiiKes Th. rechtes TA.

und festen Rollen b des Flaschenzuges 3 mal umschlingende Kette ohne Ende geht in dem obenerwähnten kastenförmigen Träger von der linken Seite der Schleuse doppelt nach der rechten Seite über eine festliegende Leitrolle c. An ihrer unteren Hälfte ist der eine, an der oberen Hälfte der andere Thorflügel befestigt. Sobald sich die losen Rollen a nach Rechts fortbewegen, wickelt sich die untere Kettenhälfte auf, die obere aber ab und die beiden Thorhälften entfernen sich von einander. Im umgekehrten Falle schliessen sie sich ebenso gleichmässig.

Indem hinsichtlich des Gebrauchs und der Construction von Pontons oder Caissons übrigens auf Cap. XVII, § 16 Bezug genommen werden muss, so soll hier eine sich dem zuletzt besprochenen Schiebethore eng anschliessende Anordnung beschrieben werden, wobei das Ponton zwar zum Verschluss eines grossen Trockendocks dient, jedoch ebensowohl unter Umständen zum Verschluss einer Schiffsschleuse benutzt werden könnte. Es ist der im Jahre 1874 in Greenock nach dem Projecte von Kinniple²¹) ausgeführte und in Fig. 7 und 8, Taf. LXIV dargestellte Ponton-Verschluss, welcher sich von den gewöhnlichen, freischwimmenden und durch Einlassen des Wassers niedergesenkten Pontons in der Hauptsache dadurch unterscheidet, dass das Ponton auf 4 kleinen zweirädrigen Wagen steht, die auf einem festen Gleise laufen und das Ponton behufs der Oeffnung in eine Nische tragen, dass ferner das Ponton auch bei hohem Wasser zu beiden Seiten nur dann schwimmt, wenn es reparirt und abgefahren werden soll, dagegen für gewöhnlich mit einem mässigen Ueberdruck seine Gleise belastet. Zu diesem Zwecke ist es nämlich, wie aus der rechtsseitigen, im Längenschnitt gezeichneten

Hälfte von Fig. 7 hervorgeht, durch einen horizontalen Blechboden in zwei Hälften getheilt, wovon die untere stets nur mit Luft gefüllt ist, während die obere sich durch dicht über seinem Boden liegende kleine Oeffnungen je nach dem Stande des äusseren Wassers füllt und entleert. Es ist dadurch hei jedem Wasserstande nahezu gleich schwer, kann jedoch, nach zuvoriger Yerschliessung jener Einströmungsöffnungen während des Niedrigwassers, bei höherem AVasserstande zum Schwimmen gebracht werden.

Für den dichten Anschluss an die Schwelle und Seitenfalze ist es an der Hockseite mit hölzernen Anschlagleisten (s. Querschnitt links in Fig. 8) versehen und wird ausserdem durch eine besondere Schraubenvorrichtung fest angeschlossen. Die seitliche Verschiebung des Pontons in die Nische geschieht durch die seitwärts angebrachte Kette ohne Ende, welche mittelst Kettenrädern bewegt wird. In Folge einer Verbindung des Pontons mit einem Punkte der Kette kann es durch entsprechende Drehung der Kettenräder hin- und hergezogen werden.

Wie die Fig. 7 und 8 angiebt, trägt das Ponton eine Brücke von über 7m Breite. Diese Brücke ist für Fuhrwerk zu benutzen und bildet die horizontale Fortsetzung einer festen Ueberdeckung der Pontonnische. Sie muss also bei dem Einfahren des Pontons in die Nische gesenkt werden können. Dies geschieht durch ein System von Charnieren, mit welchen die senkrechten Stützen der Brückenbahn, sowie die Geländerständer sowohl an dem festen Deck des Pontons als an den Längsträgern der Brückenbahn versehen sind. Indem ferner an dem Pontonholz sowie an der festen Ueberbrückung der Nische gusseiserne Leitcurven und an den beiden Enden der beweglichen Brückenbahn kleine Leitrollen sich befinden, senkt und hebt sich die Brückenbahn sammt den Geländern selbstwirkend, sobald das Ponton in seine Nische oder vor die Docköffnung gezogen wird. Diese selbstwirkende Thätigkeit wird durch die in Fig. 7 erkennbaren Gegengewichte verstärkt.

Fig. 36.

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Zu Kämpen in Holland ist zufolge einer von dem Erfinder J. Swets veröffentlichten kleinen Schrift (Sehuivende Sluisdeur u. s. w.) eine dem Greenocker Ponton-Verschluss ähnliches Schiebe-Ponton im Jahre 1868 erbaut, freilich vorzugsweise zu Entwässerungszwecken. Aus der nebenstehenden Skizze Fig. 36 gellt der fast dreieckförmige Querschnitt des etwa wie ein Schiff auf dem Helling ruhenden und gleitenden eisernen Pontons hervor. Dasselbe ist an dem Vorderende spitz und fasst dort in einen mit Holz verkleideten keilförmigen Mauerfalz; am hinteren Ende, mit dem es während des Verschlusses noch grade genügenden Anschlag in seiner Nische findet, ist es stumpf und trägt in einiger Entfernung von diesem Ende noch eine senkrechte AVand, vom Erfinder Treibschütz genannt. Das Ponton wird durch den Druck des höher stehenden äusseren oder inneren AVassers in seine Nische gedrückt, die Schleuse also geöffnet, sobald man durch geeignete Schützen in dem Mauerwerk das AVasser zwischen das Ponton und das breitere Treibschütz strömen lässt. Umgekehrt wird es aus der Nische getrieben nnd schliesst die Oeffnung, wenn man das höhere Wasser von der Nische her auf das Treibschütz wirken lässt.

Es lässt sich nach diesen Beispielen von gut gelungenen Schiebethoren oder Schiebepontons nicht bezweifeln, dass an geeigneter Stelle ähnliche Anordnungen mit Vortheil anzuwenden sein dürften. Besonders kann die Benutznng eines Pontons zu einer Fahrbrücke grosse Vortheile bieten. Eine besonders zweckmässige Anwendung gestatten die Pontons, wenn es nur darauf ankommt, eine Oeffnung nur zum Theil, namentlich in der oberen Höhe abzuschliessen.

Ein nur den oberen Theil eifter schiffbaren Oeffnung versperrendes Ponton befindet sich beispielsweise in dem Geestemünder Hafen vor der nur von den Petroleumschiffen benutzten Abtheilung (s. Fig. 2, Taf. LVII). Es verschliesst die durch zwei vorspringende Mauern gebildete Einfahrt von 14,m44 Weite nur in einer Höhe von 0m,58 unter der Oberfläche des Wasserspiegels, um bei etwaigem Brande im Petroleumhafen das auf der Oberfläche schwimmende Petroleum von dem übrigen Hafen abzuhalten. Das Ponton ist lm,l7 hoch, lm,6 breit und hat an beiden Enden zur besseren Führung in den Falzen 2m,34 hohe Steven von Om,3 Dicke. Das Ganze ist aus leichtem Blech construirt. Um das Ponton leicht für aus- und einfahrende Schiffe beseitigen zu können, sind die Falze in den Mauern nur nach der Seite des Petroleumhafens hin fest oder nur halbe Falze, während von der Seite des Haupthafens je ein nur etwa 0m,5 breites und 5m hohes Drehthor die andere bewegliche Seite des Falzes darstellt. Diese kleineren Thore drehen sich um 90 Grad und werden im geschlossenen Zustande mit der festen Seite des Falzes verbunden. n)

u) Hierher gehört auch das sog. Sperrschiff des Wiener Donau-Canals, vergl. Cap. IX, S. 507.

§ 17. Zapfen, Pfanne und Verankerung-. Aus den im § 7 angestellten Betrachtungen über die in den Thorflügeln wirkenden Kräfte geht hervor, welche Angriffe der obere und untere Zapfen der Drehthore sowie die zugehörigen Pfannen und Halsringe auszuhalten haben. Mit Ausnahme bei den Schwimmthoren, bei denen während hoher Wasserstände das Umgekehrte eintreten kann, sowie bei den von Laufrollen unterstützten Thoren wird der untere Zapfen stets von dem vollen Ueber-gewicht des Thorflügels über das Gewicht des von ihm verdrängten Wassers senkrecht belastet, ausserdem je nach der Stellung des Thores seitlich aber stets nach der Wendenische hin gedrückt, wogegen bei dem oberen Zapfen jeder Verticaldruck wegfällt und nur ein dem Druck in dem unteren Zapfen genau entgegengekehrter und gleich grosser Druck auftritt. Diese Drücke H sind nach Fig. 13, Seite 885 gleich —. Es ist selbstverständlich, dass der auf die untere Pfanne kommende Druck sowie der Zug in dem Halsbande und der Verankerung desselben jenen Drücken stets gleich sein müssen. Bei kleinen Schleusen kann man durch einen Drehbaum mit Gegengewicht das Gewicht des ThorflUgels für einen bestimmten Wasserstand ausbalanciren und damit die Horizontaldrücke fast ganz beseitigen.

Wenn nun auch selbst bei grossen Thoren diese Kräfte für normale Zustände noch von verhältnissmässig nur unbedeutenden Metallconstructionen mit Sicherheit aufgenommen werden können, so wendet man mit Rücksicht auf aussergewöhnliche Fälle eine besondere Vorsicht an und construirt jene Tlieile etwa 10 bis 20 mal stärker als die gewöhnliche Sicherheit verlangt. Es kann nämlich z. B. durch Einklemmen eines kleinen Gegenstandes zwischen Wendesäule und Wendenische und durch die am Hebelarme des ThorflUgels angreifende Kraft bei dem Zudrehen, oder bei plötzlichem Zuschlägen der Thore unter äusserem Wasserdrücke sowie bei heftigem Wellenschläge u. s. w. eine ungleich grössere Beanspruchung der Befestigungstheile herbeigeführt werden, als bei dem ruhigen Hängen oder Bewegen der Thorflügel. Die genannten Zufälligkeiten lassen sich zwar durch vorsichtige Bedienung und durch geeignete Gegenmittel wesentlich abschwächen, indess ist es hier gewiss richtiger, auf die schlimmsten Fälle zu rechnen und nicht einer geringfügigen Ersparung zu Liebe die Sicherheit der ganzen Schleuse zu gefährden.

Als Material für Zapfen und Verankerung dient jetzt fast ausschliesslich das Eisen in seinen verschiedenen Arten als Schmiedeeisen, Stahl und Gusseisen, das erstere besonders nur zu den etwa eingesetzten Zapfen, zu den Halsringen und deren Verankerungen, der Stahl zu besonders wichtigen kleinen Stücken als Keile, Durchsteckbolzen und Ausfutterungen im Kopfe des Spurzapfens oder in dem Boden der Pfanne, das Gusseisen endlich zu allen wesentlich nur gedrückten oder allen sehr massiv herzustellenden Theilen, wie Pfannen und Zapfenplatten. Es erscheint unbedenklich diese verschiedenen Eisenarten auch unter Wasser in Berührung mit einander zu bringen, während bekanntlich eine Verbindung zweier anderer Metalle wegen des dabei eintretenden galvanischen Stromes zu der baldigen Oxydation des einen derselben, welches hierbei das positive ist, Veranlassung giebt. Wo also nicht ein solches Metall lediglich zum Schutz eines anderen, wie z. B. Zink zum Schutz von Eisen, angewandt werden kann (siehe § 15, S. 928), sondern beide gleich wichtige Functionen haben, darf eine Berührung unter Wasser nicht stattfinden. Es war früher die Bronze zu Zapfen und Pfannen gebräuchlicher als jetzt, und zwar wohl deshalb, weil die Bearbeitung des Eisens vor einigen Jahrzehnten ungleich viel mangelhafter oder schwieriger war.

Was die allgemeine Anordnung anlangt, ~ so darf die früher übliche Methode, den unteren Zapfen an der Wendesäule anzubringen und in eine festliegende Pfanne zu stellen, als ganz beseitigt angesehen werden. Der wichtigste Nachtheil dieser Anordnung besteht darin, dass die Pfanne unfehlbar feine Sandkörner aufnimmt, welche bei jeder Drehung des Thores ein Ausschleifen bewirken, so dass nach einiger Zeit ein unsicherer Gang erfolgen muss. Es wird deshalb jetzt stets der untere Zapfen in dem Boden der Thorkammer aufrecht stehend und die Pfanne unten an der Wendesäule angebracht. Mit Ausnahme bei Schwimmthoren trägt die letztere aber stets den oberen Zapfen, der dann von dem Halseisen ganz oder theilweise umfasst wird. Das Umfassen muss mindestens so weit geschehen, dass in jeder Stellung des Thorflügels der Druck des Zapfens aufgenommen wird.

Wenn die Thore die volle Höhe der Seitenwände haben, so muss zuweilen zur sicheren Verankerung des Halseisens dieses sowie der obere Zapfen tiefer angebracht werden als die Oberkante des Thores. Doch wird man diese für das Thor stets ungünstige Construction in vielen Fällen durch mässige Erhöhung hinter der Wendenische vermeiden können. Dabei wird fast stets die Anbringung einer Laufbrücke mit in Betracht zu ziehen sein und in der Regel dazu dienen können, dass die obere Zapfenvorrichtung völlig bedeckt wird.

Bei Scliwimmthoren muss wegen ihres zeitweiligen Auftriebs dafür gesorgt werden, dass das Thor nicht in die Höhe gehoben werden und danach gar von seinem unteren Zapfen abfallen kann. Dies ist ausser durch Feststellvorrichtungen (siehe § 15, Geestemünder Schleuse) nur durch eine kräftige Befestigung des Halsringes gegen eine Bewegung nach oben zu verhindern oder dadurch, dass statt des gewöhnlichen Halszapfens ein Spurzapfen angebracht wird, der entweder selbst oder dessen Pfanne genügend befestigt ist. Dass bei Anwendung von Laufrollen die Zapfen wesentlich leichter construirt sein können, ist wohl selbstverständlich.

Die Form des unteren Zapfens und namentlich seines Kopfes wird noch sehr verschieden gewählt. Sie wird begreiflicherweise bedingt durch die Form des Bodens in der Pfanne. Da die Zapfenreibung von der Grösse der Berührungsfläche abhängig ist, so sucht man im Allgemeinen diese möglichst klein zu erhalten, z. B. indem man entweder nach Skizze Fig. 37 a den Zapfen nach einer kleineren, die Pfannenfläche nach einer etwas grösseren Kugelfläche formt, die Krümmung jedoch in gleichem Sinne annimmt, oder bei etwa gleichen Krümmungshalbmessern jene beiden Flächen mit ihren convexen Seiten gegeneinander bringt. Theoretisch würde die Berührung in beiden Fällen in einem Punkte geschehen, jedoch nur so lange als bis durch den Druck des Thores sich eine wirkliche Berührungsfläche gebildet hat, die sich sehr bald durch das Drehen zu einer grösseren Fläche abschleifen wird. Damit

Fig. 37.

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nicht hierbei durch Zufall eine Fläche gebildet ^ wird, welche zum Zapfenmittelpunkt excentrisch llJllif t> liegt, ist unbedingt nothwendig, dass wenigstens a—    am oberen Ende des Zapfens ein völlig genaues

Umscliliessen der Pfanne stattfindet. Ausserdem darf die Krümmung der sich berührenden Flächen nicht zu stark genommen werden, damit nicht gar eine grössere Zerstörung derselben durch den Druck erfolgt. Endlich ist ein kleiner Spielraum der Pfanne nach unten hin nothwendig, um das Einsetzen des Thores zu erleichtern.

Es erscheint daher am zweckmässigsten, nach Fig. 37 l> den Zapfen unten cylindrisch oder schwach coniscli zu nehmen, den Kopf flach abzurunden, die Pfanne oben dicht scliliessend, aber nach unten sich conisch erweiternd und ihre Spur in entgegengesetzter Krümmung zu der des Zapfens zu formen. Dann wird ein centrischer Gang gesichert und die Einsetzung des Thores in unschädlicher Weise erleichtert, was beides bei der kugelförmigen Krümmung nach demselben Sinn nicht in gleichem Maasse der Fall ist.

¹

) Ueber grosse hölzerne Thore, sowie über hölzerne Thore mit Riegeln, die durch Eisen verstärkt sind, siehe ferner: Nouv. ann. de la constr. 1874, Bl. 23 und 57; daselbst 1875, Bl. 45; Zeitscbr. f; Bauw. 1877, Bl. 62 und Ann, des ponts et chaüssees 1878, Bl. 2 und 4.

²

) Siehe hierüber Ann. des ponts et chaussees 1865 und 1866, sowie dieselben Mittheilungen aus* züglich in d. Zeitschr. d. Arch.* u. Ing.-Ver. zu Hannover, S. 404.

³

⁵⁶/6i gebauten Dockschleuse zu Leer von 16m,8 Weite, wobei nur ein einziges Ebbethor vorhanden

⁴

ist. Vergl. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. IX. Hierbei liegt die obere Kante desThores

⁵

lm,5 niedriger als die höchste Sturmfluthhöhe, welche demnach frei in das Dockbassin eintreten kann,

⁶

aber dort wegen der noch um lm,2 höheren Kaimauer keinen Schaden thut. Dagegen ist die Ober

⁷

kante um 1™,5 höher als die ordinäre Fluth reicht, um zu Gunsten einer möglichst kräftigen Spülung

⁸

(siehe § 19) nicht lediglich auf ordinäres Hochwasser beschränkt zu sein, und um bei mehrere Tage

⁹

anhaltenden höheren Fluthen einen für die Ladezwecke günstigeren Wasserstand im Bassin zu halten.

¹⁰

Die auf den Thorflügeln ruhende Laufbrücke wird durch hohe eiserne Stützen getragen und liegt mit

¹¹

der Kaimauer in gleicher Höhe.

¹²

Der in Fig. 11 bis 13, Taf. LV dargestellte Fluththorflügel der grossen Schleusen des Amster

¹³

damer Nordseecanals ist der Mittheilung von Wiebe, Zeitschr. f. Bauw. 1872 entnommen und

¹⁴

macht hinsichtlich einiger Details, z. B. der Zapfen oben und unten, keinen Anspruch auf Vollständig

¹⁵

keit. Das Eigenthitmliche dieser Construction besteht ähnlich wie bei den beiden letztbesprochenen

¹⁶

Thoren darin, dass die äussere Krümmung zwar nach einem flachen Kreisbogen gebildet, aber nicht

¹⁷

für beide Thorflügel continuirlich ist. Das Innere bilden, wie die zum Theil als Verticalschnitt, zum

¹⁸

Theil als äussere Ansicht dienende Fig. 11 sowie der Schnitt in Fig. 13 zeigt, zwei grosse durch eine

¹⁹

in der Höhe des normalen Canalwassers liegende Horizontalwand getrennte Hohlräume. Statt der bei

²⁰

den vorher beschriebenen Schwimmthoren vorkommenden vollen Horizontalbleche sind hier nur an den

²¹

) S. Ann. des ponts et chaussees, Bd. XI, 1. Sem., S. 30.

Die Zapfenplatte besteht am besten aus starkem Gusseisen mit viereckiger Grundform. Ist ein Abbrechen des Zapfens durch seitlichen Druck oder Stoss nicht zu befurchten, so kann er mit der Platte aus einem Stück gegossen sein. Ist aber hierfür nicht genügende Sicherheit vorhanden ohne etwa die Dimensionen übermässig gross zu erhalten, so empfiehlt sich, in die gusseiserne Platte einen schmiedeeisernen Zapfen einzusetzen und seinen Kopf durch ein Stahlstück gegen Abnutzung zu schützen. Weniger nothwendig erscheint es, wenn Pfanne und Zapfen beide aus Gusseisen bestehen, die erstere noch mit einem Stahleinsatz zu versehen, da sich das Gusseisen fein abschleifen lässt und bei genügender Dimension dauerhaft genug ist.

Für den oberen Zapfen und das Halsband speciell kommt zunächst in Betracht, dass es von grossem Vortheil ist, wenn der Thorflügel nach Wegnahme des Halsbandes senkrecht in der Thornische oder wenigstens in der Wendenische aufgewunden und niedergelassen werden kann. Es wird dadurch das bei Reparaturen sich oft wiederholende Ausnehmen und Einhängen der Thore sehr erleichtert und für den unteren Zapfen ungefährlich gemacht. Schon deswegen wird das Halsband nicht mit dessen Verankerung im Mauerwerk u. s. w. aus einem einzigen oder schwer zu lösenden Stück gebildet. Ausserdem ist aber zuerst bei der Einhängung der Thore (vergl. § 14, S. 925), sodann von Zeit zu Zeit wegen etwaigen Nachgebens der Verankerung, Abnutzung zwischen Zapfen und Halsband u. s. w. ein sorgfältiges Cen-triren des Halsbandes über dem Mittelpunkt des unteren Zapfens nothwendig, damit die Drehachse des Thorflügels genau senkrecht steht. Dieses Centriren kann mit den meist gröberen und entfernter liegenden Schrauben oder Keilen der Verankerung nicht bequem genug geschehen, weshalb man fast allgemein zwischen dieser und dem Halsbande eine sog. Correctionsvorrichtung einschaltet. Dieselbe besteht am besten aus stählernen, schlanken Doppelkeilen, weniger gut aus Schrauben, und muss dicht hinter der Wendenische, geschützt aber leicht zugänglich liegen, jedoch so, dass nach Lösung der Verbindung das Halsband weggenommen und das Thor senkrecht gehoben werden kann.

Das Halsband oder Halseisen besitzt dazu gewöhnlich zwei gleiche Schenkel, die in die zwei Schenkel der Verankerung übergehen. Die letztere muss fast in jeder Stellung des Thorflügels dessen Zugrichtung so aufnehmen, dass die einzelnen Schenkel möglichst wenig auf Biegung beansprucht, sondern mehr in ihrer Längenrichtung gezogen werden. Um die Biegung zu verhindern bringt man wohl schon nahe an der Mauerkante in den Ankerschenkeln feste Bolzen an. Doch wird dadurch das Mauerwerk leicht zerklüftet, indem diese vorderen Bolzen unter Umständen den ganzen Zug des Thores zu ertragen haben. Es dürfen daher die Befestigungen der Ankerschenkel erst so weit von der Mauerkante liegen, dass sie auch unter den ungünstigsten Umständen hinreichendes Mauerwerk fassen. Am besten und einfachsten für etwaige Lösung der Anker bei Reparaturen ist es daher, sie womöglich ganz durch das Mauerwerk hindurch gehen zu lassen, und erst dort die Befestigung anzubringen. Um aber dann die Verbiegung der Schenkel, wenn solche zu befürchten sein sollte, zu verhindern, kann man letztere in unschädlicher Weise hinter der Cor-rectionsvorrichtung mit einander verbinden.

Wenn bei horizontaler Durchführung der Ankerschenkel nicht genügendes Mauerwerk zum Widerstand gegen den Zug des Thores gefasst werden sollte, so führt man die Schenkel schräg hinab, jedoch nicht gleich vorn an der Wendenische, weil dabei das Mauerwerk schädlich nach Aussen gedrückt würde, sondern erst in einer genügenden Entfernung. Es werden dann zur bequemeren Anbringung und solideren Herstellung der Schmiedearbeit Gelenke einzuschalten sein. Diese sowie die Endbolzen oder Splinte der Ankerschenkel sind durch harte Quader zu unterstützen. Dass die Verlegung der Anker besondere Sorgfalt erfordert, scheint selbstverständlich.

Gusseiserne Verankerungen oder auch nur ausgedehnte Theile derselben sollten möglichst vermieden und immer nur mit grösster Vorsicht angebracht werden. Bei der grossen Sprödigkeit des Gusseisens sind ausgedehnte Platten selbst bei massigen

Fig. 38.

(©

Erschütterungen sehr leicht der Gefahr des Springens ausgesetzt. Obgleich zahlreiche Beispiele von gesprungenen gusseisernen Verankerungen vorliegen, werden diese bei kleinen und selbst bei grossen Schleusen, etwa nach nebenstehender Skizze Fig. 38, noch mit Vorliebe angewandt.

Je nach der Construction der Thore, als Holz-tliore, eiserne Thore mit nur einer Blechhaut, sowie endlich eiserne Schwimmtliore, wird auch die Construc-

tion der Zapfen und ihres Zubehörs im Einzelnen etwas verschieden sein. Hierzu mögen die auf den Tafeln LIII, LIV und LV dargestellten Beispiele noch, soweit es neben den Figuren nöthig, etwas näher betrachtet werden.

In Fig. 8 bis 10, Taf. LIII ist die Verzapfung der grösseren Papenburger Schleuse (vergl. § 14) angegeben. Hier steht die Wendesäule voll und mit Ausnahme an dem 5cm dicken oberen Rande auch mit einer einzigen Fläche in dem von der gusseisernen Pfanne gebildeten Schuh. Das Unterrahmstück liegt ausser mit seinen in die Wendesäule dringenden Zapfen noch mit etwa 7CIU vollem Holz auf derselben Fläche. Der obere Rand des Schuhes umfasst jedoch nicht auch die Seitenflächen des Unterrahmholzes, um nicht bei dem Drehen des Thores in die Gefahr des Zerspringens gebracht zu werden, was z. ß. für den Fall eines Klemmens des Thorzapfens in der eigentlichen Pfanne bei grossen Schleusen sehr zu befürchten ist. Wie Fig. 13, die Pfanne einer etwa gleich grossen Schleuse der oberen Seine, zeigt, wird diese Befürchtung nicht allgemein getheilt, indem hierbei der Schuh mit etwa V3 seiner Länge auch das Unterrahmstück seitlich umfasst. Es sind indess die letzteren Thore nur etwa 4m,5 hoch, die ersteren fast 7m.

Die gusseiserne Zapfenplatte in Fig. 9 ist 14,5cm dick und trägt einen starken schmiedeeisernen, oben verstahlten und abgerundeten Zapfen, dessen Kopf von der umgekehrt convex gerundeten Spur der Pfanne berührt wird. Die eigentliche Pfanne erweitert sich conisch mit einem Spielraum nach unten hin. Für den oberen Zapfen oder den Hals dieser Thore war anfänglich die in Fig. 6 und 7 angedeutete gusseiserne, mit einem angegossenen 20'm starken Zapfen versehene Haube projectirt, welche die volle Wendesäule umfassen und zugleich zu beiden Seiten die Zugstangen

tragen sollte. Bei der Ausführung wurde jedoch an dem oberen Theile der Wendesäule ein Hals nach Fig. 8, Taf. LIII, angeschnitten. Derselbe erhielt zwar eine vollständige Umkleidung von Schmiedeeisen und es wurde, um die Kraft der Zugstange unschädlich zu machen, gleich unter dem Hals ein starker horizontaler Bügel gelegt. Dennoch muss diese Construction, sowie die in Fig. 23, 26 und 27 angegebenen, als nicht tadellos bezeichnet werden. Es bildet sich nämlich erfahrungs-mässig fast bei allen nur mit einem Hals versehenen Holzthoren allmählich ein senkrechter Spalt von dem vorderen Theile des Halses abwärts in der Wendesäule aus, weil die Holzfasern derselben dort nicht ganz gleichmässig beansprucht werden. Dieser Spalt ist für die Dauer des Thores sehr schädlich, zumal wenn er nicht, wie bei Fig. 8 allerdings geschehen, von oben bedeckt wird. Eine den ganzen Kopf der Wendesäule umschliessende und einen sicheren Zapfen tragende Haube ist daher unbedingt zu empfehlen.

Fig. 11 gibt ein Beispiel einer Verankerung bei hölzernen Seitenwänden, wenn zugleich, wie hier wegen der Laufbrücke gefordert war, der Hals niedriger liegt als die Oberkante des Thores. Fig. 12 zeigt eine etwas complicirte Construction eines schmiedeeisernen Zapfens, der an einer grossen ebenfalls geschmiedeten Platte sitzt. Ein langer Arm derselben geht fast lm,5 weit vom Zapfen bis zu einem Querbügel, an welchem eine gekrümmte Zahnstange zum Drehen des Thores (in der Fig. 12 nicht weiter gezeichnet) angreift. Unter der Platte liegt der Hauptbügel zur Verbindung von Wendesäule und Oberrahmstück; derselbe trägt an einem Querbolzen den Kopf des Zugbandes. Dass die Ankerschenkel des Halsbandes über die Wendenische treten, scheint nach dem Obengesagten nicht zweckmässig.

Die Anbringung der Zapfen und Pfanne bei eisernen Thoren ist fast stets leichter und befriedigender zu beschaffen als bei hölzernen Thoren, weil auf der verliältnissmässig kleinen Stelle bei jenen weit eher die nöthige locale Festigkeit zu gewinnen ist. Während bei den Holzthoren meistens eine gewisse Schwächung der Wendesäule mit der Anbringung der Zapfentlieile verbunden ist, dienen diese bei den eisernen sogar oft zu einer gewissen Verstärkung. So sind z. B. nach Fig. 6 und 7, Taf. LIV die den oberen Zapfen und die untere Pfanne enthaltenden winkelförmigen Eisen wesentliche Verbindungstheile für die Wendesäule und die Rahmstücke, die fast in derselben Weise auch abgesehen von ihrer Bedeutung für die Zapfen hätten angebracht werden müssen. Dass sie im vorliegenden Falle endlich noch den Rücken der Wendesäule darstellen, und bezw. aus Schmiedeeisen und Gusseisen bestehen, ist im § 15 bei Besprechung dieser Thorform angegeben. In ähnlicher Weise verhält es sich mit der in Fig. 16, 24 und 25 dargestellten Verzapfung der ebenfalls im § 15 näher beschriebenen Weserschleuse zu Hameln.

Wie oben erwähnt tritt bei den Schwimmthoren die Notliwendigkeit auf, die oberen Zapfen gegen den Auftrieb der Tliore niederzuhalten. Dies ist bei den Geestemünder Thoren nach Fig. 20, Taf. LV dadurch geschehen, dass der obere Zapfen fest in dem nicht allein nach hinten, sondern auch nach unten stark verankerten Zapfenträger steckt und mit dem Kopf die Spur einer Pfanne berührt, welche der unteren Pfanne völlig gleich ist. Dass von den anfänglich gusseisernen Zapfenträgern einer gesprungen ist, sowie dass am losen Ende des Thores Feststellvorrichtungen sich befinden, ist im § 15 angegeben.

Die in den Figuren 1, 4 bis 7 derselben Tafel dargestellten Verzapfungen der Braker Schleuse dienen als Beispiel für die Anbringung eines Halsbandes unter der

Handbuch der Ingen.-Wissenscb. III,

Oberkante des Tkores. Die Verkeilung der gusseisernen Ankerplatte mit den schmiedeeisernen Ankerarmen erscheint nicht ganz unbedenklich.

ung dadurch sowohl als auch die Zusandung der von der Rolle zu durchlaufenden Bahn vermindert.

Die Vorrichtungen zur Unterstützung der Thore während ihrer Stellung in den Nischen sind in dem letzten Beispiele durch Fig. 8 bis 10 dargestellt und im § 15 genügend besprochen. Dagegen ist noch über die Unterstützung der Thore während ihrer Drehung einiges hier zu erwähnen. Wie in § 6 bereits angeführt, wendet man in Deutschland, Frankreich und den Niederlanden selten die Laufrollen hierzu an, während diese in England noch sehr gebräuchlich sind. Der Nutzen für die senkrechte Unterstützung ist allerdings unzweifelhaft, dagegen ebenso, dass je mehr Gewicht die Laufrolle vom Thore aufzunehmen hat, desto ungünstiger dieselbe durch die Verbiegung des Thores während der Drehung wirkt. Denn es liegt dann der Widerstand gegen die Bewegung, abgesehen von dem ebenfalls schon tief liegenden Widerstand des Wassers hierbei, ganz unten. Die Angriffskraft pflegt aber (siehe folgenden Paragraphen) meist sehr hoch zu liegen und es entsteht daher ein auf die Verbiegung des Thores in verticalem Sinne arbeitendes Kräftepaar. Je mehr nun der Schleusenboden einem Verschlammen oder Versanden ausgesetzt ist, desto grösser wird der Widerstand der Köllen. Es sollten daher Laufrollen nur dann angewandt werden, wenn sie ganz unvermeidlich sind. Um die Uebelstände möglichst abzuschwächen, ist stets eine entsprechende Laufschiene in dem Thorkammerboden und mindestens etwa 5cm über dessen Fläche vortretend anzubringen. Es wird die Reib-Fig. 39.

Die Rolle selbst erhält am

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besten eine kugelförmige Abrundung und • einen möglichst grossen Durchmesser bei thunlichst dünner Achse, welche letztere daher von Stahl zu nehmen ist. Da die Rolle mindestens etwa 30cm Durchmesser halten muss, so kann sie nicht unter dem Unterrahmstück, sondern entweder zum Theil hinter oder vor demselben liegen. Die letztere (also dem Oberwasser zugekehrte) Lage ist die bequemste und gewöhnlichere. Dabei ist selbstverständlich die Rolle in der Nähe der Schlagsäule am wirksamsten und wird, wenn nicht an dieser selbst, so doch in ihrer Nähe an dem Unterrahmstiick, besser aber an mehreren Riegeln gleichmässig befestigt. Eine solche Befestigung zeigt die Skizze Fig. 28, S. 927 von den Schleusenthoren des Cale-donischen Canals. Es ist danach der unten die Rolle tragende Stiel oben und unten mit dem Thorflügel verbunden, jedoch so, dass er durch Keile niedergetrieben werden kann. Statt dieser das Thor direct hebenden Keilvorrichtung hat man an einigen englischen Schleusen auch wohl eine nach nebenstehender Skizze Fig. 39 a indirect hebende Keil Vorrichtung ausgeführt oder endlich gar den Kopf des Stieles mit einem Hebel in Verbindung gebracht, welche den Stiel mit grosser Kraft niederdrückt und dadurch mittelst der in Fig. 39 b skizzirten Verbindung der Rolle mit dem Stiel und dem Thore das letztere hebt.

§ 18. Bewegungsvorrichtimgen. Zum Oeffnen und Schliessen der Thore bedarf es je nach der Grösse derselben oder nach dem localen Bedürfnisse und der Art der Schleuse mehr oder weniger vollkommener Einrichtungen. Während es bei manchen Schleusen, z. B. Sperrschleusen, Schutzschleusen, Dockschleusen u. s. w., in der Regel nicht auf einige Minuten Zeit zur Bewegung ankommt, wenn die letztere tiber-

Bewegungsvorrichtungen.

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haupt nur rechtzeitig begonnen wird; hängt die Leistungsfähigkeit anderer Schleusen, insbesondere auf frequenten Canälen, gradezu von der nothwendigen kleinsten Zeit zum Oeffnen und Schliessen ah. Bei solchen Schleusen stehen daher die Bewegungsvorrichtungen unter den sämmtlichen Constructionen in erster Reihe, und muss auch ein kleiner Zeitgewinn für die einmalige Bewegung schon hochgeschätzt werden, weil er sich an einem Tage 40 bis 50 mal wiederholen kann.¹)

Den Anforderungen des Verkehrs gegenüber steht jedoch die aus der Trägheit des Wassers entspringende Rücksicht, dass, abgesehen von dem für jede einzelne Schleuse constanten Reibungswiderstande in den Zapfen, der Widerstand gegen die Bewegung mit der Schnelligkeit derselben annähernd im quadratischen Verhältnisse wächst. Bei einer unendlich langsamen Bewegung ist er kaum merkbar, während er bei grösserer Schnelligkeit durch den Aufstau des Wassers in jenem Maasse zunimmt und durch die Schwierigkeit, mit der das gestaute Wasser um die eingetauchten Kanten des Thorflügels abfliessen kann, noch erheblich vermehrt wird. Es zeigt sich letzteres namentlich bei fast vollendetem Wege in der Nähe der Thornische.    N

Es muss deshalb von einer grossen Geschwindigkeit abgesehen werden, um einen nur mit unverhältnissmässiger Kraftanstrengung und grossen Kosten zu überwindenden Widerstand zu vermeiden. Wenn nun ausserdem bei den meisten kleineren Schleusen die Kraft dadurch eine eng begrenzte ist, dass nur 1 oder höchstens 2 Arbeiter zu Gebote stehen, so wird praktisch ohnehin die Geschwindigkeit eine mässige bleiben. Es kommt indess dann noch immer auf zweckmässige Einrichtungen an, in denen möglichst wenig Arbeit durch schädliche Widerstände con-sumirt wird.

Zur Hervorbringung der Bewegung dienen nun vorzugsweise die Menschenkraft, seltener hydraulische Maschinen und erst in vereinzelten Fällen die in § 20 beschriebenen Einrichtungen, wobei die lebendige Kraft des in Bewegung gesetzten Wassers die Drehung der Thore besorgt. Es möge zunächst im Nachstehenden nur die menschliche Kraft angenommen werden.

Für die dauernde Leistung des Menschen kommt besonders in Betracht, dass derselbe rasch und bequem eine möglichst grosse Kraft entwickeln könne. Hierzu gehört ein sicherer Stand und eine Mitbenutzung des eigenen Gewichts. Es wird also eine einfache Zugstange, unter Voraussetzung dieser Bedingung wirksamer sein können als eine nur durch Handkurbeln zu bewegende Winde mit grosser Ueber-setzung, weil bei letzterer viel Reibungsverlust in den Zahnrädern stattfindet und der Mensch vorzugsweise nur mit der Muskelkraft arbeiten kann. Wenn jedoch das Thor so gross ist, dass ohne mehrfache Uebersetzung der menschlichen Kraft die Reibung der Ruhe kaum überwunden werden kann, so muss schon eine Windevorrichtung angewandt werden. Wenn ferner zu einer solchen Winde, z. B. einem Gangspill, wobei der Mensch mit seinem Gewichte arbeiten kann, nicht der nötliige Platz vorhanden ist, so muss endlich eine nur mit Kurbeln bewegte Winde gewählt werden.

Da die Kraft am wirksamsten ist, wenn sie rechtwinklig zur Fläche des Thores angreift, diese aber in ihrer Lage sich innerhalb des Drehungswinkels ändert, so

ergiebt sich für die Winde eine solche Stellung, dass die von ihr auf das Thor auszuübende Kraft rechtwinklig zu der Fläche des halbgeöffneten Thorflügels steht. Um denselben möglichst wenig zu verbiegen müsste die Kraft im Mittelpunkt des Widerstandes angreifen. Dieser würde, abgesehen von der Zapfenreibung sowie von der nicht völlig gleichmässigen Stauhöhe vor dem bewegten Thorflügel, auf ²[s der Länge desselben von der Drehachse und auf der halben jeweiligen Wassertiefe liegen. Bei allen kleineren Schleusen, z. B. sämmtlichen Canalschleusen ist nun die Gefahr des Verbiegens der Thore nur sehr gering und es würde dagegen das Angreifen der Winde an jenem Punkte ganz unverhältnissmässige Schwierigkeiten machen. Es erfolgt daher fast stets bei allen kleineren und mittleren Schleusen bis zu etwa 12m Weite die Bewegung von der Höhe der Seiten wände aus und oft mit dem Angriffspunkte an der Schlagsäule, während nur bei den grösseren, vorzugsweise bei gekrümmten Blechthoren der Angriffspunkt in der Nähe jenes Mittelpunktes liegt, jedoch so dass dabei keine nachtheilige locale Beanspruchung des Thores entsteht. Wo der Angriffspunkt liegt, muss unbedingt eine Versteifung der Thorfläche angebracht werden.

Für die Zahl der Windeapparate ist entscheidend ob dieselben sowohl das Thor schliessen als auch öffnen oder nur eins von beiden verrichten können. Wenn letzteres der Fall ist, z. B. wenn nur Ketten zwischen Winde und Thor vorhanden sind, so müssen auch für jeden Thorflügel zwei Winden angebracht werden, dagegen kann bei Anwendung einer festen Schiebstange von ein und derselben Winde der betreffende Thorflügel auf- und zugedreht werden. Diese Einrichtung findet aber bei grossen Weiten ihre Schwierigkeiten sowohl in der Grösse eines noch bequem zu dirigirenden Schiebebaums als auch namentlich darin, dass derselbe unter Wasser angreifen und in der Seitenwand liegen müsste. Es haben daher kleinere Schleusen stets eine feste Stange für die Schliessung der Thore, wobei die Oeffnung entweder durch dieselbe Stange oder mit Hülfe von Seil oder Kette geschieht und die betreffende Winde in der Nähe der Schlagsäule des geöffneten TliorflUgels neben dessen Thornische steht. Dagegen steht für einen nur mit Ketten bewegten Thorflügel die Winde zum Oeflfnen zwar ebenso wie im vorgenannten Falle, die zum Schliessen aber auf der anderen Seite der Schleuse, so dass die Richtungen der beiderseitigen Ketten in eine gerade Linie fallen, wenn das Thor halb geöffnet ist.

Es ergiebt sich für mit Ketten bewegte Thore die Notlrweiidigkeit, dass die zum Schliessen dienenden Ketten bei geöffneter Schleuse sich kreuzen. Sie müssen daher soweit nachgelassen werden, dass sie sich flach auf dem Boden der Schleuse niederlegen. Die doppelte Dicke der Kette geht demnach von dem zwischen Schiff und Schleusenboden bleibenden Spielraum verloren, wenn nicht etwa für die Stelle, wo die Kreuzung ungefähr stattfindet, eine besondere Vertiefung angebracht wird. Hiervon liegt jedoch soweit bekannt kein Beispiel vor, zumal da die Kreuzung meistens in der Nähe der Drempelspitze stattfindet.

Es mögen nun die einzelnen Arten der Bewegungsvorrichtungen in construc-tiver Hinsicht etwas näher beschrieben werden.

Die einfachste, bei kleinen Schleusen bis 6m Weite unter Voraussetzung eines Arbeiters oder Wärters ausreichende Einrichtung ist die Bewegung mit einer Schiebe- und Zugstange aus freier Hand. Es genügt dazu ein gewöhnlicher Bootshaken, etwa mit einem Quergriff am losen Ende, und die Anbringung eines eisernen Bolzens mit einem Knopfe auf dem Kopfe der Schlagsäule. Der Arbeiter kann dabei mit voller Kraft ziehen oder schieben und verliert von seiner Arbeit nichts, zumal wenn er durch einzelne Erhöhungen in der Oberfläche der Schleusenmauer gegen Ausgleiten geschützt ist. Die Bewegung jedes Flügels erfolgt in etwa 1 Minute. Um etwas Zeit zu sparen, kann an jedem Flügel eine solche Stange dauernd mit einem Auge um jenen Bolzen angebracht sein, wobei also die Stangen des geschlossenen Thores mit ihren Enden auf den Seitenwänden lose aufliegen.

Vollkommener ist ein in Fig. 16, Taf. LIII und Fig. 13, Taf. LIV dargestellter Drehhaum, besonders dann, wenn er an seinem freien Ende so belastet ist, dass dadurch das Gewicht des Thor-fliigels nach seiner durchschnittlichen Eintauchung ausbalancirt ist. Alsdann findet am oberen und unteren Zapfen eine geringere seitliche Reibung statt, indem fast nur die durch den Widerstand des Wassers gegen Drehung des Thores erzeugte und durch den Drehbaum überwundene Horizontalkraft am Umfange des Zapfens Reibung verursacht, während die durch den Druck des freihängenden Thores sonst entstehende Umfangs-Reibung wegfällt. Die Reibung des unteren Zapfens gegen die Spur der Pfanne wird freilich durch das Gewicht des Drehbaums vermehrt. Uebrigens ist ein Drehbaum von wirksamer Länge nur bei Canalschleusen von etwa 6 bis 7m Weite anzuwenden.

Sobald die Schleusen eine grössere Weite als die jener kleineren Canalschleusen besitzen, genügen obige Vorrichtungen nicht mehr und es muss eine Uebersetzung der menschlichen Kraft durch eine Winde eintreten. Die einfachste Art ist die in Fig. 28 und 29, Taf. LIII, sowie Fig. 1 und 2, Taf. XLIX dargestellte Anordnung. Bei allen dreien ist ein Schiebebaum an einem Ende mit dem Kopf der Schlagsäule und am anderen Ende mit einem Tau oder einer Kette verbunden, welche letzteren um die Trommeln von stehenden oder liegenden Winden geschlungen sind. Damit kein Rutschen auf der Trommel erfolgt, sind einige Windungen erforderlich, die bei jeder Bewegung des Thores der Zahl nach constant bleiben. Für grössere Schleusen, wie z. B. bei der Papenburger, sind Ketten den Tauen vorzuziehen, alsdann muss jedoch die Kettentrommel mit Rillen oder Rippen versehen werden, weil sonst das Aufwickeln nicht regelmässig erfolgt. Der Grad der Straffheit der Kette oder des Taues ist auszuprobiren und durch eine Schraube oder dergl. am losen Ende des Baumes zu reguliren. Bei kleineren Schleusen kann der Baum an einer liegenden Trommel frei hängen, bei grösseren jedoch sowie bei stehender Winde bedarf er der Unterstützung durch eine oder zwei auf dem Schleusenplanum liegenden Rollen. Der eigenthümliche Weg, den das lose Ende des Baumes macht, ist dabei ebenfalls am besten auszuprobiren (s. Fig. 2, Taf. XLIX). Für grössere Schleusen muss die Winde durch zwei Arbeiter bewegt werden, wenn nicht die Drehung des Thores sehr langsam erfolgen soll.

Für stehende Winden mit langen Dreharmen (Gangspill) wird oft eine hölzerne kreisförmige Bahn mit radialen vortretenden Leisten zum festeren Auftreten und Stemmen der drehenden Arbeiter

Fig. 40.

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angebracht. Die Handspeichen solcher Winden sind des Verkehrs auf der Schleuse wegen oft nur lose in dem Kopf der Winde; alsdann ist nach nebenstehender sehr schönen Einrichtung an der alten Ilarburger Schleuse (Fig. 40) die Winde aber von Gusseisen herzustellen.

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Es ist hierbei wie bei der in Fig. 25, Taf. LIII dargestellten Winde der Berliner Stadtschleuse nur ein gezahnter Schiebebaum vorhanden, in dessen Zähne ein Triebrad greift. Zum festen Eingreifen sind dabei Druckrollen unentbehrlich, die jedoch der Zahnstange die nüthige Veränderung ihrer Richtung gestatten müssen und deshalb in der Regel selbst beweglich gelagert sind. Die Zahnstange auf einem hölzernen Baum zu befestigen ist wegen des Werfens nicht so zweckmässig als die für grössere Schleusen freilich kaum durchführbare Construction nach Fig. 25. Es erscheint bei letzterer noch als eine durch den Strassenverkehr neben der Schleuse bedingte Eigenthümlichkeit, dass die Stange unter der Strassenoberfläche läuft.

Bei französischen Canalschleusen besonders häufig ist die Anwendung eines gezahnten Quadranten, welcher fest an der Aussenseite des Thorflügels sitzt und durch ein auf (oder in) der Schleusenmauer fest liegendes Zahnrad bewegt wird.

Die nachstehenden Skizzen, Fig. 41 u. 42 (S. 950) zeigen die zur Schleuse bei Evry (Fig.l, Taf.LII) gehörende Anordnung im Grundriss (Fig. 42) und im senkrechten Durchschnitte nach AB (Fig. 41). Aus letzterem ist besonders das kräftige Vorgelege, sowie die Unterstützung und Führung des übrigens nicht durch Speichen versteiften Quadranten zu ersehen. Bei verschiedenen anderen französischen Caualschleusen kommen dagegen auch solche durch Speichen verstärkte Zahnquadranten vor, bei denen

alsdann die Unterstützung und Führung wegfällt, die Lagerung des Getriebes jedoch etwas unbequemer wird. Der Quadrant besitzt in der Regel einen Halbmesser gleich einem Viertel der Flügellänge, weil bei einem grösseren die Construction aller Theile zu schwierig werden würde. Um so nothwendiger wird eine starke Uebersetzung in der Winde.

Fig. 41.

Fig. 43.

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Bei fast allen grossen Seeschleusen ist endlich die Bewegung durch zwei an jedem Thorflügel angreifende Ketten gebräuchlich. Hiervon geben die zur Geestemünder Schleuse gehörenden Fig. 14, Taf. LI und Fig. 14 u. 19, Taf. LV ein Beispiel, wenngleich nicht mit allen Details. Der Angriff der Ketten geschieht ungefähr in der Höhe des Niedrigwassers ; die Ketten werden durch Rollenkasten, welche nach vorstehender Skizze Fig. 43 eingerichtet und im Mauerwerke befestigt sind, hindurchgeführt und gelangen durch einen schräg aufsteigenden Schacht (s. Fig. 14, Taf. LI) zu der Windetrommel. Die Fig. 19, Taf. LV zeigt nun eine der zwei Doppelwinden, welche in Fig. 16, Taf. LI in der Mitte zwischen dem Fluththore und dem äusseren Ebbethore stehen und nur zum Schliessen dieser beiden Thore dienen. Zum Oeffnen und Scliliessen der 6 Thorflügel sind daher im Ganzen 2 Doppelwinden und 8 einfache Winden erforderlich, s. Fig. 11, Taf. LI. Durch die in Fig. 19, Taf. LV gezeichneten Händel, welche mit ihrem unteren Theile bei e und h fest an der Winde sitzen und durch aufgesteckte Verlängerungen nur durch die Wärter bewegt werden, kann nach Belieben jede der Trommeln f und g einer Doppelwinde mit der Achse gekuppelt werden. Das Vorgelege besitzt nach der Lage der verschiebbaren Kurbelachse eine Uebersetzung von 1: 50 und 1: 25, je nachdem die Thore vor der vollständigen Ausgleichung des Wassers, bei starkem Wind u. s. w. oder unter geringem Widerstande gedreht werden. Es kommen dann bezw. entweder die Zahnräder c oder b zum Eingriff mit den betreffenden auf der Kurbelachse sitzenden Triebrädern, während das grosse Zahnrad d von dem festsitzenden Triebrad der Mittelachse stets gedreht wird. Auf dieser Achse sitzt auch ein Bremsrad a, um die Bewegung der Trommeln bei dem Ablaufen der für das Durchschleusen niederzulassenden Ketten mässigen zu können. Die Ketten haben 25mm Dicke, um auch auf die Dauer die nöthige Stärke zu besitzen. Die Winden werden in der Regel von 4 Mann bedient, welche bei dem völligen Hineinziehen in die Thornischen mit voller Kraft arbeiten müssen. Es muss hierfür ausser der bereits mehrfach erwähnten Schwierigkeit, die das Wasser in der Nische zum Entweichen findet, auch besonders die Ablagerung des Schlicks in den Ecken der Thorkammer als Ursache angesehen werden. Letzterer durch die Bewegung der Thore noch verstärkter Umstand ist nur durch kräftige Spülvorrichtungen erfolgreich zu bekämpfen. Siehe § 19.

Bei manchen anderen Schleusen, wie z. B. in nachstehender Skizze Fig. 44, S. 951 bei der Braker Schleuse, ist die Winde als stehende Winde oder sog. Cabestan angebracht. Ausser der Noth-wendigkeit, die Arbeiter im Kreise gehen zu lassen, ergiebt sich dabei die weniger günstige Lage für die Windetrommel, welche dann unter Wasser kommt und bei starkem Froste festfrieren kann.

Fig. 42.

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Um die grossen Schleusenthore rasch und ohne Anwendung vieler Arbeiter zu bewegen hat man in England fast durchweg hydraulische Winden angebracht. Die Einrichtung der Ketten und Windetrommeln ist dabei ganz ähnlich wie im Vorigen beschrieben, während die eigentliche Winde oder das Vorgelege meistens in einer kleinen rotirenden hydraulischen Maschine besteht. Es geschieht freilich die Anwendung hydraulischer Kraft meist nur dann, wenn ausserdem für Krahne, Drehbrücken oder dergleichen Einrichtungen ebenfalls Druckwasser gebraucht wird, weil jene für den Betrieb der Schleuse allein zu theuer gehalten wird. Dabei scheinen nach Beobachtungen des Verfassers die in England gebräuchlichen hydraulischen rotirenden Winden im Ganzen wenig dauerhaft zu sein, indem mit der Kleinheit der Cylinder (oft nur ca. 7cm Durchmesser) und der Geschwindigkeit der Kolben und Schieber (200 bis 300 Spiele in der Minute) reichlich weit gegangen wird. Die kleinsten Unreinigkeiten im Druckwasser z. B. Fäden von Zeug u. s. w. verursachen eine Störung in den Schiebern. Die Leichtigkeit der Bedienung einer mit hydraulischen Winden versehenen Schleuse ist jedoch ausgezeichnet und da fast unbedingt maschinelle Kraft billiger bleibt als menschliche, so dürfte es sich gewiss mehr als bis jetzt geschehen ist empfehlen, für die Bewegung grösserer und stark frequentirter Schleusen eine besondere hydraulische Anlage zu machen. Die Combi-nation einer kleinen Gaskraftmaschine zum Pumpen mit einem auf dem Flaschenzugsystem basirenden hydraulischen Apparat erscheint wohl um einfachsten und solidesten hierzu.

Fig. 44.

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§ 19. Füllen und Leeren der Kammern. Spülvorrichtungen. Alle Kammerschleusen bedürfen gewisser verscliliessbarer Oeffnungen zwischen Oberwasser und Kammer einerseits sowie anderseits zwischen Kammer und Unterwasser, um nach Bedürfniss den Wasserstand in der Kammer mit dem Ober- bezw. Unterwasser ins Niveau zu bringen. Es giebt hierfür zwei in der Anordnung wesentlich verschiedene Arten, die Schützöffnungen in den Thoren und die Umlaufcanäle in oder hinter den Seiten wänden. Bei beiden muss als Aufgabe gelten, dass sie durchaus dicht verschliessbar sowie leicht und rasch zu öffnen und zu schliessen sind, und dass sie nach der Oeffnung dem Wasser mit möglichst wenig Hinderniss den Durchgang gestatten. Die erste Forderung wird namentlich wichtig, wo das Oberwasser zu sparen ist, ausserdem bewirkt eine Undichtigkeit unter Umständen auch eine wenn gleich langsame Abnutzung. Die anderen Forderungen sind um so wichtiger, je stärker die Frequenz der Schleuse, und stimmen in dieser Hinsicht mit den nach dem vorigen Paragraph an die Bewegungsvorrichtungen der Thore gestellten Anforderungen überein. Ein Zeitgewinn von einer halben Minute bei dem einmaligen Durchschleusen kann die Zahl der an einem Tage passirenden Schiffe um einige derselben erhöhen. Es dürfen deshalb unter Umständen kostspieligere Einrichtungen nicht gescheut werden, wogegen manche selbst noch in neuerer Zeit ausgeführte Vorrichtungen unbedingt verwerflich erscheinen. Es bestehen nämlich bei gleich grossen Schleusen in der Zeit für die Ausgleichung der Wasserstände Unterschiede von Uber 5 Minuten, welche lediglich der besseren oder schlechteren Einrichtung der Schützen u. s. w. zuzuschreiben sind, und welche die eine Schleuse doppelt so leistungsfähig machen als die andere.

Es hängt nun zwar gemäss § 7 nach geschehener Verbindung der betreffenden Wasserflächen die Zeit der Ausspiegelung wesentlich von der Weite der sie verbindenden Oeffnungen ab. Aber die Grösse der Oeffnungen darf auch nicht unbedingt über ein gewisses Maass gehen, wenn nicht zunächst die Schwierigkeit in der Construction und in der Handhabung der Verschlussvorrichtung, sodann aber auch die Bewegung des ein- und ausströmenden Wassers für die Schleuse und für die Schiffe zu gross werden sollen. Je grösser die Schütze in den Thoren oder die Umläufe in oder hinter den Seitenmauern, desto mehr werden diese wichtigen Construc-tionstheile geschwächt oder in ihrer Herstellung erschwert, und um so mehr Zeit wird zur Bewegung der Verschlussvorrichtungen bei Annahme gleicher Arbeitskraft verbraucht. Für gewöhnliche Canalschleusenthore wird es schwer halten, ohne Schwächung des ganzen Thores höhere Oeffnungen als etwa von 0™,5 bis 0m,6 herzustellen, während die Breite der Construction zwar weniger beschränkt ist, aber wegen der Handhabung nur bei besonderen Einrichtungen etwa über lm zu nehmen sein dürfte. Eine Vergrösserung der Gesammtöffnung der Schützen oder Umläufe des Oberhauptes über das Maass von IO¹ bringt ferner bei etwa 2 bis 3m Spiegeldifferenz in der Kammer einer gewöhnlichen Canalschleuse schon eine sehr merkliche Wasserbewegung hervor, indem der aus jenen Oeffnungen kommende Strahl sich nicht sofort dem grösseren Querschnitte der Kammer entsprechend abschwächt, sondern seine lebendige Kraft nur sehr langsam durch die Keibnng an den Wänden und dem umgebenden Wasser verliert. Es werden aber durch den Stoss dieses Wasserstrahles, wenn er zu heftig ist, kleinere oder unbeladene Schiffe in der Kammer hin- und liergestossen und dabei ihnen oder den Schleusenthoren Beschädigungen zugefügt. Ausserdem würden grössere Wassermassen leicht schädliche Erschütterungen an verschiedenen Constructionstheilen verursachen.

Aus der in § 7 aufgestellten Formel F =

ergiebt sich z. B. für

2 A.Vh

[X A, V 2 g

eine Schleuse von 40m Länge zwischen den Thoren und 6m Breite, also einer Oberfläche A = 2400, und bei einem Gefälle li von 2m, einer Gesammtweite der Schützen

A, = HU“, unter Annahme des Ausflusscoefficienten = 0,6m, die Zeit F zum Füllen oder Leeren = 245 Secunden oder 4 ’/4 Minuten. Diese Zeit von 4 bis 5 Minuten ist meistens nicht zu gross und würde andererseits bei der anfänglichen Ausflussgeschwindigkeit von etwa 6m die ebenfalls zu Anfang ausfiiessende Wassermenge von etwa 3 bis 4 kbm nicht wesentlich vergrössert werden dürfen, um nicht die Schiffe zu belästigen oder zu gefährden. Dass die Querschnittsgrösse der Oeffnungen mit der Oberflächengrösse der Schleuse im einfachen Verhältnisse wachsen muss, um eine gleiche Zeitdauer, unter Annahme gleicher Werthe für li und \i zu erhalten, geht aus obiger Formel hervor. Diese Zunahme ist aber mit Kücksicht auf die Wasserbewegung in der Kammer nicht im vollen Maasse zulässig, weil der Stoss des Wasserstrahls mit seiner Masse wächst und, wie oben erwähnt, nicht im umgekehrten Verhältnisse zur Kammergrösse stellt. Da indess die Grösse der Schiffe im Allgemeinen mit der Schleusengrösse wächst und das grössere Schiff auch einen heftigeren Stoss ertragen kann, so kann annähernd jenes Verhältnis zwischen Schleusengrösse und

Schützöffnung als ein ziemlich constantes zwischen 1:200 bis 1 : 250 empfohlen werden. In einzelnen Fällen darf zur Vermeidung einer zu heftigen Bewegung die Schützöffnung anfangs nur zum Theil frei gemacht werden.

Es fragt sich ausser der Grösse sodann vorzugsweise, welche Art von Oeff-nung, oh Thorschütze oder Umläufe, zu wählen sei. Beide haben ihre eigen-thümlichen Vorzüge, die jedoch von verschiedenen Umständen abhängig sind. Im Allgemeinen sind die Thorschütze billiger, weil bei den Umläufen zu den Verschlussvorrichtungen noch die Herstellung eines mit besonderer Sorgfalt auszuführenden Canales hinzukommt. Bei mangelhaft ausgeführten Umläufen gehen diese zu einer raschen Zerstörung des Mauerwerkes Veranlassung, indem das Wasser mit einer Geschwindigkeit von einigen Metern fliesst. Es ist also schon fast unbedingt noth-wendig, die Umläufe aus guten und sehr dichtschliessenden Quadern herzustellen. Eine Reparatur in den Umläufen ist, wenn nicht die ganze Schleuse trocken gelegt wird, nur mit grossen Schwierigkeiten zu beschaffen. Wenn also keine Vortheile für den Betrieb erreicht werden, so ist der Kosten wegen unbedingt von Umläufen abzusehen. Dies geschieht auch allgemein an den Unterhäuptern der Canalschleusen mit Ausnahme bei einigen im § 20 beschriebenen Schleusen, wobei die Umläufe noch zu anderen Zwecken als dem blossen Füllen und Leeren der Kammer angelegt sind. Bei vielen Seeschleusen ferner, bei denen die Umlaufscanäle mit geeigneten Abzweigungen zugleich zur Spülung der Thorkammer und Vorschleuse (siehe w. u.) dienen, wie z. B. bei der Geestemünder Schleuse (Fig. 16, Taf. LI), wobei das Aussenhaupt während der längsten Zeit als Unterhaupt gilt, sind die Umläufe mit besonders grossen Querschnitten ausgeführt.

Wo aber das Füllen der Kammer in Frage kommt, wie bei den Oberhäuptern der Canalschleusen, sind in der Regel die Umläufe den Thorschützen vorzuziehen, wenn die letzteren eine zu grosse Schwächung der niedrigeren und zur Versackung geneigteren Oberthore herbeiführen würden und wenn man bei den Thorschützen nicht die ganze Niveaudifferenz zwischen Ober- und Unterwasser als Druckhöhe benutzen kann. Dies ist der Fall, wenn das Unterwasser niedriger liegt als die Schütz-Öffnung im Anfänge des Durchfliessens. Hierbei tritt dann noch für niedrige oder tief beladene Canalschiffe die Gefahr ein, dass das Wasser aus der Schützöffnung in das Schiff stürzt. Man kann zwar zur Vermeidung dieser Mängel mit einigen Mehrkosten das Oberthor so tief hinabführen, dass die Schützöffnung stets unter dem Unterwasser liegt, wobei ausserdem gegen das Versacken eine günstigere Thorform erreicht wird. Vergl. § 6. Es bleibt aber immer bei den Thorschützen im Oberhaupt der Mangel, dass bei nicht genügender Befestigung die Schiffe durch den ausfliessen-den Wasserstrahl in ihrer Längenrichtung stark gegen das Unterthor getrieben werden. Diese Uebelstände werden sämmtlieh durch seitliche, aber genau symmetrisch liegende Umläufe vermieden, welche, wie z. B. bei Fig. 9, Taf. L und Fig. 1 und 3, Taf. LII, dicht über dem Thorkammerboden oder wie in Fig. 11, Taf. L in der dem Oberwasser zugekehrten Frontmauer des Oberhauptes beginnen und möglichst tief über dem Boden der Kammer wieder ausmünden. Werden solche Umläufe gleichzeitig geöffnet, so vernichten sich die beiden Wasserstrahlen nahezu unschädlich für die ruhige Lage des Schiffes und es darf alsdann den Querschnitten ohne Nachtheil eine grössere Weite gegeben werden, als den etwa für dieselbe Schleuse fraglichen Thorschützen. Offenbar wird auch das Gefälle des Wassers für die Ausflussgeschwindigkeit voll benutzt, wobei freilich durch die Richtungsänderungen des Umlaufcanales

wieder ein gewisser Verlust entsteht. Es muss deshalb eine möglichst sanfte Biegung wie z. B. nach Fig. 3, Taf. LII angestrebt werden. Die bei einigen älteren Schleusen gewählte Anordnung, dass die Mündungen der Umlaufscanäle sich in dem Abfallboden nach nebenstehender Skizze Fig. 45 vereinigen, giebt zu erheblichen Richtungsänderungen Veranlassung. Der Grund dieser Construction war, dass man den seitlichen Stoss des Wassers gegen die Schiffe vermeiden wollte. Zu diesem Zwecke sind sogar die Umlaufscanäle erst tief bis unter den Boden der Kammer und dann erst wieder senkrecht aufwärts geführt, damit der Wasserstrahl sich an Kraft erschöpfen sollte.

Fig. 45.

Wichtig ist es für die Wirkung aller Umläufe, dass keine Luft mit in den Canal treten kann, weil dadurch der Durchfluss sich erheblich vermindert. Es ist deshalb am besten, den Umlauf nur an dem oberen Endpunkte durch eine frei vor der Seitenwand liegende Verschlussvorrichtung oder wenigstens so zu verschliessen, dass hinter dieser Vorrichtung keine Luft in den Canal treten kann.

Um das Mauerwerk möglichst wenig zu schwächen oder anzugreifen, hat man besonders in England oft die Umläufe aus eisernen Röhren gebildet, wovon Fig. 19 und 21, Taf. LI, sowie die Fig. 21, S. 913, Beispiele geb§n.

Die Verschluss Vorrichtungen, welche bei Thorschützen sowie bei Umläufen zur Anwendung gebracht sind, können nach 3 Hauptarten unterschieden werden, in ZugschUtze, Drehklappen und Ventile.

Bei den Zugschutzen liegt die Oeffnung in einer verticalen Ebene und wird durch eine Tafel, die Schütztafel oder auch allein das Schütz genannt, verschlossen. Siehe Fig. 1, Taf. XLIX, Fig. 3, Taf. LIII, Fig. 11, 13 und 20, Taf. LIV. Die Bewegung der Tafel geschieht parallel zu jener Ebene und zwar meistens in senkrechter, selten in schräg geneigter Richtung. Es kann dabei das Schütz aus einer völlig einheitlichen Tafel oder aus einer durchbrochenen Fläche bestehen, ferner nur nach einer Richtung oder unter Umständen abwechselnd nach beiden Seiten (Fig. 16 und 17, Taf. LVI) Druck erhalten und den Verschluss bewirken. Bei allen Schütztafeln ist als Widerstand gegen die Bewegung das Product aus dem Druck auf die Schützfläche und dem Reibungscoefficienten anzusehen. Im Allgemeinen ist unter gleichen Verhältnissen dieser Widerstand grösser als bei den anderen Arten des Verschlusses. Dagegen ist die Construction am einfachsten und die Dichtigkeit am leichtesten zu beschaffen.

Die Drehklappen (Fig. 7 bis 13, Taf. LVI) bewegen sich um eine verticale oder horizontale Achse, ersteres vorzüglich nur in den Umläufen. In der Regel theilt die Achse die ganze Klappe in zwei ungleiche Hälften im Verhältniss von etwa 8 bis 9 : 10, wobei der Ueberdruck der grösseren Hälfte den dichten Anschluss der Klappenränder an den festen Rahmen bewirken muss. Bei der Oeffnung muss die Klappe dem durchströmenden Wasser möglichst wenig Widerstand entgegensetzen, dazu an den der Strömung entgegen liegenden Kanten thunlichst schmal sein und sich genau in die Richtung des ausfliessenden Wassers stellen lassen. Der Widerstand gegen die Bewegung der Klappe berechnet sich bei dem Beginn der Oeffnung aus der Differenz der beiden Hälften und der Druckhöhe, nach einer gewissen Oeffnung jedoch aus der Stosskraft des bewegten Wassers gegen die schräg gestellten ungleichen Flächen und endlich aus der Zapfenreibung der Achse. Im Allgemeinen ist unter gleichen Umständen die nöthige Kraft zum Bewegen weit geringer als hei einem Zugschütz, dagegen die Construction schwieriger und die Dichtigkeit mangelhafter. Eine besondere Art dieser Drehklappen bildet das sog. Kreis- oder Segmentschütz, wobei die Drehachse ausser der verschliessenden Klappe liegt und diese eine Segmentform erhält. Der Widerstand wird hierbei sehr gering, aber in gleichem Maasse auch die Dichtigkeit.

Die Ventilverschlüsse endlich können als einfache Klappenventile, Kegelund Glockenventile oder als Cylinderventile gebildet sein. Das Wesentliche hei ihnen ist, dass von der verschlossenen Oeffnung ein den vorstehenden Namen entsprechender Körper abgehoben und für den Verschluss wieder darauf niedergelassen wird. Je nach der Form dieser Körper ist bei dem Anheben ein grosser oder kleiner Widerstand zu überwinden, je nachdem ob der Wasserdruck auf die Oberfläche des Körpers drückt oder nur vermöge der Reibung des Wassers an ihm in Betracht kommt. In letzterem Falle, namentlich bei den Cylinderventilen, ist die zur Hebung nothwendige Kraft nicht viel grösser als das Gewicht des Cylinders. Während der Oeffnung erhalten die Ventile einen hydraulischen Druck, welcher ebenfalls durch geeignete Form sehr klein gehalten werden kann. Die Dichtung ist jedoch weit weniger leicht als hei den anderen Arten.

Die constructiven Einzelnheiten sind durch folgende Beispiele näher

zu ersehen.

In Fig. 3, Taf. LIII ist ein grosses hölzernes Thorschütz von reichlich 0,9 Gra Weite dargestellt. Bei derartigen Schützen werden zwischen zwei unter dem Unterwasser oder Niedrigwasser liegenden Riegeln zunächst zwei Schützständer von gleicher Dicke wie die der Riegel eingezapft sowohl zur Unterstützung der Schütztafel als der abgeschnittenen Bekleidungsbohlen. Damit das Schütz seine Führung erhalte, werden die sog. Schützgeleitständer oder Schützleisten aussen auf der Fläche der Bekleidung aufgeschraubt von einer solchen Höhe, dass ausser der nöthigen Führung die Schützen hoch genug für etwaige Reparaturen u. s. w. hinaufgezogen werden können. Diese Ständer sind entweder von Holz oder wie in Fig. 17 von Gusseisen, und enthalten einen Falz von einigen Centimeter Breite. Zwischen den Ständern liegt unten mit der Oberkante des Riegels in einer Höhe die Schützschwelle, auf welche das Schütz sich aufsetzt. Um in dem vorliegenden Falle die Schütztafel über das schräge Zugband hinüberziehen zu können, liegt eine etwas dickere Leiste an der oberen Kante der Schützöffnung und ist ausserdem der Falz in den Geleitständern um die gleiche Dicke von der Bekleidungsfläche entfernt. Die Schütztafel besteht aus gespundeten Querbohlen, welche durch zwei verticale Leisten zusammengehalten werden. Auf letzteren liegt die Gabel der oben gezahnten Schützstange, welche beide mit einem Gelenk verbunden sind, um bequem getrennt werden zu können. Damit der Reibungswiderstand möglichst klein werde, sind die Schütztafeln und die Geleitflächen der Ständer mit gehobelten Eisenschienen eingefasst, so dass die Reibung nur etwa einViertel so gross bleibt, als wenn die Holzschützen sich auf den hölzernen Leisten hätten bewegen müssen.

Wenn es auch im Allgemeinen zu empfehlen ist, die Schütze aus Blech, wie in Fig. 1, Taf. LIV, oder aus Gusseisen zu construiren, weil die sämmtlichen Theile dabei einer sehr viel geringeren Abnutzung oder Formveränderung als bei einem Holzschütz unterliegen, so musste doch bei den Papen-burger Schleusenthoren wegen des grossen Gewichts davon Abstand genommen werden. Um nämlich bei geschlossenen Ebbethoren die nöthige Abwässerung des Binnenlandes nicht zu unterbrechen, sind die Ebbethorfliigel je mit 2 Schützen von obiger Weite, im Ganzen also mit 3,7 □m Oeffnung versehen. Die Ebbethore selbst zur gewöhnlichen Abwässerung zu benutzen verbot sich durch die Schwierigkeit, die Thore während starker Ausströmung sicher und rechtzeitig zu schliessen. Jene Weite der Schützöffnungen hätte aber sehr schwere gusseiserne Schütze und Leisten bedingt und die ohnehin ungünstig geformten Ebbethore zur Yersackung veranlasst. Die Schütze der Fluththore wurden der Gleich-mässigkeit wegen nun ebenfalls aus Holz construirt; ihre grosse Oeffnung war durch die grosse Kammer bedingt.

Das ebenfalls aus Holz construirte Schütz in den Spülcanälen der Docksclileuse zu Leer, Fig. 14 bis 18, Taf. LVI ist w. u. bei Besprechung der Spülvorrichtungen beschrieben und gilt als Beispiel eines abwechselnd von zwei Seiten gedrückten Zugschützes.

Für die mechanische Arbeit des Aufziehens von erheblichem Gewinn ist die Zertheilung der Schützfläche in einzelne übereinanderliegende Streifen. Diese Schütze heissen Register- oder Coulissen-Scliütze, wovon Fig. 11 und 12, Taf. LIV ein Beispiel giebt. Es liegen dabei 5 Oeff-nungen übereinander und zwar sowohl in der Schütztafel als in dem festen Rahmen des Schützes. Die Zwischenräume zwischen den Oeffnungen haben genau dieselbe Höhe als diese. Sobald also die Schütztafel nur um die Höhe einer Oeffnung aufgezogen oder niedergedrückt wird, sind alle Oeffnungen für das Durchströmen des Wassers frei. Eine wesentliche Vervollkommnung dieser Art von Schützen liegt ferner darin, dass die zwischen den Oeffnungen der Schütztafel liegenden Streifen im Querschnitt nach Halbkreisen gekrümmt sind, so dass je zwei benachbarte von ihnen mit den festen Zwischenstreifen des Rahmens zusammen annähernd die Form des contrahirten Wasserstrahles bilden. Hierdurch wird die Contraction sehr verringert und der Ausflusscoefficient um etwa die Hälfte ver-grössert. Denn bei den gewöhnlichen mit scharfen Kanten in der senkrechten Wand liegenden Schützöffnungen mittlerer Grösse (etwa 0,5 nm) muss der Ausflusscoefficient nur zu 0,6 angenommen werden, wogegen er bei einem solchen Coulissenschtitz gleich 0,9 gesetzt werden darf. Endlich ist bei dem dargestellten Beispiele die Anbringung zweier Schützen nebeneinander zu beachten, wodurch mit Hülfe der geeigneten Bewegungsvorrichtung das gleichzeitige Oeffnen beider Schützen erreicht wird. Es ist diese Einrichtung auch bei anderen ungeteilten Zugschützen getroffen, doch wird sie bei Registerschützen erst besonders vorteilhaft.

Von den Drehschützen oder Drehklappen ist zunächst in Fig. 7 bis 9, Taf. LVI ein Beispiel für den Abschluss eines Umlanfcanales gegeben. In der Ansicht Fig. 7 ist das Schütz zur Hälfte rechts mit den beiderseitigen Holzbohlen bekleidet; links dagegen unbekleidet nur im eisernen Gerippe dargestellt. Ausser dieser Construction giebt es namentlich für kleinere Klappen reine Eisen-constructionen in Blech oder Gusseisen. Aus den Zahlen im Schnitt Fig. 8 geht hervor, dass die linke Hälfte lra,22, die rechte lm,12 breit ist, erstere also den Ueberdruck hat und den Anschluss befördert. Zum Oeffnen und Schliessen dient das wegen seiner vielen kleinen Zahnräder wohl nicht besonders zweckmässige Windewerk.

In der Anordnung sehr ähnlich sind die in Fig. 4 bis 6 und 11 bis 13, Taf. LVI gegebenen Beispiele von Spülthoren, wovon w. u. die Rede.

In den Thoren würde für den gewöhnlichen Gebrauch zum Füllen und Leeren der Kammer eine Dreliklappe mit verticaler Achse nicht zweckmässig sein, weil sie am Thore nicht so bequem zu bedienen ist als eine Klappe mit horizontaler Achse, vorausgesetzt, dass dabei eine mässige Grösse nicht überschritten wird. Es bedarf nämlich bei den in Fig. 10, Taf. LVI in einem Beispiele dargestellten horizontalen Klappen nur einer etwas schrägen Stellung während des Verschlusses und eines abwärts gerichteten Drucks gegen die grössere obere Hälfte der Klappe, um diese zur Oeffnung zu bringen. Diese Bewegung wird besonders leicht durch einen auf der Laufbrücke liegenden Winkelhebel hervorgebracht, dessen langer Schenkel etwa 10 mal so gross als der kurze ist und, um 180° gedreht, eine an dem kurzen Arm hängende Lenkstange um die doppelte Länge des letzteren hinabdrückt. Die Lenkstange ist durch ein Gelenk mit einer senkrechten Führungsstange verbunden und diese wieder durch eine kurze Lenkstange mit der oberen Kante der Drehklappe, die zusammen einen Kreisbogen beschreiben. Bei dieser Einrichtung¹³) lassen sich nahezu IO¹ grosse Klappen in einigen Secunden Zeit öffnen, während zum Oeffnen eines etwa gleich grossen einfachen Zugschützes etwa 2 Minuten erforderlich sind.

Von den Ventilverschlüssen sind die Klappen- und Kegel-Ventile nach einigen Anwendungen als unzweckmässig verlassen, dagegen verdienen die in Fig. 9, Taf. LII angedeuteten und im § 20 bei Beschreibung des Caligny’sclien Apparates näher erwähnten Cylinder-Ventile besondere Beachtung. Dieselben kommen u. A. auch bei Verschlüssen von Einlaufrohren für Wasserleitungen vor und haben den bereits oben erwähnten Vortheil, dass die zu ihrer Bewegung erforderliche Kraft und Zeit verliält-nissmässig am kleinsten ist. Sie bestehen nach nachstehender Skizze Fig. 46, S. 957 im Wesentlichen aus einem möglichst leichten über das Oberwasser reichenden Blechcylinder, welcher unten entweder mit einer conischen Ringfläche (Sitz) oder einfacher mit einem schweren Zinkwulst auf einem Gummiringe an dem Rande einer festen Oeffnung aufsteht und oben an einer über ein Kreissegment sich legenden Kette (am besten einer Galhsclien wegen Drehung) hängt. Ein einfaches Niederdrücken des

1S) Vergl. Zeitschr. f. Bauw. 1877. Bl. 62.

Hebels genügt zur Hebung des unten in einer ringförmigen Führung stehenden Cylinders, wobei die Hubkraft nur etwas mehr als das Gewicht desselben beträgt. Ein besonderer Yortheil liegt bei diesen Cylindern unter Umständen darin, dass ohne Gefahr einer Stosswirkung die Oeffnung plötzlich geschlossen werden kann. Spe-ciellere Details siehe Lagrene, Navig. int., PI. 16.

Fig 46.

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Es erübrigt schliesslich noch einiges im Allgemeinen über die Bewegungsmeclianis-men dieser sämmtlichen Verschluss Vorrichtungen zu sagen. Wenn irgend möglich sollte wie in Fig. 18, Taf. LIII und Fig. 10, Taf. LIV gezeichnet, ein langer und mit grosser Kraft zu bewegender Hebel angebracht werden, weil dabei die menschliche Kraft am günstigsten benutzt wird. Nur darf man die Triebräder dabei nicht zu klein nehmen. Es lassen sich Zugschütze von geringer Höhe und horizontale Drehklappen besonders gut damit bewegen. Das Gewicht der Zugschützen wird wohl noch durch ein Gegengewicht, siehe Fig. 13, Taf. LIV, zum Theil oder ganz aufgehoben, doch hat diese das Thor stets etwas beschwerende Einrichtung nur einen geringen Nutzen, indem der Keibungswiderstand eines grossen Zugschützes fast immer sehr viel grösser ist als das Gewicht. Bei grosser Zugkraft werden statt der einfachen Hebel, welche eine Uebersetzung von etwa 1:15 gestatten, Winden von einer Uebersetzuug wie 1:25 und darüber nothwendig. Wenn es dabei wenig auf die Zeit der Bewegung ankommt, so ist die Hebuug des Schützes mittelst einer Schraubenspindel von flacher Steigung sehr bequem. Siehe Fig. 21, Taf. LIV und Fig. 16, Taf. LVI.

Die Vorrichtungen zum Spülen bei Schiffsschleusen unterscheiden sich von denen zum Füllen und Leeren der Kammer hauptsächlich nur durch die Grösse der Oeffnungen. Sie werden nur dort nothwendig, wo ein starker Schlickfall stattfindet, was z. B. an der ganzen Nordseeküste die Kegel ist. Es lassen sich, wenn man von den nur zu Spülzwecken erbauten Schleusen (siehe Cap. XVII, § 17) hier absieht, die zwei Hauptfälle unterscheiden, dass die Spülvorrichtung nur zur Reinhaltung der Schleusenböden dienen soll oder dass sie auch zur Beseitigung der Ablagerungen in dem Fahrwasser bestimmt ist.

Als Beispiel einer nur die Beseitigung der Sclilickablagerungen in der Tliorkammer und in dem vorderen Theil des Vorhafens bezweckenden Spülvorrichtung dienen die Fig. 14 bis 18, Taf. LYI von der Dockschleuse zu Leer.¹⁴) In Fig. 18 sind die in dem Mauerwerk angelegten Spülcanäle dargestellt, wobei der Horizontalschnitt dicht über dem horizontalen Boden derselben genommen ist. Der Thorzapfen und die Wendenische zeigen die Lage der 16m,8 weiten Schleuse. Es münden danach je zwei Arme der Umläufe oder Spülcanäle nach Aussen in den sich allmählich auf 52m erweiternden und 64m langen Vorhafen, während auf der Binnen- oder Bassinseite in jeder Thornische der Hauptcanal sich in 5 je 0m,584 weite Spülcanäle verzweigt. Der Hauptcanal nimmt nach den Enden wie an Weite so auch an Höhe ab, indem die Decken der Zweigcanäle sich der Weite entsprechend senken. Die Durchflussöffnung jedes Hauptcanals beträgt am Schütz l,7Gm, der 5 inneren Zweigcanäle zusammen etwa ebensoviel und der zwei äusseren Canäle zusammen nur l,55nm, um die Geschwindigkeit des ausströmenden Wassers nach dem Vorhafen hin noch etwas zu vermehren. Die Spülung

u) Schleuse am Bahnhofshafen zu Leer von Jordan. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver zu Hannover,

Band IX.

geschieht von innen nach aussen, wobei jedoch in der innenliegenden Thorkammer der Schlick angösogen wird, wenigstens in der Nähe der Thornische, in der die Ablagerung besonders unbequem für die Bewegung der Thore sein würde. Die nach aussen mündenden Canäle lassen ihre Spülströme nach der Mitte des Vorhafens Zusammentreffen. Die Spülcanäle sind zur Verhütung von Verstopfungen aussen mit kleinen während der Spülung zu entfernenden Gittern, innen jedoch nur mit je zwei festen Eisenstäben versehen.

Wie Fig. 16 und 17 ergeben, wird das Zugschütz durch horizontale Umdrehung einer Schrauben

Steigung der Schraube mit dem etwa 0m,7 langen Querstock am Schlüssel durch 30k Druck überwunden werden kann. Das Schütz ist in diesem Falle der grösseren Leichtigkeit wegen aus Holz construirt und läuft mit etwa 12om Anschlag zwischen Sandsteinquadern. Eine weit geringere Keibung des Schützes würde unzweifelhaft durch Verwendung von Eisen zum Schütz sowie zum Rahmen gewonnen werden können.

spindel gehoben und gesenkt. Die Drehung geschieht mittelst eines aufgesetzten Schlüssels, welcher in bequemer Höhe für zwei Mann einen horizontalen Querstock trägt. Die Spindel, welche dicht unter ihrem Kopf durch ein Halslager gehalten und getragen wird, wirkt auf eine bewegliche Mutter, die in der Zeichnung ihren höchsten Stand zeigt. An dieser sitzt eine die Spindel umgebende Hülse, welche unten durch eine feste Führung geht und zugleich in ihrem Inneren für das untere Ende der Spindel die nöthige Führung gibt. An der Hülse hängt endlich die Schützstange. Der grösste Druck auf das Schütz beträgt 6400k und verursacht mit dem Gewicht des Schützes einen Widerstand, der bei 12-

Etwas complicirter ist die Spülanlage bei einer Kammerschleuse wie z. B. bei der Geestemünder Schleuse. Siehe Fig. 12 bis 16, Taf. LI. Es ist dort in der ganzen Länge der Schleuse zu beiden Seiten ein in der Sohle in Quaderwerk, darüber in Klinkern gemauerter Umlaufscanal von lm,17 Breite und 2m,34 Höhe angelegt, der an der Bassinseite gradlinig und ohne Verzweigung, dagegen an der Vorhafenseite nach einer Verzweigung in 5 kleinere Canäle mündet. Dicht vor den beiden Enden liegt ein gusseisernes, in eisernen Falzen laufendes Zugschütz. Es kann also bei niedrigem Aussen-wasser zunächst der Vorhafen mit dem annähernd auf ordinärer Fluthhöhe stehenden Bassinwasser gespült werden. Um aber auch die Thorkammern der zwei Ebbethore und des äusseren Fluththores spülen zn können, befindet sich zwischen dem Hauptcanal und jeder Thorkammer eine seitliche, durch ein Schütz verschliessbare Oeffnung von fast gleichem Querschnitt wie im Hauptcanal, hinter welcher sich parallel zur Linie der Thornische ein nach den Enden an Querschnitt abnehmender Canal ausbildet und mit 6 Oeffnungen in der Thorkammer ausmündet. Durch geeignete Stellung sämmtliclxer Schützen lässt sich der Spülstrom aus jeder Ebbethorkammer in den Hauptcanal und damit in den Vorhafen oder auch in die Fluththorkammer leiten; es könnte sogar bei geöffnetem Fluththor und äusserem Ebbethor auch der Spülstrom von der inneren Ebbethorkammer oder direct von dem Bassin her in die äussere Ebbethorkammer geleitet werden. Die Schlickablagerung in den Thorkammern und dem oberen Theil des Vorhafens wird auf diese Weise leicht beseitigt ehe sie der Schiffahrt und der Bewegung der Thore hinderlich werden kann. In dem vorderen oder unteren Theile des gekrümmten Vorhafens (siehe Taf. LVII) muss jedoch ausserdem häufig gebaggert werden. Im § 15 ist endlich noch erwähnt, dass zur Spülung der Schleusenkammer und Drempel die Ebbethore mit zwei Schützen in jedem Flügel von zusammen l,79Dm Querschnitt versehen sind, wodurch bei der gewöhnlichen Druckhöhe von etwa 3m eine genügende Spülung erfolgt. Dass aber derartige Spüleinrichtungen, wie im Vorigen beschrieben, nicht zur Freihaltung verschlickender oder versandender längerer Aussenfahrwasser genügen können, ist im Cap. XVII, § 17 näher ausgeführt.

Als ein Beispiel, wo eine zur Schiffahrt und zur Abwässerung dienende Seeschleuse zugleich mit grossen Sp üleinr ich tun gen versehen ist, um namentlich das dem Schlickfall direkt ausgesetzte Aussenfahrwasser zu spülen, dient die in Fig. 4 bis 6, Taf. LVI in den Haupttheilen dargestellte Schutzschleuse bei Emden.²) Ueber das Fahrwasser der Ems nach Emden ist im Cap. XV, S. 830 unter Hinweis auf die in Fig. 6 enthaltene Situation die Rede gewesen. Es sei hier nur kurz bemerkt, dass sich im Lauf von etwa 3 Jahrhunderten das Fahrwasser um circa 3600m zu Ungunsten der Stadt verschoben hat. Die im Jahre 1848 erbaute Schleuse sollte nur mit Hülfe eines zu beiden Seiten anschliessenden Winterdeiches vorzugsweise die bis dahin ganz offene und zum Theil nur 1 bis 2m über ordinärer Fluth belegene Stadt vor dem Eindringen hoher Fluthen schützen, dabei ein der Aufschlickung weniger ausgesetztes möglichst langes Binnenfahrwasser im Vergleich zu dem um so viel kürzeren Aussenfahrwasser schaffen, ausserdem die bis dahin frei in den Emdener Hafen aus

6 Sielen geschehene Binnenentwässerung eines grossen Theiles von Ostfriesland vermitteln, und endlich die Spülung des Aussenfahr wassers ermöglichen.

Fig. 47.

XL

Zu diesen verschiedenen Zwecken ist die Schleuse als Schutzschleuse und wegen des bis zu 6m hohen Wasserdrucks mit 2 hintereinander liegenden Fluththoren und 1 Ebbethore erbaut, in welchem letzteren sich die Spülvorrichtungen befinden. Die Schiffahrt erfordert die Weite von 10m,67 bei 4m,49 Tiefe unter ord. Hochwasser oder lm,41 unter ordinärem Niedrigwasser. Für die Abwässerung genügte jedoch diese Weite nicht und fügte man desshalb der vorstehenden Oeffnung eine kleinere von 7m,53 mit gleicher Tiefenlage bei. Das Spülen geschieht durch Einlassen von mässigen Springfluthen bis zu lm,25 über ordinärem Hochwässer durch möglichst grosse Oeffnungen in den Ebbetlioren. Diese Oeffnungen sind mit den nach Fig. 4 und 5 in den grossen und kleinen Ebbethoren angebrachten sog. Spindelthoren verschlossen. Die Construction derselben dürfte jedoch nicht näher zu besprechen sein, da sie sich fast in allen Fällen, wie auch hier, nicht bewährt hat. Es sind nämlich schon in den ersten Jahren 2 Flügel dieser Spindelthore bei starkem Druck von innen herausgesprungen, weil die einen grossen Theil des Wasserdrucks aufnehmenden Zapfen und Pfannen, welche letztere in den Riegeln und Rahmstücken des Hauptthores eingelassen werden müssen, nicht die nöthige Festigkeit und sichere Lage erhalten können. Man hat desshalb hier die herausgesprungenen Spindelthore durch grosse Schützen ersetzt. Um solche grosse Spindelthore gegen den Ueberdruck der grösseren Hälfte zuzuhalten, bedient man sich meistens eines dreieckförmigen in nebenstehender Skizze Fig. 47 dargestellten, an der Wendesäule des Hauptthores befestigten Rahmens, von welchem nach oben bis zur Höhe des Hauptthores ein langer beliebig fest zu schliessen-der und zu lösender Arm aufsteigt. Der Rahmen drückt dabei an der Aussenseite die grössere nach dort hin aufschlagende Flügelhälfte zu, ist aber selbst um eine ver-ticale Achse drehbar. Sobald also der obere Arm gelöst wird, dreht sich der Rahmen und danach das Spindelthor.

§ 20. Besondere Einrichtungen zur Wasserersparniss und Erleichterung des Durchschleusens. Zufolge Cap. VIII ist es für einzelne Canalhaltungen die schwierigste Aufgabe, das nöthige Speisewasser zu beschatfen und es erscheinen oft gewisse Canallinien nur deshalb unausführbar, weil es ihnen an Speisewasser für ihre oberen Haltungen gebricht. Wie es nun im Allgemeinen eine der interessantesten Fragen des Ingenieurfaches geworden ist, solche Canallinien trotz des Wassermangels mit Hülfe anderer Einrichtungen als Schleusen, namentlich mit sog. geneigten Ebenen betriebsfähig zu machen, so ist es im Speciellen für das vorliegende Capitel eine wichtige Frage, wie die Canalschleusen unter ungünstigen Wasserverhältnissen als besonders sparsam im Wasserverbrauch eingerichtet werden können. Diese Frage kann anscheinend in sehr einfacher Weise dadurch umgangen werden, dass man aus den unteren, genügend gespeisten Haltungen so viel in die oberen hineinschöpft als diese zur Deckung ihrer Verluste erfordern. Man hat sogar versucht, die bei der Entleerung der Schleusenkammer in das Unterwasser fliessende Wassermenge als Aufschlagwasser zum Betriebe von Wasserrädern zu benutzen, welche jenes Aufschöpfen besorgen sollten. Diese Versuche sind indess misslungen, grossentheils deshalb weil auf diese Weise nur ein kleinerer Theil des Wassers der Schleusenkammer wieder gewonnen wird, als dies durch weit einfachere Mittel möglich ist. Die abnehmende Druckhöhe des Schleusenwassers giebt nämlich bei den unvermeidlich schädlichen Widerständen einen zu ungünstigen Nutzeffect für das die Schöpfmaschine treibende Wasserrad, so dass es kaum möglich scheint mehr als etwa 30 Procent der ganzen mechanischen Arbeit des fallenden Wassers nutzbar zu machen, oder etwa mehr als ein Drittel dieses Wassers wieder zu gewinnen. Das directe Aufpumpen des gesummten fehlenden Speisewassers wird aber wohl in den meisten Fällen als zu kostspielig erscheinen, weil dieses Quantum Wasser ungleich grösser ist, als die sich auf dem Canal bewegenden Nutzlasten der Schiffe. Denn es ist gering gerechnet das Gewicht jeder Schleusenfüllung mindestens doppelt so gross als die Nutzlast eines vollen Schiffes,

und da jedes durchgeschleuste Schiff etwa eine Schleusenfüllung verbraucht, ferner aber das nöthige Speisewasser nur zum Theil zur Füllung der Schleusen, zum grossen Theil zur Deckung sonstiger Verluste dient, so würde durch das Aufpumpen des Speisewassers, zumal hei mehreren Haltungen hintereinander, der Betrieb des Canales in vielen Fällen unverhältnissmässig theuer werden. Dass in einzelnen Fällen, namentlich aushilfsweise in besonders trockenen Zeiten mit Vortheil die Speisung durch Schöpfwerke geschehen kann, wird dadurch keineswegs bestritten, doch wird es in jedem Falle einer sorgfältigen Berechnung bedürfen.

Die bis jetzt versuchten Mittel zur Ersparung an Durchschleusungswasser beruhen nun auf verschiedenen Principien. Bei den gewöhnlichen Seitenbassins wird ein genau durch hydrostatische Ausspiegelung begrenztes Quantum Wasser aus der Kammer in ein oder mehrere Seitenbassins hineingelassen und aus diesen wieder in die Kammer zurückgeführt. Bei den Seitenbassins mit Schwimmern nach dem System Girard wird die Füllmasse der Kammer bald in das feste Seitenbassin hinabgelassen, bald wieder aus diesem in die Kammer hinaufgedrückt, je nachdem ein dieses Seitenbassin nahezu ganz ausfüllendes bewegliches Bassin oder ein Schwimmer aufsteigt oder niedersinkt und in letzterem Falle auf die in dem festen Bassin enthaltene Füllmasse drückt. (Siehe w. u.) Endlich wird durch die beweglichen Kammern bei übrigens völlig von einander getrennten Haltungen des Ober- und Unterwassers eine aus dem letzteren gefüllte Kammer so vor das Oberwasser geführt, dass eine Verbindung eintreten kann und dass ein volles hinabfahrendes Schiff, welches aus dem Oberwasser in die gehobene Kammer fährt, einen grossen Theil der Füllmasse derselben in das Oberwasser drückt.

Durch diese letztgenannten drei verschiedenen Methoden, wobei nur zum Theil bewegliche und dann meist durch Gegengewichte ausbalancirte Tlieile Vorkommen, wird lediglich auf rein hydrostatischem Wege ein gewisses Quantum Oberwasser erspart oder Unterwasser gewonnen. Es ist ausserdem in neuerer Zeit noch durch das System Caligny das Problem glücklich gelöst worden, die lebendige Kraft der sich aus dem Oberwasser nach dem Unterwasser hin bewegenden Masse zu benutzen, um entweder möglichst viel Oberwasser zu sparen oder aber Unterwasser in das Oberwasser hinaufzuziehen.

Obwohl die erwähnten verschiedenen Einrichtungen zur Wasserersparniss in einzelnen Fällen eine grosse Bedeutung erhalten können und fast alle ein complicirtes Detail besitzen, so erscheint es ihrer allgemeinen Bedeutung nach und im Vergleich zu anderen Einrichtungen der Schleusen genügend, sie hier nur in ihren wesentlichsten Theilen zu beschreiben. Von anderen vor geschlagenen und sogar ausgeführten aber nicht bewährten Einrichtungen soll dagegen gänzlich abgesehen werden.

Die einfachen festen Seitenbassins sind im Principe in Fig. 6, Taf. LII dargestellt. Es liegt neben der Kammer ein mit wasserdichten Wänden und Boden versehenes und durch einen ab-scliützbaren Canal mit der Kammer verbundenes Bassin. Wird die oberste mit I bezeichnete Schicht der Kammer in das Bassin gelassen, so kann nach entleerter Kammer, aber auch nur dann, diese Wassermenge wieder in eine tiefere Lage, als Schicht III, in die Kammer zurückgeführt werden. Es ist unter Annahme rein hydrostatischer Ausspiegelung ohne Weiteres klar, dass wenn alles in das Seitenbussin gelassene Wasser wieder in die Kammer zurückgeführt werden soll, die Oberfläche des Bassinwassers höchstens dem tiefsten Stande des aus der Kammer abzulassenden Wassers gleich kommen und dass das in die Kammer zurückgeführte Wasser höchstens die Höhe des Bodens im Seitenbassin annehmen kann. Besitzt also das Seitenbassin eine gleiche horizontale Ausdehnung wie die Kammer, so kann offenbar nur höchstens ein Drittel der Kammerfüllung, d. h. der zwischen Ober- und Unterwasser gelagerten Wassermenge, durch das Seitenbassin aufgenommen und der Kammer wiedergegeben werden. Besässe dagegen das Seitenbassin eine gegen die Oberfläche der Kammer unendlich grosse Ausdehnung, so würde in dem Bassin nur eine unendlich kleine Höhe zur Anfüllung nöthig sein, folglich auch bei der Wiederanfüllung der Kammer verloren gehen, d. li. es würde theoretisch fast die halbe Kammerfüllung in das Bassin und wieder in die Kammer zurück gelangen können. Bei einem einzigen Seitenbassin wird also zwischen diesen beiden extremen Fällen die Wahl zu treffen sein, wobei leicht durch Rechnung zu finden ist, dass schon bei mässiger Vermehrung (über ein Drittel) der zu ersparenden Wassermenge die Grösse des Bassins erheblich wächst, dass also dieses Mittel sehr kostbar wird.

angenommener gleicher Oberfläche der einzelnen Bassins wie die der Kammer und bei gleicher Schichtenhöhe wird nach nebenstehender schematischer Fig. 48 die Schicht a durch a, nach c, die Schicht b durch b, nach d u. s. w. gelangen, so dass bei n Seitenbassins n + 2 Schichten in der Kammer nothwendig sind, und daher

„VT der Sanzen

Günstiger stellt sich die Kostenfrage und zugleich die Grösse der Ersparniss, wenn man nicht eins, sondern mehrere Bassins nebeneinander, also event. zu beiden Seiten der Schleuse herrichtet, und dann nicht eine sehr hohe Wasserschicht der Kammer verhältnissmässig tief hinabfallen lässt, sondern die Wassermenge der Kammer in viele dünne Schichten theilt, dieselben seitwärts mit möglichst kleinem Fallverlust ablagert und dann bei der Wiederfüllung der Kammer diese vielen seitwärts gelagerten Schichten ebenfalls mit kleinstem Gefälle in die Kammer zurückleitet. Bei zunächst Fig. 48.

Bassins

d,

ScHleuse

Irl

die Ersparung des Kammerwassers

Füllmasse ist. Es ist also die Ersparung bei 1 Bassin = Vs, bei 2 Bassins = Y*, bei 3 — ³/ä, bei 4 = ²/s

u. s. w.

, also bei

2n+ 3

Will man ausser der grösseren Zahl der Bassins auch die Oberfläche derselben vergrössern, so wird allerdings nach dem Vorigen die Ersparung noch mehr zunehmen, jedoch nicht in dem Maasse, dass der Nutzen dem grösseren Aufwande entsprechen dürfte. Wenn die Fläche der Bassins z. B. doppelt so gross als die der Kammer, die Höhe also entsprechend kleiner genommen wird, so ergiebt sich bei einer Höheneintheilung, in der die Bassinhöhe als Einheit zu Grunde gelegt wird, leicht nach Analogie der vorstehenden Figur 48, dass die grösste Ersparung sein wird —

1 Bassin = ²/s, bei 2 derselben = ⁴/r, bei 3 = ²/3, bei 4 = ⁸/n u. s. w. Am grössten ist also in den beiden obigen Beispielen der Unterschied bei zwei Bassins, derselbe wird aber bei zunehmender Zahl immer kleiner.

Man hat sich nun in den meisten Fällen mit einem oder zwei Bassins der grossen Kosten wegen, begnügt, und schon dabei nicht unerheblich an Wasser gespart. Trotzdem ist im Ganzen nur wenig Gebrauch von den Seitenbassins gemacht, weil ausser den Kosten auch der Zeitverlust durch das langsame Füllen und Leeren in Betracht kommt. Will man aber die völlige Ausspiegelung nicht ganz abwarten, so tritt dadurch wieder eine geringere Ersparung als die theoretische ein. Um die Kosten einer grösseren Anzahl Bassins möglichst klein zu erhalten, würde vorkommenden Falls statt der bislang üblichen massiven Construction, die nicht gestattet die Bassins übereinander zu legen, es in Frage kommen, die Bassins nur durch dünne Eisenblechböden von einander zu trennen und in grösserer Zahl übereinander zu schichten.

Eine unter Umständen praktische Anwendung von Seitenbassins lässt sich ohne merkliche Kostenvermehrung machen, wenn zwei Schleusen nebeneinander liegen, wie dies bei sehr frequenten Canälen zuweilen der Fall ist. Es kann dann durch blosse Verbindung beider Kammern und bei geeigneter Handhabung beider Schleusen fast die halbe Füllmasse der Kammern erspart werden, weil diese nur von der vollen Kammer in die leere gelassen und nicht wieder zurückgeführt zu werden braucht.

Die im Jahre 1845 von Girard³) erfundene, freilich nicht praktisch zur Ausführung gebrachte Einrichtung eines Seitenbassins mit Schwimmer oder beweglicher Bassins ist im höchsten Grade sinnreich und verdient trotz längerer Vergessenheit noch sehr der Beachtung. Unter Bezugnahme auf die unten erwähnten Quellen, in denen verschiedene Variationen des Systems

61

Fig. 49.

enthalten sind, möge hier die nebenstehende Skizze Fig. 49 und nachstehende kurze Beschreibung genügen.

Der durch Gegengewichte Cr völlig ausbalancirte Blechcylinder mit doppeltem Boden hängt wie eine Gasometerglocke mit einem geringen Spielräume in einem gemauerten Brunnen C, welcher eine um diesen Spielraum grössere Oberfläche besitzt als die dicht danebenliegende und mit ihm durch eine weite und tiefreichende Oeffnung 0 verbundene Schleusenkammer. Dadurch, dass dieser Blechcylinder nach Belieben gehoben und gesenkt werden kann, wird das Wasser, in welchem er schwimmend eintaucht, bald den Raum des Brunnens bis zur Unterwasserhöhe ausfüllen, bald aber aus diesem Raume in die Kammer bis nahe zur Oberwasserhöhe hinaufgedrückt. Die Hebung und Senkung des Cylinders geschieht aber vermittelst der Verbindung des oberen Raumes A mit dem Oberwasser der Schleuse und des unteren Raumes B mit dem Unterwasser durch gekrümmte Röhren a und b, deren äussere Mündungen durch Ventile v v geschlossen werden können. Das Ober- und Unterwasser A, und B, ist durch offene Canäle bis über diese Mündungen jener Röhren geführt. Die inneren Enden der Röhren münden in dem oberen bezw. unteren Cylinderraume ohne jegliche Verbindung mit den betreffenden Böden, wobei sie aber gegen den unteren Boden mit Stopfbüchsen gedichtet sein müssen. Für das mit dem Oberwasser in Verbindung stehende Rohr ist ein den oberen Boden mit dem unteren verbindendes Mantelrohr nothwendig, durch welches das innere Ende des Verbindungsrohres frei hindurchgeht. Damit aus dem unteren Raume bei dem Einlaufen des Wassers die Luft entweichen könne, ist in seiner Decke oder dem Boden des oberen Raumes ein durch diesen hindurch nach oben führender Luftschacht angebracht.

Soll nun bei leerer Kammer das Wasser aus dem Seitenbassin in die Kammer gedrückt werden, so muss zuvor eine Hebung und Entleerung des schwimmenden Cylinders erfolgt sein. Die beiden Böden desselben hängen dann vermöge der Wirkung der Gegengewichte etwa je um 5om tiefer als das Ober- und Unterwasser, und die Räume selbst sind bei der voraufgegangenen Hebung des Cylinders leer gelaufen. Sobald nun jene beiden Ventile geöffnet werden, können die beiden I\äume mit etwa 5om Gefälle Wasser aus dem Ober- und Unterwasser aufnehmen; hierdurch vergrössert sich das Totalgewicht des Cylinders oder Schwimmers, er sinkt nach unten und drückt das unter ihm befindliche Wasser des Brunnens oder Seitenbassins in die Höhe und in die Schleusenkammer bis er selbst voll-

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gelaufen ist und sich dann auf einen vortretenden Rand des Brunnens setzt. Es nimmt dann das Wasser in dem oberen Raume die Höhe des Oberwassers, das in dem unteren die flöhe des Unter

wassers an.

Sobald dieser Stand erreicht ist, befindet sich das in dem Brunnen sowie in der Schleusenkammer in die Höhe gedrückte Wasser noch etwa 5em tiefer als das Oberwasser. Die Ventile werden nun geschlossen und die Oberthore der Schleuse trotz des geringen Wasserdrucks geöffnet, so-dass sich die Kammer um den noch fehlenden Theil gänzlich füllen kann.

Soll dagegen die Kammer entleert, also das Seitenbassin gefüllt werden, so muss zur Hebung de3 Schwimmers die Verbindung seiner beiden Abtheilungen mit dem Ober- und Unterwasser wieder hergestellt werden. Dazu genügt wieder nur die Oeffnung der Ventile. Denn als sich die Kammer um den Rest von 5om Höhe füllte, that dies auch das mit ihr stets verbundene Seitenbassin oder der Brunnen. Dadurch aber hebt sich der Schwimmer vermöge seiner Gegengewichte um ebensoviel und lässt dabei sofort aus seinen beiden Abtheilungen Wasser rückwärts in das Ober- und Unterwasser abfliessen. Je mehr dieses Abfliessen zunimmt, desto mehr hebt sich der Cylinder bis endlich alles Wasser aus ihm abgeflossen ist und er seinen höchsten Stand erreicht hat.

Alsdann steht das Wasser in dem Seitenbassin und der Kammer um 5cm höher als das Unterwasser. Jetzt werden die Ventile wieder geschlossen, die Unterthore der Schleuse geöffnet, das Wasser der Kammer und des Seitenbassins spiegelt sich mit dem Unterwasser aus, dadurch sinkt aber der Schwimmer wieder um 5cm tiefer, um nach Oeffnung der Ventile sofort aufs Neue vollaufen und die Füllung der Kammer aufs Neue veranlassen zu können.

Abgesehen von den etwaigen Verlusten durch Undichtigkeit der Ventile, Stopfbüchsen und der Thore selbst, wird bei jeder Füllung oder Entleerung der Kammer nur die Höhe von etwa 5om des Füllraumes, oder bei etwa 2m Schleusengefälle 272 Procent der ganzen Füllmasse aus dem Oberwasser in das Unterwasser oder in die Kammer abgegeben, während im Uebrigen die ganze Füllmasse nur zwischen Kammer und Seitenbassin hin und her gewechselt wird, und ebenso die zur Füllung des Schwimmers dienenden Wassermergen (die Dichtung der Ventile und Stopfbüchsen vorausgesetzt) wieder voll in das Ober- und Unterwasser gelangen, wenn sich der Schwimmer hebt. Diese theoretische Leistung dürfte von keinem anderen Apparate übertroffen werden.

Auf einem völlig anderen Wege wie mit den eben beschriebenen Seitenbassins wird mit Hülfe beweglicher Kammern der Wasserverbrauch der oberen Haltung ermässigt. Es wird sogar unter

Umständen statt des Verbrauchs eine Speisung der oberen Haltung bewirkt, sobald nämlich die Güterbewegung an der fraglichen Canalstrecke mehr bergab als bergauf stattfindet. Ausserdem dienen freilich die beweglichen Kammern wohl vorzugsweise dazu, um an einer Stelle ein sehr grosses für eine einfache Schleuse zu bedeutendes Gefälle zu überwinden und die Anlegung mehrfach gekuppelter Schleusen zu umgehen. Sie sind in dieser Beziehung neuerdings in verschiedener Form vorgeschlagen, z. B. um auf Wagengestellen ruhend mit dem in ihnen frei schwimmenden Schiffen eine geneigte Ebene hinaufgezogen zu werden. In dieser Combination sollen sie hauptsächlich die Schwierigkeit überwinden, ein vollbeladenes Fluss- oder Canalschiff ohne Schaden mittelst eines Wagens bergauf oder bergab zu transportiren. Ueber die verschiedenen versuchten und vorgeschlagenen Methoden zur Ueber-windung grosser Gefälle muss hier auf Cap. VI, § 13 und die dort citirten Quellen Bezug genommen werden. Es soll hier nur in Kürze ein sehr gelungenes Beispiel einer senkrechten Hebung der Schiffe in beweglichen Kammern mitgetheilt werden, worüber ausführlicher von Hagen¹⁷) gesprochen wird. Es ist dies die Anlage im Grand Western Canal, welcher die Themse mit dem Severn verbindet und zum Transport kleiner, 8 Tonnen Kohlen, Kalk u. s. w. ladender und beladen nur thalwärts fahrender Schiffe dient. Das früher durch mehrere Schleusen überwundene Gefälle von etwa 14m ist an einer Stelle, wie die nebenstehende Skizze Fig. 50 zeigt, durch eine senkrechte Mauer a mit 2 darin befindlichen Schützen b aufgefangen. Diese Quermauer setzt sich bis über das Unterwasser mit zwei Längsmauern c c und einer Mittelmauer d bis zu einer frei stehenden Quermauer e fort. Die Mittelmauer dient zur Unterstützung der 3 Rollen, über welche Ketten hängen, die zu beiden Seiten die beweglichen Kammern K und K' tragen. In den Zwischenräumen zwischen Mittelmauer und den 2 Seitenmauern bewegen sich nun diese Kammern so, dass wenn die eine bis zum Oberwasser aufsteigt, die andere bis zum Unterwasser sinkt. Die Kammern bestehen aus hölzernen Seiten-wändeu und Böden, haben vorn und hinten ein in gusseisernen Rahmen laufendes Schütz ss statt der Querwände, und können freihängend leicht mit einer dieser Schützen genau vor die be-Jgjjij treffende Oeffnung des Oberwassers bezw. des Unterwassers ge-bracht werden. Sobald dies geschehen, werden die betreffenden Schützen der Kammer und der oberen oder unteren Canalhaltung gezogen und es ist sowohl oben als unten die Verbindung derselben mit je einer Kammer hergestellt, so dass die Schiffe aus-oder einlaufen können. Bei normaler Füllung ist auch selbst nach dem Eintritt eines vollen oder leeren Schiffes in eine oder beide Kammern immer völliges Gleichgewicht zwischen denselben. Um

Fig. 50.

Ansicht von Unten.

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Oben.

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Unten.

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auf leichte Weise eine Bewegung der Kammern in der beabsichtigten Richtung herbeizuführen, genügt zunächst, dass der oben befindlichen Kammer eine geringe Ueberhöhung des Wassers von etwa 1 Tonne Gewicht gegeben wird. Dies geschieht dadurch, dass vermittelst genauer Bestimmung der Kettenlängen die obere Kammer, die mit normaler Füllung von dem Unterwasser aufgestiegen war, mit ihrem Wasserspiegel um etwa 5om niedriger bleibt als der Spiegel der oberen Haltung. Ausserdem muss freilich das Uebergewicht der die unten befindliche Kammer tragenden Ketten gegen das geringe Gewicht der auf der anderen Seite der Rollen hängenden Tragketten ttt ausgeglichen werden, weil sonst im Anfänge der Bewegung ein bedeutendes Gewicht zu heben sein würde. Hierzu dienen an der Unterseite der Kammern hängenden und lediglich als Last wirkenden Ketten g g g von gleichem Gewichte als jene Tragketten, wodurch in jedem Stand der Kammern, abgesehen von ihrer verschiedenen Wassermenge, Gleichgewicht geschaffen wird. Sobald dann nach Oeffnung der oberen Schützen die Ueberfüllung der oberen Kammer eintritt, beginnt die Bewegung, welche durch einen an der mittleren Rolle befindlichen Bremsapparat beliebig regulirt werden kann. Ausserdem befindet sich daselbst auch ein Zahnkranz mit Getriebe, um nöthigenfalls die Kammern auch ohne Uebergewicht der oberen bewegen zu können.

Wie schon erwähnt gehen die beladenen Schiffe auf diesem Canale abwärts. Die aufsteigende Kammer trägt daher höchstens ein leeres Schiff, nimmt aber oben ein volles auf und giebt daher, abzüglich der Verluste, dem Oberwasser so viel Wasser zu, als dem Gewichte der Ladung entspricht. Diese beträgt im Durchschnitt 8 Tons, der Verlust durch die erwähnte Ueberfüllung der oberen Kammer etwa 1 Ton und der Verlust durch Undichtigkeit der oberen Schützen bei jeder Durchschleusung etwa ebenfalls 1 Ton, so dass danach für die obere Haltung noch ein Gewinn von 6 Tons verbleibt. Dabei beträgt die ganze Dauer einer Durchschleusung und Hebung bezw. Senkung im Ganzen nur 3 Minuten.

Ausser verschiedenen in Modellen versuchten oder nur im Principe vorgeschlagenen Einrichtungen, um mit Hülfe der lebendigen Kraft des fliessenden Wassers entweder einen Theil des Kammerwassers für die nächste Füllung wieder nutzbar zu machen oder gar ein gewisses Wasserquantum aus dem Unterwasser aufzusaugen, hat sich der vor mehr als 10 Jahren an der Schleuse zu Aubois in dem Seitencanal der Loire wirklich ausgeführte und regelmässig gebrauchte Apparat des Marquis de Caligny die grösste Beachtung erwo;ben. Er ist freilich trotz seiner thatsächlichen Leistungen in Deutschland nicht viel mehr als dem Namen nach bekannt. Der Apparat beruht auf dem Gesetz, dass eine in Bewegung gesetzte Wassermenge nicht eher zur Ruhe kommt, als bis der letzte Rest der lebendigen Kraft sich entweder durch Aufsteigen des Wassers über seine hydrostatisch bestimmte Oberfläche oder durch Reibungswiderstände u. s. w. verzehrt hat. Nebenbei wird der Druck der Atmosphäre benutzt um unter einer aufsteigenden, aber im Zufluss begrenzten Wassersäule ein Aufsaugen aus dem Unterwasser zu bewirken. Da es nun, wie leicht nachweisbar, unmöglich ist die Füllmasse der Kammer durch einmaliges continuirliches Ablassen ganz oder auch nur zum grössten Theil vermöge ihrer lebendigen Kraft in einem Seitenbassin bis zur Höhe des Oberwassers wieder aufzufangen, so benutzt der Caligny’sche Apparat nur auf kurze Zeit die grösste Entwickelung der lebendigen Kraft, indem er mit mehrfachen Wiederholungen ruckweise arbeitet. Er ist in dieser Beziehung nahe verwandt mit dem hydraulischen Widder und arbeitet ähnlich wie ein solcher, wenngleich in seiner jetzigen Gestalt noch nicht selbstwirkend. Es wird durch Oeffnung eines Ventils in einer recht langen Röhre zunächst aus dem hohen Wasser der Kammer nach einem niedrigeren Bassin bin ein Strom erzeugt, das Ventil wird plötzlich geschlossen und das in Bewegung gesetzte Wasser durch seine lebendige Kraft gezwungen einen höheren Ausweg nach dem Oberwasser hin zu suchen. Sobald die lebendige Kraft hierzu nicht mehr ausreicht wird das Spiel erneuert.

Hierzu dienen nun die in Fig. 7 bis 9, Taf. LII dargestellten Einrichtungen.

Dieselben bestehen:

1.    aus einem gemauerten, halbkreisförmig überdeckten Canale von lm,2 Weite und lm,55 Höhe bis zum Scheitel; in der Thorkammer des Unterhauptes beginnt derselbe mit einer Sohlentiefe von lm,8 unter dem Unterwasser zugleich mit einer horizontalen Erweiterung von 2m,7; er fällt nach dem Oberhaupte hin auf seiner letzten Strecke bis auf etwa 3m,8 unter Unterwasserhöhe mit der Sohle hinab, und endet neben dem Oberhaupte mit zwei durch Cylinderventile verschliessbaren Oeffnungen a und b unter zwei besonderen mit dem Oberwasser und mit einem grossen Seitenbassin in Verbindung stehenden Räumen;

2.    aus dem ebenerwähnten Seitenbassin, auch Sparbassin genannt, welches unterhalb der Schleuse aus dem Unterwasser beginnt, bei einer passenden Stelle durch ein Drehthor abgeschlossen werden kann und sich wie sub 1 erwähnt, am oberen Ende bis über die erste Oeffnung b des gemauerten Canals erstreckt;

3. aus den zwei über den Oeffnungen a und b des gemauerten Canals befindlichen, oben und unten offenen Cylinderventilen (siehe § 19, S. 957), welche an Ketten hängen und durch einen Hebel mit Leichtigkeit gehoben werden können. Sie stehen mit ihren unteren Rändern mit Hülfe von Gummi absolut wasserdicht auf den Rändern der Oeffnungen des gemauerten Canals und verschliessen als Ventile diese Oeffnungen, falls nicht etwa ein Wasserstrahl durch sie selbst hindurch und oben aus ihnen heraustritt. Die beiden Ventile, von denen a das Oberventil, b das Unterventil genannt werden mag, haben nicht gleichen Durchmesser, sondern es muss das Unterventil b etwas weiter sein als das Oberventil a. Die Weiten sind bei der Schleuse zu Aubois lm,48 und lm,40. Weil die obere Canalhaltung sehr kurz ist, so mussten ungünstigerweise beide Cylinder um 10om über den normalen Oberwasserspiegel reichen. Die verschiedene Länge hat für die Wirkung der Ventile keine Bedeutung und entspringt aus der nothwendigen Form des gemauerten und am Ende aufwärts gebogenen Canales.

Es ist nun ersichtlich, dass, wenn beide Ventile aufstehen, der Canal am oberen Ende geschlossen ist; dass, wenn man das Oberventil hebt, das Oberwasser in den Canal und dadurch in die Kammer tritt; dass endlich durch Hebung des Unterventils das Kammerwasser mit dem Seitenbassin communicirt. Demnach ergeben sich für den Gebrauch folgende Handlungen:

Soll die Schleuse entleert werden, so wird das Unterventil gehoben. Das Kammerwasser durchläuft den Canal und tritt in das leere Seitenbassin; nach einigen Secunden ist die Geschwindigkeit gross genug, man lässt das Unterventil fallen und das in Bewegung gesetzte Wasser strömt vermöge seiner lebendigen Kraft durch beide Ventile in das Oberwasser. Sobald die lebendige Kraft hierzu nicht mehr ausreicht wird das Spiel wiederholt, bis die Kammer so weit entleert ist, dass sich keine genügende Geschwindigkeit im Canale mehr bildet. Man kann alsdann entweder einfach durch Hebung des Unterventils den Rest des Kammerwassers in das Seitenbassin und durch dieses in das Unterwasser ablassen, oder aber man kann durch weitere Oscillationen eine fernere Ersparung herbeiführen. Hierzu schliesst man das Drehthor zwischen Seitenbassin und Unterwasser, und hebt dann das'Unterventil. Das alsdann aus der Kammer in das Seitenbassin fliessende Wasser nimmt in dem Canal noch eine solche Geschwindigkeit an, dass das Wasser in dem Seitenbassin für kurze Zeit höher steigt, als es in der Kammer fällt; es wird dann im richtigen Augenblick das Unterventil geschlossen, während gleichzeitig sich die Unterthore selbstwirkend öffnen und aus der unteren Haltung soviel Wasser in die Kammer lassen, als deren Stand unter der Höhe des Unterwassers gesunken ist. Das in dem Seitenbassin bis 15 über Unterwasserhöhe gestiegene Wasser wird später zur ersten Füllung der Kammer wieder verwandt.

Soll die Kammer gefüllt werden, so beginnt man mit dem Einlassen des zuletzt erwähnten Wassers aus dem Seitenbassin, wozu nur die Hebung des Unterventils nothwendig. Es läuft jetzt das Wasser in umgekehrter Richtung wie vorhin in dem Canal, reisst aber durch seine Geschwindigkeit ebenso wieder das Wasser des Bassins in die Kammer und erzeugt dort eine ähnliche Erhöhung und in dem Seitenbassin eine Erniedrigung, welche letztere ebenfalls mit Vortheil aus dem Unterwasser ersetzt wird. Sodann lässt man das Unterventil fallen, hebt dagegen das Oberventil; das Oberwasser strömt durch den Canal in die Kammer, jedoch nur für einige Secunden, weil nach diesen die Geschwindigkeit gross genug ist, um mittelst Senkung des Oberventils und Hebung des Unterventils das Wasser aus dem Seitenbassin aufzusaugen und mit in die Kammer zu führen. Das Seitenbassin befindet sich dabei in offener Verbindung mit dem Unterwasser. Die Kammer füllt sich also zum Theil aus dem Oberwasser, zum Theil aus dem Unterwasser. Auch dieses Spiel wird mehrfach wiederholt bis wiederum die Fallhöhe hierzu nicht mehr ausreicht. Alsdann wird einfach dauernd das Oberventil gehoben und die Füllung aus dem Oberwasser vollendet, durch welche jedoch eine solche Ueberhöh-ung in der Kammer eintritt, dass sich die Oberthore selbsttliätig öffnen.

Zu Aubois geschehen 7 bis 8 einzelne Spiele für die Füllung und Leerung der Schleuse innerhalb 5 bis 6 Minuten. Aus zahlreichen Versuchen hat sich ergeben, dass bei der Füllung, ohne Mitbenutzung der Ersparung durch das Seitenbassin, das aus dem Unterwasser gewonnene Wasser sich zu dem aus dem Oberwasser abgelassenen wie 0,41 zu 0,59 verhält, so dass also hierbei die Ersparung etwa ²/s der ganzen Kammerfüllung ist. Bei der Entleerung gelangt dagegen nur 0,386 des ganzen Volumens in das Oberwasser und 0,614 desselben in das Unterwasser, wenn ebenfalls jene letzte Oscillation zwischen Kammer und Seitenbassin wegfällt. Es wird also dabei etwas weniger als ²/s gespart, welche Differenz wohl der ungünstigen Ueberhöhung der beiden Ventile über den Stand des normalen Oberwassers zuzuschreiben ist. Während nun jene beiden Ersparungen zusammen 0,796 ausmachen, wird durch Mitbenutzung der Oscillationen zwischen Kammer und Seitenbassin die totale Ersparung bei einmaligem Füllen und Leeren auf 90 Procent der ganzen Füllmasse gebracht. Caligny hat ferner vorgeschlagen seinen Apparat selbstthätig zu machen bis auf die erste vom Schleusenwärter zu gebende Bewegung der Röhren.

Ein Hauptvortheil des Apparates ist ausser der Wasserersparung, dass für etwaige kurze obere Haltungen sehr geringe Schwankungen und an engen Stellen keine heftigen Geschwindigkeiten hei dem Durchschleusen eintreten und dass die Oeffnung der Thore erleichtert wird. Uehrigens dürfte sich empfehlen, hei der Complicirtheit des Apparates noch gewöhnliche Thorschützen anzubringen und würden sich die bedeutenden Kosten wohl etwas durch Vereinfachung der Anlage des Seitenhassins verringern lassen.l8)

Die lebendige Kraft des bewegten Wassers lässt sich, wie schon beiläufig bei der Handhabung des Caligny’schen Apparates erwähnt wurde, ausser zur Ersparung des Oberwassers auch für leichtere Bedienung der Schleuse und bequemeres Aus- und Einfahren der Schiffe verwenden.

Die erste gelungene Anwendung hiervon ist durch den Ingenieur Maus hei den Schleusen zu Herbieres und Ath in Belgien gemacht. Die Veranlassung hierzu gab die Schwierigkeit, mit welcher die sehr voll gebauten, bis 250 Tonnen haltenden belgischen Canalschiffe in die nur um ein sehr geringes Maass weiteren Schleusen aus- und einfuhren, indem die beladenen Schiffe sich ähnlich wie der Kolben in einem Cylinder verhielten. Es kam zunächst also darauf an, dem Wasser bei der Einfahrt eines Schiffes einen leichten Ausweg und ebenso bei der Ausfahrt ihm einen Zuweg in den

hinteren Theil der Kammer zu gestatten. Hierzu dient bei der Schleuse [7 zu Herbieres der in nebenstehender b Fig. 51 skizzirte Seitencanal a 5, welcher 2m breit und 2m,22 bis zum Schei-“•— tel seines halbkreisförmigen Gewölbes hoch ist. Die gradlinige Sohle befindet sich in der Höhe des Oberdrempels und der Scheitel etwas über dem Oberwasserspiegel. An seinem unteren Ende bei b befindet sich das in Fig. 7 bis 9, Taf. LVI dargestellte Drehschütz, welches vom Wärter mit Hülfe einer Schraube bewegt werden kann. Bei der Füllung der Schleuse beginnt man mit der Oeffnung der Thorschützen und öffnet das Drehthor des Seitencanals erst dann, wenn die Spiegeldifferenz auf etwa 0m,5 herabgesunken ist. Es füllt sich alsdann nicht nur rasch die Kammer, sondern es öffnen sich durch die entstandene Ueberhöhung des Kammerwassers die Oberthore und das etwa in der Kammer befindliche Schiff wird sanft aus derselben in die obere Haltung getrieben. So nothwendig die grosse Länge und Weite des Seitencanals zur Erzeugung einer wirksamen lebendigen Kraft ist, so darf doch nicht bei einem grösseren Gefälle als dem genannten von 0m,5 die Bewegung erfolgen, weil sonst eine zu heftige Bewegung in der Kammer entstehen und der Wärter nicht Herr über das Drehthor bleiben würde. Nach der Ansicht des Erfinders würde aber ausser einer etwas grösseren Weite des Seitencanales noch die Anbringung eines Schützes in dem grösseren Flügel des Drehthores zweckmässig sein, um jederzeit mit Leichtigkeit das Thor beherrschen zu können.

Bei der Schleuse zu Ath, welche vorzugsweise von beladen zu Berg fahrenden Schiffen passirt wird, kommt es umgekehrt darauf an die aus dem Unterwasser kommenden Schiffe leicht in die Schleuse einfahren zu lassen. Zu dem Zwecke geht ein ähnlicher Seitencanal von dem oberen Ende der Kammer nach dem Unterwasser, um nach seiner Oeffnung das Wasser in der Kammer so zu erniedrigen, dass das Unterwasser die Unterthore öffnen und das Schiff in die Kammer hineindrängen muss. Nach den

Angaben Lagrene’s¹⁹) hierüber scheint die Tiefe des Seitencanales jedoch nicht zu genügen.

Von demselben Schriftsteller wird nun zur Erlangung der meisten Vortheile die folgende in der nebenstehenden Skizze Fig. 52 dargestellte Anordnung empfohlen:

An jeder Seite der Schleuse geht ein Längscanal ganz vom Oberwasser bis zum Unterwasser. Dicht hinter dem Oberthore und vor dem Unterthore verbindet ein sanft gekrümmter Quercanal die Kammer mit den beiden Längscanälen. Sämmtliche

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Fig. 52!

Fig. 51.

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M) Näheres über die Einrichtung und die Theorie des Apparates siehe Lagrene, Cours de navigation inUrieure, III. Bd., Annales des ponts et chaussees (März 1869). Journal de mathematiques de Liouville (1838). Comptes-rendus de l’Academie des Sciences 1872/73.

¹⁹) Lagrene, Cours de navigation interieure, III. Bd., S. 126.

Quercanäle und Enden der Längscanäle müssen durch Schützen a a, bb, c c, d d leicht abzusperren und zu öffnen sein. Um dann die leere Kammer zu füllen und ein von unten gekommenes Schiff in die obere Haltung zu lassen, werden die Schützen b b und d d geschlossen, a a und c c geöffnet. Das Wasser der Kammer überhöht sich, öffnet die Obertliore und treibt das Schiff aus der Kammer. Um in die leere Kammer aus dem Unterwasser ein Schiff hineinzulassen, schliesst man zuerst die Quercanäle, lässt durch die offenen Längscanäle eine kurze Zeit lang den Strom vom Oberwasser nach dem Unterwasser laufen, schliesst dann rasch die Schützen aa und öffnet bb-, alsdann reisst der Strom im Längscanal durch Ansaugung das Wasser aus der Kammer, wodurch sich die Unterthore öffnen und das Schiff in die Kammer hineingezogen wird.

Um dagegen aus der vollen Kammer ein Schiff ins Unterwasser zu lassen, werden die Schützen aa und cc geschlossen; das Wasser in der Kammer erniedrigt sich unter den Unterwasserspiegel und die Unterthore öffnen sich; es müssen dann aber die Schützen bb geschlossen und die Schützen der Oberthore geöffnet werden um nach dem Aufhören des Kreislaufes eine mässige Oberwasserströmung zum Hinausdrücken des Schiffes in das Unterwasser zu erzeugen. Ebenso kann durch Oeffnen der Schützen in den Unterthoren nach Oeffnung der Oberthore ein Schiff aus der oberen Haltung in die Kammer gezogen werden.

Damit alle diese Vorgänge gelingen, müssen die sämmtlichen Canäle lang und weit genug sein, um der bewegten Wassermenge die nöthige lebendige Kraft zu geben. Ausserdem müssen sie mit ihrem Querschnitt unter dem Spiegel des Unterwassers liegen, und endlich müssen die betreffenden Schützen fast gleichzeitig bedient, z. B. bb geöffnet und a a geschlossen werden können. Es wird diese Forderung allerdings sehr erschwert durch Anwendung symmetrischer Canäle auf beiden Seiten der Schleuse, wogegen andererseits hierdurch die Regelmässigkeit der Strömungen in der Kammer zum Vortheil der Schiffe sehr vermehrt wird.

¹

) So ist z. B. die Schleuse in dem Canale zu Herbieres in Belgien im Laufe des Jahres 1864 von 15 507 Schilfen zu 180 bis 250 Tonnen durchfahren worden, in einer einzigen Woche mit Ausnahme des Sonntags von 420, und an einem Tage sogar von 90 Schiffen. Siehe Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Yer. zu Hannover. 1866. S. 312.

²

) Ueber Sicherung der Stadt Emden gegen Sturmflutlien u. s. w. von Lahmeyer, Zeitschr. d. Arch.- u. Iug.-Ver. zu Hannover 1858.

³

) Rapport et mexuoire sur le nouveau syst&me d’ecluse ä flotteur de M. D. Girard, Paris 1845. Ueber die Girard’sche Schiffsschleuse mit Schwimmer nach Poncelet, mit einigen Anmerkungen vonCrelle. Berlin 1846.

Handbuch der Ingen.-Wissensch. III.

§ 21. Nebenanlagen. (Signale, Erleuchtung, Brücken, Schleusenwärter -wolmungen.) Je stärker der Betrieb einer Schleuse, desto vollständiger muss dieselbe mit gewissen Vorkehrungen zur Sicherheit desselben ausgestattet sein, weil die Gefahr des gegenseitigen Anstossens der Schiffe eine grössere wird und ausserdem die Zeit um so intensiver ausgenutzt werden muss. Es ist also bei möglichst grosser Geschwindigkeit aller Bewegungen und der Benutzung auch der dunkleren Tagesstunden, vielleicht gar der Nacht, eine genügende Sicherheit der Schiffe und der Schleusenthore zu fordern. Dennoch sind Signalvorrichtungen nur ausnahmsweise im Gebrauch, weil im Allgemeinen die Schiffer sowie auch das Schleusenpersonal meistens rechtzeitig genug die gegenseitigen Verhältnisse übersehen und ihre Maassregeln danach treffen können. Bei frequenten Canalschleusen empfiehlt sich trotzdem, den sich der Schleuse nähernden Schiffen ein Zeichen zu geben, ob sie ohne anzuhalten in die Schleuse einfahren können, oder ob sie etwa nur bis zu einem gewissen Punkt fahren dürfen, um anderen aus der Schleuse kommenden Schiffen genügenden Platz zu lassen. Hierzu würden in den meisten Fällen die gewöhnlichen optischen Signale der Eisenbahnen völlig ausreichen und nur bei besonders schwierigen Umständen electrische Glockensignale zu verwenden sein. Bei Seeschleusen, namentlich Dockschleusen, wird gewöhnlich durch eine hochgezogene Scheibe u. s. w. den von aussen kommenden Schiffen angezeigt, dass das Durchfahren gestattet ist, sofern nicht etwa noch besondere Rücksicht aut den Wasserstand zu nehmen sein wird.

Eine Erleuchtung der Schleusen findet, soweit sie des Verkehrs wegen nöthig, in einfacher Weise so statt, dass durch Laternen, die möglichst nahe an der Uferkante stehen müssen, wenigstens die Thore der Schleuse und die Einfahrten genügend beleuchtet sind. Die etwaige Kammer bedarf keiner Erleuchtung. Ein gutes Beispiel giebt Fig. 11, Taf. LI von der Geestemünder Schleuse, wobei alle Thore von beiden Seiten beschienen und auch die Einfahrten genügend erhellt sind. Die Laternen

stehen in diesem Falle auf den Gehäusen der Winden, so dass auch diese selbst völlig beleuchtet sind.

Für die äusseren Einfahrten der Seeschleusen gelten die in Cap. XVII und XVIII specieller besprochenen Anordnungen. Es ist namentlich durch die Stellung der verschiedenen Lichter den Schiffen die Fahrrichtung anzugeben, damit lange vorher diese die Einfahrt selbst erkennen können.

Brücken sind verhältnissmässig selten über Schleusen angebracht. Bei Canalschleusen sind es gewöhnlich feste Brücken, weil die Canalschiffe fast stets ohne Mast oder nur mit einem kleinen für den Leinenzug bestimmten und leicht niederzulegenden Mast fahren. Die feste Brücke liegt unbedingt am besten am TJnter-haupte und über dem Unterwasser, um ohne künstliche Erhöhung möglich viel Spielraum zu gewähren. Unter Umständen muss aber die Brücke ein höheres Auflager haben als das der Unterhauptsmauern. Bei der Fig. 1, Taf. L trifft es günstig zusammen, dass die Mauern des Unterhauptes wegen des durch die untere Thoranlage abzuhaltenden äusseren Hochwassers eine grössere Höhe als die Mauern der Kammer erhalten haben, so dass etwa eine lichte Höhe von 3m,3 zwischen Unterwasser und Brückenunterkante bleibt. Diese Höhe dürfte nur ausnahmsweise zu überschreiten sein.

Sobald die Brücke beweglich wird, ist die Stelle derselben von den Wasserverhältnissen fast unabhängig. Es richtet sich dann nach der Anordnung und Construc-tion der Brücke, wo sie am besten Platz findet. Für alle kleineren Schleusen verwendet man der geringen Kosten wegen meistens Portal-Klappbrücken mit zwei in der Mitte zusammenschlagenden Klappen. Bei grösseren Schleusen, etwa von über 8ra Weite, sind Drehbrücken vorzuziehen, weil diese dann constructiver und leichter zu bedienen sind. So lange es ohne schwerfällige Construction geht, sollten sie einflügelig genommen werden, wie z. B. nach Fig. 15, Taf. L. Erst bei grösseren Weiten von etwa 13m aufwärts wird es zweckmässiger zweiflügelige Drehbrücken anzuwenden, deren beide losen Ende dann ähnlich wie bei den Klappbrücken sich gegeneinanderstemmen und ausserdem durch bewegliche Streben unterstützt sein müssen. Diese Streben legen sich bei der Drehung in geeignete Nischen. Solche bewegliche Brücken sind jedoch nicht mit einer horizontalen Oberfläche herzustellen und in der Regel nur für geringen Verkehr bestimmt. Wo dagegen, wie bei mehreren neueren Docks in London ein bedeutender Verkehr und sogar eine mit Locomotiven betriebene Eisenbahn hinüberzuführen ist, muss die Brücke als einflügelige Drehbrücke oder als Rollbrücke construirt werden. So ist z. B. bei den Millwall-Docks in London über einer Schleuse eine 43m,2 lange, 22m,5 lichte Oeffnung gebende und eine Locomotivbahn tragende Rollbrücke angebracht, welche 260 Tonnen wiegt und mit Hülfe einer hydraulischen Vorrichtung (2 Cylinder zum Hin- und Herschieben mit 4facher Ueber-setzung und 2 Cylinder zum Anheben der Brücke an der festen Auflagerseite) in einigen (2 bis 3) Minuten geöffnet oder geschlossen wird.

Indem die Constructionen der Brücken hier nicht weiter zu besprechen sind, mag noch auf § 16 (Pontonbrücken) verwiesen werden.¹)

Was endlich die Wohnungen der Schleusenwärter anlaügt, so sind dieselben nach der Zahl der Wärter und nach den örtlichen Verhältnissen einzurichten.

In der Regel müssen es Familienwohnnngen sein, weil die Schleusen zu weit von den übrigen Wohnungen entfernt liegen, und weil der Wärter nicht an bestimmte Stunden gebunden ist, sondern fortwährend in der Nähe der Schleuse bleiben muss. Bei kleineren Canälen, namentlich in Holland, pflegen die Wohnungen sogar zu einem Wirthshausbetrieb eingerichtet zu sein, wobei entsprechend der Gehalt des Wärters verkürzt wird.

§ 22. Betrieb und Unterhaltung. Bei dem Betrieb der Schleusen ist vor allen Dingen im Auge zu behalten, dass dieselben möglichst uneingeschränkt dem Verkehre zu dienen haben, und dass fast jede Beschränkung zum Nachtheile von Handel und Industrie gereicht. Es ist also dahin zu streben, jedes Schiff so rasch wie möglich hindurchzulassen und zwar nicht allein am Tage, sondern auch bei Nacht. Da ferner der Schiffahrtsbetrieb, als der eines freien Gewerbes, getrennt ist von dem Besitz und dem Betriebe der baulichen Einrichtungen für die Schiffahrt, so wird man in den meisten Fällen unbedingt verzichten müssen, aus den von den Schiffen zu leistenden Abgaben allein eine directe Verzinsung der baulichen Anlagen zu erzielen. Denn die geringwerthigen Massengüter, auf welche die Binnenschiffahrt angewiesen ist, vertragen keine hohe Schleusengebühr. Nur die auch die werthvollsten Güter befördernde Seeschiffahrt könnte hohe Abgaben tragen, wenn nicht in Folge der Concurrenz der verschiedenen Häfen diese wieder möglichst niedrig gehalten werden müssten.

Es ist nach diesen kurzen Andeutungen eine sehr schwierige Aufgabe, die zweckmässigste Höhe der Abgaben zu bestimmen; doch liegt dieselbe zum kleinsten Theile dem Ingenieur zur Lösung vor. Es ist jedoch dessen Sache, genau die Kosten des Betriebes der baulichen Anlagen zu ermitteln und sowohl für möglichste Kleinheit derselben, als aber auch für möglichste Leichtigkeit des Verkehres zu sorgen. In letzterer Beziehung wird aber von Seiten technischer Beamten noch oft gesündigt, indem sie nur die kurze Rücksicht auf die Sicherheit, vielleicht gar auf die Bequemlichkeit der Unterhaltung nehmen, jedoch das Interesse des Verkehres ignoriren.

Die bedeutendsten Kosten für den Betrieb der Schleusen verursacht die Wartung. Wo der Betrieb ein schwacher, da müssen auch die Kosten für Wartung auf das Minimum gedrückt werden. So kommt es bei einigen Schleusen, namentlich in Moorcanälen Hollands und Ostfrieslands vor, dass die Schiffer selbst gezwungen sind die Schleuse zu bedienen. Bei werthvolleren Schleusen pflegt jedoch mindestens ein Wärter angestellt zu sein. Erst wenn der Verkehr eine grössere Intensität annimmt, so dass es wirklich für die Schiffe von Bedeutung ist rasch durchgeschleust zu werden, wird dem Wärter noch ein Gehülfe beigegeben. Denn es ist bei Canalschleusen augenscheinlich, dass die Arbeiten zum Oeffnen und Schliessen der Thore und die Bedienung der Schützen von 2 Mann in weniger als der Hälfte Zeit geschehen kann, welche 1 Mann hierzu nöthig hat, weil erstere gleichzeitig auf beiden Ufern arbeiten können, letzterer aber genöthigt ist, nach der Leistung auf dem einen Ufer erst auf einem Umwege (über die Laufbrücken) nach dem anderen Ufer zu gehen und dann die gleiche Leistung dort zu verrichten.

Sobald nun der Verkehr derartig ist, dass auch bei Nacht durchgeschleust werden muss, so wird bei starker Anstrengung der Wärter ein doppeltes Personal zu halten sein. Bei Canalschleusen ist jedoch in der Regel der Verkehr nur auf die Tagesstunden beschränkt, obwohl bei geeigneten Vorkehrungen auch recht gut ein

Nachtbetrieb eingeführt werden könnte. Bei Seeschleusen dagegen pflegt fast stets auch hei Nacht durchgeschleust zu werden, weil die Schiffahrt von der täglich sich ändernden Zeit der Ebbe und Fluth abhängig ist und nicht zeitweilig nur auf eine Tagestide beschränkt werden darf. Es hängt jedoch von vielen einzelnen Umständen ab, wie stark das Personal hei jeder einzelnen Schleuse sein muss, da die Arbeiten in dem einen Falle für kurze Zeit sehr intensiv sind und eine grosse Zahl Arbeiter nebeneinander verlangen, im anderen Falle sich gleichmässiger auf den ganzen Tag vertheilen. Es sei zum Schluss hierüber als Beispiel angeführt, dass die 4 Schleusen in Bremerhafen im Ganzen ausser einem oberen Schleusenmeister 14 Wärter erfordern, davon 2 für die Schleuse des alten Hafens, 6 für die des neuen Hafens, 4 für die des Kaiserhafens und 2 für die Verbindungsschleuse zwischen den beiden letztgenannten Häfen. Es sind dabei diese Wärter zweimal des Tages etwa 1 bis 2 Stunden vor jedem Hochwasser angestrengt thätig, wogegen sie in der übrigen Zeit nur geringere Leistungen zu beschaffen haben.

Bei allen Durchschleusungen ist es Regel, dass das Schleusenpersonal nur die beweglichen Theile der Schleuse bedient und ausserdem etwa die zur Fortbewegung eines grossen Schiffes nöthigen Taue der Schiffsmannschaft zuwirft oder von dieser empfängt und an den am Ufer befindlichen Winden oder Landpfosten befestigt. Das Drehen der Winden liegt dagegen dem Schiffsvolk ob. Die Schleusenwärter müssen dabei die Bewegung des Schiffes sorgfältig beobachten, keine zu grosse Geschwindigkeit gestatten und etwaige Berührung des Schiffes mit den Seitenwänden der Schleuse durch sog. „Fender“ unschädlich zu machen suchen. Diese Fender hängen bei kleinen Schleusen oft an bestimmten Punkten z. B. in den Dammfalzen und bestehen dann nur aus einem cylindrisch runden Holze. Bei grossen Schleusen, wo die Berührung fast an jedem Punkte möglich, müssen jedoch die Fender je nach Bedürfniss vorgehalten werden und bestehen dann meist aus leichten, aber festen und elastischen Ballen von mit Segeltuch und Stricken zusammengeschnürten Korkstücken.

Bei allen Seeschleusen muss ferner der Schleusenmeister bestimmen, ob schon die rechte Zeit für die Durchschleusung eines Schiffes gekommen, ob namentlich der nöthige Wasserstand hierfür vorhanden ist. Er muss dazu den letzteren mit dem Tiefgang des Schiffes vergleichen. Bei Dockschleusen muss dann mindestens ein Spielraum von 15cm, besser von 25cm, vorhanden und das Wasser aussen noch im merklichen Wachsen begriffen sein. Kurz vor Hochwasser oder gar hei fallendem Wasser darf kein grösseres Schiff mehr durchgeschleust werden, weil die Gefahr des Festsitzens in der Schleuse für das Schiff und den ganzen Hafen zu gross sein würde. Denn eine jede Durchschleusung erfordert etwa 10 bis 20 Minuten Zeit und in dieser kann unter Umständen schon ein merkliches Fallen eintreten.

Wo nicht durch andere Beamten, z. B. Hafenmeister u. s. w. die Erhebung der SclileusengehUhren, dieNotirung der durchgeschleusten Schiffe und ihrer Ladungen u.s.w. geschieht, haben die Schleusenwärter auch dieses zu besorgen. Ausserdem werden sie zweckmässiger Weise zu einer tabellarisch vorzusehreibenden Notirung aller auf den Schiffahrtebetrieb Bezug habenden Erscheinungen, wie der Wasserstände, der Witterungsverhältnisse u. s. w. zu verpflichten sein.

Ueber die Unterhaltung der Schleusen sei kurz zunächst die Nothwendig-keit betont, dass alles Mauerwerk stets in dichten Fugen erhalten werden muss, wozu mindestens einmal jährlich etwa im Frühjahr ein sorgfältiges Nachfugen aller etwa ausgefrorenen Fugen zu geschehen hat. Ferner erfordern die Thore besonders in ihrer Beweglichkeit grosse Aufmerksamkeit, weil andernfalls bedenkliche Zerstörungen eintreten können. Sodann empfiehlt es sich, Holzthore jährlich nach trockenem Wetter mit gutem Holztheer soweit hinunter als möglich zu theeren, das Eisenzeug aber mit Steinkohlentlieer zu überstreichen. Eiserne Schleusenthore, namentlich doppelwandige, werden im Inneren wie von Aussen ebenfalls am besten mit Steinkohlentlieer gestrichen, weil dieser selbst bei einer geringen Feuchtigkeit haftet, während Oelfarbe leicht sich loslöst. Um im Innern das Thor zu erwärmen, werden am besten erhitzte Ziegelsteine hineingebracht. Für die ausserordentlichen Unterhaltungsarbeiten wie z. B. Aushängen und Einbringen der Thore u. s. w. lassen sich nicht allgemeine Kegeln aufstellen.

Literatur.

Hagen. Handbuch der Wasserbaukunst. 3. Aufl. Berlin 1869.

Storni Buysing. Waterbouwkunde. 1864.

Lagrene. Cours de navigation interieure. Paris 1873.

Malezieux. Travaux publics des Etats-Unis d’Amerique. Paris 1873.

XVII. Capitel.

Seehäfen.

Bearbeitet von

L. FranziuSj

und

G. Franzius,

Oberbaudirector in Bremen.

Marine-Hafenbaudirector in Gaarden bei Kiel.

(Hierzu Tafel LVII bis LXV und 50 Holzschnitte).

§ 1. Allgemeine Erfordernisse eines Seehafens. Nach den verschiedenen allgemeinen Zwecken, denen ein Hafen vorzugsweise oder ausschliesslich dienen soll, sind auch die einzelnen Erfordernisse jedes Hafens verschieden. Diese Verschiedenheit erstreckt sich jedoch besonders auf die Ausstattung im Inneren und ist in technischer Beziehung hei Weitem nicht so bedeutend als die Gleichheit der allgemeinen Anforderungen. Um das ganze Gebiet des Hafenbaues übersichtlich zu schildern, möge in Kürze und thunlichst in der Reihenfolge der nachstehenden Capitel eine Besprechung der allgemeinen Erfordernissejedes Hafens mit Erwähnung einzelner besonderen Bedürfnisse vorangehen.

Die wichtigste Forderung an jeden Hafen ist, dass er entweder jederzeit eine leichte und sichere Ein- und Ausfahrt gewähre oder wenigstens, wenn dies zeitweilig nicht möglich, den Schiffen einen sicheren Ankerplatz oder eine Reede biete, auf welchem sie die günstige Zeit des Ein- oder Auslaufens abwarten können. Denn wenn auch ein gutes und gutgeführtes Schiff auf dem freien Meere den meisten Gefahren gewachsen sein, den schlimmten aber aus dem Wege gehen soll, so muss es zum Anlaufen des Hafens in der Nähe der Küste zeitweilig den grössten Gefahren entgegengehen und ist endlich im Zustande der Ruhe, d. h. wenn nicht unter Dampf oder Segel, gewissermaassen selbst wehrlos. Es ist statistisch nachgewiesen, dass trotz aller Sorgfalt, welche in neuerer Zeit grade einer grösseren Sicherung des Ein- und Ausfahrens gewidmet wird, etwa Vs bis ¹U aller Schiffbrüche in der grössten Nähe der Häfen stattfinden.

Fast nie liegt ein Hafen so unmittelbar am offenen und tiefen Meere, dass die Schiffe dicht ausserhalb des Hafens einen beliebigen Kurs steuern könnten, sondern es wird von ihnen fast stets auf eine längere oder kürzere Strecke ein bestimmter Weg in dem sog. Fahrwasser innegehalten werden müssen. Je kürzer, grader, breiter und tiefer ein solches Fahrwasser ist, desto günstiger liegt der Hafen

zur See. Ist dasselbe aber lang, gewunden, an einzelnen Stellen durch Sandrücken und Felsen beengt, oder durch zu überfahrende Riffe und Barren verflacht, so wachsen die Gefahren unter Umständen derartig, dass die Schiffe bei einem Sturme ohne die grösste Noth die Aus- oder Einfahrt nicht risldren. Es sind alsdann die aus See kommenden Schiffe wohl genöthigt, tagelang in der offenen See, möglichst fern von der Küste, zu kreuzen oder gar einstweilen einen andern Hafen anzulaufen, sowie umgekehrt die im Hafen liegenden Schiffe gezwungen sein können die günstige Zeit des Auslaufens abzuwarten. Im ersteren Falle kann eine genügend geschützte Reede das Uebel sehr verringern.

Auf dieser, aber mehr noch im eigentlichen Hafen muss das in Ruhe befindliche Schiff vor jeder nachtheiligen Wellenbewegung und Strömung sowie vor dem Treiben starker und harter Eismassen geschützt sein. Auf der Reede befindet sich das Schiff ausserdem nur activ in Ruhe, passiv dagegen oft noch durch Wind und Strömung in Bewegung, welcher dann durch die Wirkung des Ankers eine gewisse Grenze gesetzt werden muss. Im eigentlichen Hafen dagegen, zumal wenn es seine Ladung abgiebt oder empfängt, d. h. löscht (ursprünglich und richtiger „lösst“) oder ladet, ist eine fast völlige Bewegungslosigkeit erforderlich. Hierzu dient sowohl eine auch bei Sturm nur leicht bewegte Wasserfläche als daneben eine directe Befestigung des Schiffes an dem künstlichen Ufer.

Es sei hier schon bemerkt, dass gewisse Häfen nicht auch regelmässig zum Löschen und Laden oder zur Vermittelung des Handels dienen, so z. B. die sog. Zufluchtshäfen, die Quarantainehäfen u. s. w. Da jedoch auch in solchen Häfen beschädigt eingelaufene Schiffe ganz oder theilweise entlöscht werden müssen, und weil ausserdem fast stets im Laufe der Zeit in diesen Häfen sich ein wenn auch nur geringer Handel entwickelt, so ist es unnöthig, dieselben besonders zu betrachten. Der Unterschied in den Anforderungen besteht eben nur darin, dass die inneren Einrichtungen in weit geringerem Maasse ausgebildet zu sein brauchen. Als Zufluchtshafen kann unter Umständen eine von hohen Felsen umschlossene, vom übrigen Lande kaum zugängliche Bucht oder Bai dienen, in welcher die Schiffe jederzeit Zugang finden und vor Stürmen geschützt liegen können. An Küsten, welche auf grossen Entfernungen keine eigentlichen Häfen besitzen, werden neuerdings wohl künstlich derartige Häfen angelegt. Die sog. Fischerhäfen müssen dagegen, obgleich sie nur für kleinere Fahrzeuge zugänglich sind und nur einseitigen Zwecken dienen, als wirkliche Verkehrshäfen angesehen werden. Ebenso verdienen die an geeigneten Punkten der grossen Oceane angebrachten sog. Kohlenstationen und endlich die Kriegshäfen keine besondere Betrachtung hinsichtlich der allgemeinen Erfordernisse.

Den in den §§ 4 und 5 näher zu besprechenden Anforderungen der Sicherheit gegenüber stehen nun die hinsichtlich des eigentlichen Zwecks der Schiffahrt und des Handels ebenso wichtigen Forderungen für die rascheste und zweck-mässigste Be- und Entladung sowie für die billigste und solideste Ausrüstung und Reparatur der Schiffe. Wenn es vor ein bis zwei Jahrzehnten fast allenthalben genügte, dass ein Schiff im Hafen geschützt lag und mit den an Bord befindlichen einfachen Vorrichtungen seine Ladung an andere kleine Fahrzeuge (Leichter, Schuten, Prahmen u. s. w.) abgab oder von diesen empfing, wie z. B. selbst in Hamburg bis etwa zum Jahr 1866, wenn ferner überhaupt zur Be- und Entladung nur die menschliche Kraft benutzt wurde, so hat man in neuester Zeit in solchen Häfen, wo es nicht an Intelligenz und Capital gemangelt hat, überall die vollkommensten Maschinen

Die Anstalten für Reparatur und sonstige Ausrüstung der Schiffe dürfen in keinem eigentlichen Verkehrshafen fehlen, weil fast nach jeder Reise die Schiffe einer gewissen Reparatur bedürfen (siehe Cap. XIV, § 27 bis 32). Es würde ein Handelshafen ohne solche Anstalten von allen Schiffen möglichst gemieden werden oder besonders theuere Frachtsätze für die dorthin bestimmten Schiffe verursachen, weil z. B. ein beschädigt eingelaufenes Schiff es nur mit grösster Gefahr wagen dürfte, unreparirt wieder auszulaufen. Es sind deshalb in den §§ 15 und IG alle hierhin gehörigen Anstalten näher besprochen.

hierzu angewandt. Es werden jetzt grosse Dampfer von über 1000 Tonnen in einigen Tagen ebenso rasch he- und entladen als früher kleine Segelschiffe von 100T, und es gelangen dabei die Güter jetzt entweder gleich in geeignete Speicher oder in die zur sofortigen Abfuhr bereit gehaltenen Eisenbahnwagen, während sie früher oft wochenlang am Ufer lagerten. Ein zusammenhängendes System von vollkommenen, auf die billigste Weise betriebenen Lösch- und Ladevorrichtungen, von Schuppen zum vorläufigen Sortiren, Wägen u. s. w. oder von Speichern zur dauernden Lagerung und endlich von Gleisen zur raschen An- und Abfuhr ist heutzutage von einem gut eingerichteten Hafen unzertrennlich. Wo der Verkehr ein mannigfaltiger, werden verschiedene Abtheilungen des Hafens verschiedenen Zweigen des Handels dienen, es wird der Export vom Import geschieden, die Waare nach ihrer Verwandtschaft oder nach ihrer weiteren Bestimmung zusammengehalten, gefährliche Stoffe wie Petroleum, Terpentin werden abgesondert gelöscht und gelagert und endlich muss oft mit Rücksicht auf die bestehenden Zolleinrichtungen des Landes das in dasselbe sofort einzuführende und daher sogleich zu verzollende Gut getrennt werden von demjenigen, über welches der Kaufmann erst nach einiger Zeit definitiv verfügen, für dasselbe also nicht unnütz den Betrag des Zolles verausgaben will. In letzterem Falle entstehen die von den übrigen dem freien Verkehr dienenden Hafenanlagen getrennten und unter Zollbewachung stehenden sogen, zollfreien Niederlagen oder Entrepots.

Die Anstalten zum Bau n-euer Schiffe gelten nur bei Kriegshäfen als noth-wendiges Zubehör, während sie bei Handelshäfen keineswegs unbedingt erforderlich sind und oft ganz fehlen. Da jedoch die in Händen von Privaten befindlichen Anstalten zur Reparatur es oft vortheilhaft erscheinen lassen, auf oder neben denselben auch neue Schiffe zu erbauen und dann wenigstens die Lage und allgemeine Anordnung solcher Anstalten der Beurtheilung des Hafenbau-Ingenieurs unterliegt, so sind dieselben im § 15 soweit als nöthig mit behandelt.

Wenn aber auch alle bis jetzt aufgezählten Erfordernisse im vollsten Maasse vorhanden sein sollten, so ist zwar der Hafen, aber nicht auch schon der Hafenverkehr oder der Handel gesichert. Dieser hängt, wie bereits im Cap. XV, § 9 ausgeführt wurde, im höchsten Maasse von der geographischen Lage des Hafens zu dem Hinterlande ab. Es giebt ausnahmsweise Häfen, welche nur als sogen. Stapelplätze benutzt werden und kein eigentliches Hinterland haben, so z. B. einstweilen die Häfen des Suez-Canales und die am Isthmus von Panama liegenden Häfen. Diese dienen gewissermaassen als Stationen eines grösseren Verkehrsweges, an welchen nur die Transportmittel gewechselt werden. Für einen eigentlichen Handelshafen ist aber ein bestimmtes Hinterland die unerlässlichste Bedingung. Mit der Grösse, dem Reichthum und besonders auch der industriellen Entwickelung des Hinterlandes wächst die Bedeutung des Hafens. Dabei liegt derjenige Hafen ein

und desselben Landes am günstigsten, welcher dem wirtschaftlichen Schwerpunkte desselben der nächste ist. Denn die Seefracht ist nach Entfernungs-Einheiten gemessen unendlich gering gegen die Fracht des Festlandes, gleich viel ob für Eisenbahnen oder Binnenschiffahrt, so dass für den Verkehr von einem Punkte des Landes bis zu zwei gleich guten Häfen, abgesehen von den Tarifen der Landfracht nur die Differenz der Entfernungen auf dem Lande in Frage kommt.

Daher liegen alle bedeutenderen Häfen eines grossen und mit mehreren Häfen versehenen Landes fast ausnahmsweise entweder an Flüssen oder in tief einschneidenden Buchten, nie aber an weit vorspringenden Landzungen, mögen hier auch die natürlichen Bedingungen zur Anlegung eines Hafens noch so günstig sein. Hier sind Zufluchtshäfen und unter Umständen auch Kriegshäfen am Platze, wenn bei letzteren nicht vielleicht strategische Rücksichten dagegen sprechen. Die Mehrzahl der bedeutendsten Handelshäfen der Welt, wie London, Liverpool, Hüll, Glasgow, New-York, Havre, Bordeaux, Antwerpen, Rotterdam, Hamburg, Bremerhafen u. s. w. liegt an Flüssen, welche entweder die Seeschiffe weit ins Innere gelangen lassen oder wenigstens für die Binnenschiffahrt eine bedeutende Wasserstrasse bilden. Trifft beides bei einem Hafen wie z. B. bei Hamburg zusammen, so ist es nahe belegenen anderen Häfen so gut wie unmöglich mit dem ersteren erfolgreich zu concurriren, wenn sie auf dasselbe Hinterland angewiesen sind.

Ist es nun auch zwar Sache des Kaufmanns den fertigen Hafen zu beleben, für den zu schaffenden Hafen die commercielle Bedeutung nachzuweisen und zuweilen selbst das Geld zum Bau aufzubringen, so muss es stets die Aufgabe des Ingenieurs bleiben, nicht allein den bereits beschlossenen Hafen gut zu bauen, sondern auch die etwa möglichen Verkehrs Verbesserungen aufzusuchen, durch welche ein neuer Hafen um so sicherer seine Bedeutung gewinnt, ein schon vorhandener aber die seinige noch steigern kann.

§. 2. Voruntersuclnmgen. Arten und Benennungen der Häfen. Da die

Arten der Häfen nach mehreren Rücksichten unterschieden werden, so entsteht hieraus eine grosse Mannigfaltigkeit in den Benennungen, so dass fast stets ein bestimmter Hafen mehrere Benennungen je nach der maassgebenden Rücksicht erhalten kann. Die erste Rücksicht ist bereits im vorigen Paragraph erwähnt, nämlich die des Zweckes. Dieser bedarf hier keiner weiteren Erläuterung und giebt zu nachfolgenden Arten und Benennungen Veranlassung: der gewöhnliche Handelshafen, welcher oft in verschiedene, den speciellen Zweigen des Handels entsprechende Tlieile zerfällt; der Kriegshafen, der in der Regel auch zum Bau der Kriegsschiffe, in jedem Falle zur Reparatur und Ausrüstung und zum sicheren Aufenthalt derselben dient; der Fischerhafen, in welchem die Fischerfahrzeuge ihren Fang unter Umständen ans Land bringen, stets aber sicher vor Sturm einlanfen und mit allem Bedarf sich versehen können; der Winterhafen, in welchem die Schiffe in kalten Gegenden, wo sie am Fahren verhindert sind, ihre Winterlage finden können; der Kohlenhafen, von welchem nur Kohle, die in der Nähe gewonnen ist, exportirt wird, zum Unterschied von der Kohlenstation, welche in grossen Meeren nur von weitfahrenden Dampfern zur Einnahme neuer, sehr oft von fern importirter Kohlen angelaufen wird; der Zufluchtshafen, der an hafenarmen und gefährlichen Küsten zum Schutz der in der Nähe vom Sturm überraschten Schiffe dient, und endlich der Quarantaine-hafen, in welchem Schiffe von inficirten Orten kommend eine gewisse Zeit lang liegen müssen, ehe sie in dem Haupthafen zugelassen werden.

Weniger einfach und verständlich ist die Unterscheidung nach den Wasserverhältnissen. Der einfachste Fall ist der, dass trotz etwaiger Schwankungen des Wasserstandes der Hafen jederzeit offen und zugänglich ist. Dies giebt den offenen Hafen. Ist der Hafen zwar offen, aber nur zur Zeit des Hochwassers zugänglich, so wird derselbe Tidehafen genannt. Wo die Schwankung des Wasserstandes aus verschiedenen Gründen im eigentlichen Hafen zu nachtheilig sein würde, wird die Mündung durch eine Schleuse gesperrt und dahinter ein fast gleichbleibender Wasserstand gehalten. Das so abgeschlossene Bassin heisst dann ein Dock oder Dock-hafen. Damit aber auch während des Dockverschlusses Schiffe möglichst nahe an die Schleuse herankommen und in kürzester Zeit ins Dock hineinfahren können, pflegt sehr häufig vor demselben sich ein offener Vorhafen zu befinden. Siehe Taf. LVII, LVI1I und LIX. Statt des offenen Vorhafens wird namentlich in England hei grossen Fluthintervallen ein Vorbassin vor den eigentlichen Docks angebracht, welches mit einem Ebbethore während des Wasserstandes unter halber Fluthhöhe geschlossen, hei höheren Ständen aber geöffnet ist, also von halber Fluthhöhe an bis zur vollen den Schiffen das Einfahren gestattet und mindestens die erstgenannte Spiegelhöhe hält. Ein solches Bassin heisst Halbtidehafen. In ihm münden in der Regel mehrere Docks nur mit einer einfachen Dockschleuse, während der Vorhafen dann nur aus einer kurzen Einfahrt besteht. Siehe z. B. Fig. 6, Taf. LVII.

Endlich kann man die Häfen nach der Art ihrer Entstehung in natürliche und künstliche unterscheiden, wobei vorzüglich der Ursprung der Wasserfläche entscheidend ist. So nennt man z. B. die nur etwa durch Wellenbrecher oder gar nur durch vorspringende Landzungen geschützten Buchten, auch wenn sie mit künstlichen Ufern versehen sind, natürliche Häfen, dagegen alle gegrabenen Bassins künstliche Häfen.

Je bedeutender und ausgedehnter ein Hafen im Allgemeinen ist, desto eher wird er verschiedenen der vorgenannten Zwecke zugleich dienen und desto öfter vereinigt er in sich die zuletztgenannten Unterschiede. Ein grosser Hafen wird eine fast jederzeit zugängliche Einfahrt besitzen müssen, also auch zeitweilig als Zufluchtshafen für die nicht auf ihn bestimmten Schiffe dienen können. Er wird auch Fischerfahrzeugen einen bestimmten Raum gewähren und wenn irgend thunlich die Kohle des eigenen Landes den ausgehenden Schiffen als billigen Exportartikel oder wenigstens in Ermangelung anderer Rückfracht und statt des nutzlosen Ballastes als mässig lohnende Rückfracht anbieten. Vor einigen Jahrzehnten war ferner ein Kriegshafen fast stets mit einem grösseren Handelshafen verbunden, weil sich zur Zeit des Kriegs viele Handelsschiffe in Kriegsschiffe, wenn auch untergeordneten Ranges verwandelten und anderseits, weil die Handelsschiffe des Schutzes der zu ihrem Lande gehörenden Kriegsschiffe bedurften und weil die Bedürfnisse beider Arten von Schiffen ähnlicher waren. Jetzt in Folge des modernen Seerechts in Kriegszeiten und wegen der eigentümlichen Bauart der Kriegsschiffe fallen diese Gründe fast ganz hinweg, dagegen erfordert schon allein die viel straffere und einheitlichere Organisation des Kriegswesens eine völlige Trennung des Kriegshafens vom Handelshafen. Es bedarf zwar der Kriegshafen der Zufuhr von der See her durch Handelsschitfe, und es wird wohl stets ein gewisser Vortheil für ihn aus der Nähe eines Handelshafens entspringen. Den in ihm einlaufenden Handelsschiffen wird aber ein ganz bestimmter Raum angewiesen und das Liegen nur so lange gestattet, als es mit dem Zweck des Kriegshafens verträglich. Im Uebrigen werden die Kriegshäfen völlig getrennt gehalten

und nach der Landseite durch Mauern u. s. w. von allem freien Verkehr abgeschlossen. Es sind die Festungen der See.

Wie nun die Zwecke eines einzelnen Hafens bisweilen verschieden sind, so auch seine Entstehungsart und seine allgemeinere Anordnung in Bezug auf die Wasserverhältnisse. In manchen Fällen hat sich aus den kleinsten und bis in die frühesten Zeiten reichenden Anfängen nach und nach ein grösserer Hafen entwickelt, wenn die allgemeinen Beziehungen zum Hinterlande zwar ähnlich geblieben aber nur quantitativ gewachsen sind. In anderen Fällen, jedoch wohl seltener, wird durch neu entstandene politische oder commercielle Verhältnisse an einer bis dahin völlig leeren Uferstrecke der Bau eines Hafens gefordert. So insbesondere für Kriegshäfen wie z. B. Wilhelmshafen und Kiel, oder für die Mündungen eines Seecanals z. B. bei Port-Said, Suez und Amsterdam. In solchen Fällen wird fast stets eine umfangreiche und eingehende Untersuchung vorangehen müssen über die Wahl des geeignetsten Punktes der Küste und kommen dabei die weitgehendsten Fragen zur Besprechung z. B. über die Richtung der Küstenstrecke zu den Winden, Wellen, Strömungen, die Gestaltung der Küste selbst, ob flach oder steil im Vorgrunde sowie über dem Wasser, die Bodenart hinsichtlich des Ankerns und der Herstellung der Bauten, die Fortführung der landseitigen Verbindungen u. s. w. Die eigentlichen baulichen Rücksichten treten dabei meistens zurück gegen die nautischen. Denn mit gewissem Mehraufwand an Kosten lassen sich selbst grosse aber rein bauliche Schwierigkeiten heutzutage sicher überwinden, während Mängel in der sicheren Einfahrt, in der Erhaltung der Tiefe u. Sc w. oft mit keinerlei Mitteln wieder gut zu machen sind.

Es erscheint deshalb bei neu anzulegenden Häfen fast von untergeordneter Bedeutung, ob der Hafen zum grossen Theil in das offene Wasser oder in das Land hineingebaut werden muss, wenn er nur zweckmässig in Bezug auf gute Einfahrt und sichere Tiefe liegt.

Im Allgemeinen zwar werden offene Häfen am eigentlichen Meere in der Regel vor dem alten Ufer angelegt, während an Flüssen mit der Anlage eines offenen Hafens meistens nur eine Uferregulirung verbunden ist. Dagegen liegen geschlossene oder Dockhäfen fast stets nur mit ihrer Mündung in der Nähe des alten Ufers, mit ihren Bassins aber innerhalb desselben. Vergl. Taf. LVII, LVIII, LIX.

Der Grund hiervon liegt wohl meistens darin, dass die offenen Häfen im Wesentlichen zu ihrer Umschliessung nur einiger Molen oder Hafendämme bedürfen um ein vom übrigen Meer getrenntes Bassin zu bilden, dass sie aber wegen ihrer Offenheit der Verschlammung u. s. w. mehr ausgesetzt sein würden, wenn sie nicht zum Theil im tiefen Wasser lägen, dass dagegen auf das Dockbassin in dieser Beziehung die Lage keinen Einfluss hat, dass ferner die besonders schwierigen und tlieueren Bauwerke der Schleusen nicht ohne Notli ins tiefere Wasser zu legen sind. Ausserdem werden grade an Flüssen die Dockhäfen häufiger sein als die offenen.

Die Frage, ob an einer bestimmten Stelle zweckmässiger ein offener oder ein geschlossener Hafen zu bauen sei, ist in manchen Fällen nur nach Erwägung vieler Umstände sicher zu entscheiden und pflegt deshalb oft einen Streit hervorzurufen, in welchem von beiden Parteien mit gleicher Berechtigung die Gründe verfochten werden. Die Vortheile eines offenen Hafens sind der Wegfall aller Hauptschleusen und dadurch unter Umständen eine wesentliche Ersparniss in den Baukosten sowie ein erleichterter Betrieb der Schiffahrt, die nötliige Wassertiefe im Hafen vorausgesetzt. Wenn aber ein grosser Wasserwechsel, also namentlich ein starker Fluth-

Handbuch d. Ingen.-Wissensoh. III.

Wechsel stattfindet, so muss nicht nur die Sohle des Hafens für den kleinsten Wasserstand tief genug, sondern auch die Höhe aller Kaimauern und dem Landverkehr dienenden Flächen hoch genug über dem höchsten Wasserstande sein. Dadurch werden wiederum erhebliche Ausgaben veranlasst, die bei einem geschlossenen Hafen fortgefallen wären. Der erleichterte Schiffsbetrieb wird ferner wegen der grösseren Mauerhöhe durch den erschwerten Ladehetrieb mehr oder weniger aufgewogen. Endlich aber fragt es sich oft allein, ob bei dem mit grossem Fluthwechsel meistens verbundenen starken Schlickfall der offene Hafen ohne unverhältnissmässig theuere und lästige Baggerungen offen gehalten werden kann.

So war es z. B. vor der Anlegung des neuen auf Taf. LVII dargestellten Hamburger Hafens noch sehr zweifelhaft, welche Art von Häfen gewählt werden sollte. Dort hat die Elbe (vergl. Taf. XLVIII in Cap. XV, § 16) noch etwa lm;8 mittleren Fluthwechsel, dagegen freilich einen grössten Unterschied von etwa 6m zwischen höchstem und niedrigstem Wasser, aber weil schon nahe am Ende des Fluthgebiets nur einen geringen Schlickfall. Wenn ferner auch die Schiffahrt auf der Elbe unterhalb Hamburg für die grossen Schiffe nur bei annäherd vollem Hochwasser betrieben werden kann, so besitzt die Elbe vor der Stadt eine genügende Tiefe um auch zu anderen Zeiten das Aus- und Eingehen der Schiffe zwischen Hafen und Flussreede zu gestatten. Diese Umstände zusammen führten mit Recht zu einem offenen Hafen.

Weniger glücklich scheint die Wahl eines offenen Hafens bei dem freilich einstweilen unvollendet gebliebenen, von einer Privatgesellschaft unternommenen neuen Bassin zu Cuxhafen getroffen zu sein. Dort sollte unmittelbar oberhalb des jetzt hauptsächlich und namentlich bei heftigem Eisgang in der Elbe nur als Zufluchtshafen dienenden alten Hafens ein 10Ha grosses nur mit einer etwas verengten Oefif-nung von der Elbe getrenntes Bassin hergestellt werden. Die Elbe hat aber dort ein 2m,8 grosses gewöhnliches Intervall und dabei viel häufigere Schwankungen durch Wind als in Hamburg, und der Schlickfall beträgt dort in 1 Jahr im Durchschnitt mindestens lm Höhe. Ausserdem würde die Wellenbewegung nicht ohne störenden Einfluss geblieben sein.

Aber selbst da, wo ein offener Bassinhafen wegen des Schlickfalls und mit Rücksicht auf die Kosten der Mauern u. s. w. nicht zweckmässig sein würde, lässt sich in beschränktem Maasse ein offener Anlegeplatz für Schiffe durch blosse Herstellung eines einfachen Kais oder eines vortretenden und der Strömung freien Durchzug gewährenden Gerüstes schaffen. So sind z. B. unterhalb des neuen Hamburger Hafens sowie in Altona die Liegeplätze für die Schiffe nur durch starke Dücdalben und dazwischen gelegte schmale Flösse von dem freien Strome getrennt.¹)

§ 3. Benennung der einzelnen Tlieile der Häfen. Viele einzelne Theile eines Hafens wiederholen sich nicht allein bei derselben Art, sondern auch bei den nach vorigem Paragraph zu einer anderen Art gehörenden Häfen. Ehe diese einzelnen Gegenstände nach ihrer baulichen Anordnung und Construction näher geschildert werden, ist es zweckmässig ihre Bedeutung zu den übrigen Theilen des Hafens kurz zu bezeichnen, soweit dies nicht bereits im § 1 geschehen ist. Es erscheint dies um so nothwendiger, als manche Gegenstände noch neuen Ursprungs sind und dann nicht immer richtig oder nicht consequent mit ausländischen Namen belegt werden. Leider erstreckt sich diese unschöne und ungenaue Bezeichnung aber nicht

x) Vergl. Dalmann, der Hafen von Hamburg-Altona. Zeitschr. f. Bauw. 1868,

allein auf neue, sondern zuweilen auch auf alte Dinge, denn wohl nirgends findet mehr eine Begegnung mit Ausländern statt als an einem Hafen. Aus diesem Grunde sind im Nachstehenden die hauptsächlichsten Gegenstände auch in englischer und französischer Sprache benannt.

Die Reede, auch Rehde oder Rhede (e. Roacl; fr. Rade) ist eine Wasserfläche vor dem Hafen, auf der die Schiffe jederzeit Zugang und Schutz vor Sturm finden.

Der Vorhafen (Outer-harbour; Avant-port) liegt vor den eigentlichen Hafenbassins und ist jederzeit offen, wenn auch in Folge der Ebbe und Fluth nicht immer zugänglich. In letztem Falle ist es ein Tidehafen (e. Tidal-harbour).

Der Halbtidehafen auch „Hafen halber Fluth“ (Half-tide-harbour; Bassin ä demi-flot) vermittelt zwischen Vorhafen und Dockhafen und hält mit Hülfe einer Dockschleuse mindestens halbe Fluthhöhe.

Der Dockhafen, das Dock, auch wohl Flotthafen genannt (Dock; Bassin ä flot) hält mit Hülfe einer Dockschleuse, seltener einer Kämmerschleuse das Binnenwasser zurück, ist also meist nur zur Zeit des Hochwassers zugänglich.

Das Trockendock [Dry-dock oder Graving-dock\ Forme de radoub oder Bassin de radoub) dient nur zur Reparatur von Schiffen und wird mit einem Ponton (Bontoon; Bouton oder Caisson) seltener mit Schleusenthüren verschlossen.

Das Schwimmdock, auch wohl Balancedock (Floating dock; Formeßottante) dient zu demselben Zweck.

Der Helling, Helgen dient fast nur zum Neubau und zur Reparatur kleinerer, selten auch grösserer Schiffe.

Der Aufzug oder die Patentschleppe (e. Slip) dient zum Aufziehen reparaturbedürftiger Schiffe auf den Helling.

Die Hafendämme, Molen (Bier, jettie; Jetee, Mole, Digue), im weiteren Sinne alle den Hafen irgendwie begrenzenden Dämme, gleichviel welcher Construc-tion und welchen Materials, unterscheiden sich im engeren Sinne von den Wellenbrechern (Break-water; Brise-lämes) vorzüglich nur durch ihre Benutzung. Die Wellenbrecher dienen nämlich ihrem Namen gemäss ausschliesslich zum Abhalten der grossen Wellen vom Hafen oder der Reede, während die Molen in der Regel auch zum Anlegen von Schiffen dienen. Am mittelländischen Meere, von wo die Molen schon aus der Römerzeit ihren Ursprung und Namen haben, dienen sie vorzugsweise nur zum Anlegen, Löschen und Laden. Man hat später an anderen Meeren fast jeden auch vorzüglich zur Abhaltung der Wellen oder zur Einfassung und Verengung der Mündung angelegten Damm „Mole“ genannt.

Die Brustwehr einer Mole (Breast-work; Barapet) ist die meist senkrechte Mauer an der Aussenseite derselben, die zum Schutz gegen überschlagende Wellen dient.

Der Kopf oder das Ende eines Hafendamms, der Molenkopf (Bier-head; Tete de mole) begrenzt in der Regel auch die Einfahrt der Reede oder des Hafens, trägt oft Forts, Leuchtthürme, Baken, eine Winde oder Gangspill (Capstan; Cabestan) zum Anholen von Schiffen u. s. w.

Die Hafenufer sind fast stets künstlich bekleidet mit senkrechten Wänden, Kajen, Kajungen, Bollwerken (Quay; Quai), welche in Deutschland, jedoch nicht allgemein z. B. nicht zwischen Ems und Elbe, in Kaimauern oder Kais unterschieden werden von Bo hl werken. Das Wort „Bollwerk“ ist unstreitig älter als „Bohlwerk“ und in genannter Nordseegegend neben „Kaje“ das gebräuchlichere für jede Art Uferbekleidung eines Hafens.

Die Befestigung der Schiffe geschieht auf dem Meere, der Reede oder selten auch im Vorhafen durch Anker (siehe Cap. XIV, § 29) (Anchor; L’ancre), im Hafen dagegen ausserhalb des Ufers mittelst fester Dücdalben (Pole; duc d’Älbe d. h. Herzog Alba,) oder an schwimmenden Bojen (Buoy; Boaee), welche letztere mit Ketten an schweren Steinen, Ankern, oder Grundschrauben (e. Screw-mooring) befestigt sind. An dem Ufer wird das Schiff an Schiffsringen oder an Landfasten, rollern (Pole; Bollard) mit Kette oder Tau angebunden, vertäut.

Auf oder etwas entfernt von dem Ufer stehen Schuppen (Shed; Hangar) zur rasch vorübergehenden Aufnahme von Waaren; sie unterscheiden sich hierdurch sowie durch die leichtere meist einstöckige Bauart von den zu längerem Aufenthalt der Waaren bestimmten, meist mehrstöckigen und solide gebauten Speichern, Niederlagen, Lagerhäusern (Ware-house; Magasin), siehe § 7.

Z um Löschen (ursprünglich Lössen, d. h. los, frei machen) und Laden einzelner in bestimmten Quantitäten oder einzelnen Stücken zu fassenden Güter oder Waaren dienen Krahne (Crane; Grue); für die Verladung von Massengütern, besonders Kohlen, sofern sie nicht in einzelnen Säcken, Kübeln u. s. w. gefasst sind, meistens die Sturzgerüste (Coal staith), als Wippen (Tip), Schüttrinnen (Spout) und Schütt-krahnen (Drop), siehe § 8.

§ 4. Die Reede. Wie bereits im § 1 erwähnt, dient eine Reede dazu den Schiffen, so lange sie nicht in den eigentlichen inneren Hafen einfahren können oder wollen, einen stets zu erreichenden und sicheren Aufenthalt zu bieten. Sie muss zu diesem Zwecke namentlich vor dem heftigsten Seegange geschützt liegen, bei jedem Wasser stände genügende Tiefe und in hinreichender Ausdehnung einen guten Ankergrund besitzen.

Wo die Häfen an einem Flusse liegen, wie z. B. in Hamburg, Bremerhafen, Liverpool, London, Hüll u. s. w. vertritt derselbe die Stelle der Reede, denn die Wellen haben sich selbst in der Flussmündung im Vergleich zum offenen Meere schon wesentlich abgeschwächt, so dass bei starkem Sturme höchstens kleine Fahrzeuge dadurch in Gefahr gerathen können. Diese finden jedoch, wenn sie rechtzeitig den Vorhafen aufsuchen oder eine Strecke weiter hinauffahren leicht den nöthigen Schutz. Der Ankergrund im Flusse pflegt fast stets aus Sand zu bestehen, in welchen ein Anker leicht eingreift und gut hält. Eine besondere Vorsicht ist jedoch insofern nöthig, dass die Schiffe bei dem Umsetzen des Stromes völlig schwajen, d. h. vor dem Anker wenden können, ohne mit einander in Collision zu gerathen (siehe w. u.). Es müssen also die Schiffe um die gemeinsame Länge der beiderseitigen Ankerketten von einander entfernt liegen. Die nöthige Tiefe endlich wird der Fluss in seiner untersten Strecke, wo überhaupt nur eine Reede von Werth ist, an jeder Krümmung auch bei Niedrigwasser besitzen, während für den weit oberhalb der Mündung liegenden Hafen eine wirkliche Reede nicht mehr nöthig, dagegen ein genügend tiefer, mit Bojen zum Anbinden der Schiffe versehener Liegeplatz immer sehr erwünscht ist.

Weit grössere Bedeutung erhält eine Reede bei den am offenen Meere liegenden Häfen mit ungünstiger Einfahrt, besonders den Dockhäfen, indem eine mit Schleusen versehene Einfahrt in vielen Fällen, z. B. nicht bei starkem Sturme geöffnet oder selbst bei etwaiger Oeffnung durchfahren werden kann. Für einige dieser Häfen gewähren nun natürliche Buchten die nöthige Reede z. B. die Kieler Bucht, die Bucht von Pola, während in der Regel erst durch die Anlage von Wellenbrechern die Reede künstlich geschaffen werden muss.

Solche Wellenbrecher (vergl. § 3) werden entweder als Sehne eines Bogens vor einer Bucht mit zwei freien Enden, oder mit dem einen Ende vom Ufer ausgehend und nur mit dem anderen frei auslaufend angelegt. Es können dann folgende durch nebenstehende Skizze Fig. 1 veranschaulichte Variationen entstehen, bei denen vorzugsweise die nöthige Grösse der Reede, die gute Lage der Einfahrt oder der Einfahrten, die Rücksicht auf Küstenströmungen und endlich die Kosten der Ausführung maassgebend sein müssen.

Fig. 1.

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Die nöthige Grösse einer Reede richtet sich zwar zunächst nach der grössten mit Sicherheit aufzunehmenden Zahl der Schiffe. Da diese jedoch bei einem neu anzulegenden Hafen schwerlich im Voraus sicher zu ermitteln ist und da ausserdem eine gute Reede unter Umständen auch als Zufluchtshafen von anderen als den finden betreffenden Hafen bestimmten Schiffen angelaufen wird, so kann im Allgemeinen eine Reede nicht leicht zu gross genommen werden, wenn nur dabei die nöthige Sicherheit für die Schiffe gewahrt bleibt. Nach Minard und Th. Stevenson muss man etwa 0,lHa Oberfläche für ein frei ankerndes Schiff rechnen. Ausserdem bedarf ein Schiff zum Einlaufen mit voller Geschwindigkeit noch mindestens lHa Raum. Diese nach der Frequenz zu berechnende Gesammtgrösse muss dabei in demjenigen Theile der Reede vorhanden sein, welcher bei dem nöthigen Schutz vor Wellen auch den geeigneten Ankergrund (Siehe w. u.) bietet, während ungeschützte, zu seichte oder zu tiefe Flächen, die etwa von den Wellenbrechern u. s. w. umschlossen sind, nicht mit in Rechnung gezogen werden dürfen.

Hinsichtlich der Lage für die Einfahrt gelten die nämlichen Regeln, welche im § 5 für die Einfahrt des Hafens im Allgemeinen aufgestellt sind. Nach diesen kann unter Umständen die Anordnung zweier Einfahrten grosse Vortheile bieten und wird bei einer tiefen Bucht wohl in den meisten Fällen ein an beiden Enden freier Wellenbrecher besonders geeignet scheinen. Es sprechen jedoch bei der Form der Linien für den Wellenbrecher oder die einzelnen Stücke desselben ausser der Lage der Einfahrt auch die Construction und die localen Verhältnisse des Bodens, sowie die Rücksicht auf die von Aussen kommenden Wellen und auf die Küstenströmung zusammen derartig mit, dass hierüber nach einander das Prinzipielle folgen mag. Es sei jedoch hinsichtlich der Construction dabei nur von festen und massiven die Rede, weil die durchbrochenen und beweglichen der Lage nach keine so zwingenden Rücksichten fordern. Hinsichtlich der Küstenströmung muss auf das hierüber im § 5 Gesagte Bezug genommen werden.

Man wird wohl stets schon mit Rücksicht auf die bequemere Herstellung (siehe § 13) möglichst lange grade Linien den gekrümmten oder geknickten vorziehen. Indess haben unter Umständen diese ganz bestimmte dauernde Vorzüge, die freilich zuweilen sich einander gegenüberstehen. So wird im Allgemeinen die nach Aussen convexe Form den Wellenschlag gegen den Damm selbst mässigen, so dass aus diesem Grunde Th. Stevenson ganz allgemein diese Form empfiehlt. Es kann dagegen hierbei, z. B. wenn der Wellenbrecher nach vorstehender Skizze Fig. la frei vor der Bucht liegt, grade eine Concentrirung der Wellen an den beiden Enden zunächst der Einfahrten entstehen, indem die den Damm schräg treffenden Wellen noch eine Strecke an demselben entlang laufen ohne zu brechen. Auch kann die Küstenströmung bei dieser Form grade um so stärker auf die Versandung der Mündung einwirken, als wenn sie z. B. durch eine flach concave, in Fig. 1 a punktirte Form wieder von der Mündung und dem Ufer abgelenkt wird. Es erscheint deshalb bei frei vor einer Bucht vorliegenden Wellenbrechern eine nach Aussen concave Form in diesen beiden Beziehungen günstiger als die umgekehrt nach Aussen convexe Form. Trotzdem ist z. B. bei dem seiner Zeit sehr berühmten Wellenbrecher vor Cherbourg die letztere Form gewählt, wohl grösstentheils wegen der bequemeren Ausführung. # Die Längsdämme vor dem Marseiller und Triester Hafen, siehe Taf. LVIII, welche dort ebenfalls als Wellenbrecher dienen, zeigen dagegen mehr oder weniger die concave Form.

Wenn vom Ufer aus der Wellenbrecher erst seewärts geführt wird, so ist es fast selbstverständlich ihn an einer Stelle stark nach Aussen convex zu halten oder zu knicken, besonders wenn derselbe aus mehreren Theilen besteht. Die schärfsten Biegungen liegen dann in oder in der Nähe der Mündung. Vergl. die Wellenbrecher der Tyne-Miindung und der Mündungen des Amsterdamer und des Suez-Canales Taf. LVIII und LIX. Jedenfalls ist die Oeffnung so zu legen, dass der Küstenstrom sie möglichst wenig versanden kann. Diese Gefahr kann während der Erbauung der vortretenden Wellenbrecher sehr fern erscheinen, weil die Einfahrt im tiefen Wasser liegt; sie kommt aber oft schon nach einigen Jahren durch die Verschiebung der Uferlinie in Folge des Wellenbrechers sehr viel näher. Siehe hierüber den folgenden § 5. Nach einer ebenfalls dort zu besprechenden Regel soll die Einfahrt am weitesten seewärts von allen baulichen Theilen liegen. Bei dieser Lage wird ausserdem die Gefahr, dass die eigentliche Reede versande, am kleinsten, selbst dann wenn zwei Oeffnungen vorhanden sind, welcher Fall augenscheinlich in dieser Hinsicht der ungünstigste ist. Denn die Strömung wird um so stärker in den abgetrennten Raum treten, je leichter sie an einer anderen Stelle einen Ausweg findet.

Hinsichtlich der Construction der Wellenbrecher kann man zunächst feste und bewegliche, unter ersteren aber wieder dichte und durchbrochene unterscheiden. Die festen und dichten werden fast stets massiv aus Steinmaterial erbaut, wenn von vereinzelten und nur bei kleinen Verhältnissen zulässigen Constructionen aus Faschinenwerk oder einem Holzgerippe mit Füllsteinen u. s. w. (s. Constr. d. Hafendämme u. s. w.) abgesehen wird.

Solide massive Wellenbrecher werden dabei sehr oft benutzt, um an ihren alsdann verbreiterten Enden oder Köpfen kleine Forts, Leuchtthürme u. s. w. zu tragen. In jedem Falle sind diese Köpfe namentlich nach der Einfahrt hin möglichst steil und glatt in ihrer seitlichen Oberfläche herzustellen, um den etwa bei Sturm dagegengetriebenen Schiffen nicht unbedingt schweren Schaden zuzufügen. Sie können ferner ebenso wie die Köpfe der eigentlichen Einfahrtsmolen (siehe § 5) mit Vorrichtungen zur Hülfsleistung für einfahrende Schiffe versehen werden.

Die abentheuerliche Construction der Cherbourger „Kegel“, welche nur einige Jahre Dauer hatten und von Hagen als warnendes Beispiel ausführlicher beschrieben sind, kann nur noch historisches Interesse beanspruchen. Diese abgestumpften Kegel ohne Boden, von etwa 45m unterem und 18m oberem Durchmesser, sowie etwg 20m Höhe, waren in ihrem Mantel aus Zimmerwerk hergestellt; sie wurden

durch einen Kranz von Tonnen schwimmend an Ort und Stelle gebracht, durch Lösung der Tonnen versenkt und dann mit Steinen ausgefüllt. Sie sollten 90 an der Zahl dicht nebeneinandergestellt einen langen Damm bilden und den Wellschlag der Keede trotz der zwischen liegenden Lücken massigen. Obwohl diese bei der Ausführung grösser genommenen Lücken zum Theil nachträglich mit Steinen verfüllt wurden, hielten die in geringerer Zahl ausgeführten Kegel nur einige Jahre. Der jetzige Damm wurde später erst mit kleinen und schliesslich mit genügend grossen Steinen in einer Länge von 3712m ausgeführt und hat etwa 54 Millionen Mark gekostet. ,

Die eigentliche Construction der festen Wellenbrecher ist in den §§ 11 bis 13 näher besprochen und soll hier nur der Einfluss der verschiedenen Constructionsarten auf die Reede in Betracht gezogen werden. Irregeleitet durch die Reste römischer Hafendämme, bei denen wegen der leichteren Herstellung mit unvollkommenen Hülfs-mitteln nur einzelne grössere zusammenhängende Strecken mit überwölbten Lücken zur Ausführung gebracht sind, glaubte man eine Zeit lang in dieser Anordnung Vortheile für die Reinhaltung des Hafens oder der Reede erblicken zu müssen. Es ist jedoch wohl zweifellos, dass einzelne kleinere Oeffhungen in einem grossen und breiten Damme in dieser Beziehung werthlos, in jeder anderen aber nachtheilig sein müssen. Wesentlich anders gestaltet sich die Sache, wenn nur einzelne schmale Pfeiler oder Pfosten im Grunde stehen und mindestens die Hälfte der ganzen Länge des Wellenbrechers durchbrochen ist. Die Wellen werden dabei zwar nur zum Theil zerstört, aber eine nicht in gleichem Maasse geschwächte Strömung kann hindurchtreten und unter geeigneten Umständen die Versandung des äusseren und inneren Raumes verhindern. In dieser Beziehung wird die zur Zeit vor dem Hafen von Bayonne in der Mündung des Adour ausgeführte, im § 12 beschriebene Construction lehrreich sein, sobald darüber genügende Erfahrungen gesammelt sind. Es soll daselbst zunächst der zwischen den zwei durchbrochenen Dämmen eingefasste Ebbestrom des Flusses die Barre zerstören, die Dämme sollen dabei die ein- und ausgehenden Schiffe vor heftigen Wellen schützen und trotzdem nicht Veranlassung geben, dass die wechselnde Küstenströmung oder die äusseren Wellen neben den Dämmen Sinkstoffe ablagern und das alte Ufer hinausschieben.

Die durchbrochene Holzconstruction, welche namentlich in nordfranzösischen Häfen zu Einfahrtsdämmen sehr häufig gebraucht wird (siehe § 12) und wobei entweder das Zimmer werk bis auf den Boden reicht oder nur einen Aufsatz auf einem unteren Steindamm bildet, kann bei freiliegenden eigentlichen Wellenbrechern schon wegen der zu geringen Stabilität wenig in Frage kommen. Zudem würde das Holz, welches in Flussmündungen durch das Süsswasser einigen Schutz gegen den Bohrwurm erhält, in der offenen See sehr bald von diesem zerstört werden, wenn es bis in die Nähe des Niedrigwassers hinabreicht.

Hinsichtlich der Höhe der festen Wellenbrecher ist zunächst zu beachten, dass wenn sie auch bei heftigstem Sturm und Seegang die Reede genügend schützen sollen, sie mindestens die Höhe des höchsten Wassers erhalten müssen- da aber hierbei noch die Gipfel der Wellen hinüberschlagen, so wird gewöhnlich die Höhe noch etwa 1 bis 2m über diesem Wasserstande genommen. Bei geringerer Höhe leiden ausserdem die oberen Theile des Wellenbrechers selbst zu stark durch den Wellen-stoss. Sollen aber auch bei Sturm Menschen auf ihm verkehren, z. B. um Schiffen bei der Einfahrt Hülfe zu leisten, so ist noch eine 2 bis 3m höhere Brustwehr nach der Seeseite hin oder ein entsprechend hohes Gerüst erforderlich. Um die grossen Kosten und die erwähnten Mängel der festen Wellenbrecher zu vermeiden, hat man zu verschiedenen Malen schwimmende Wellenbrecher angewandt. So wurden im

Jahre 1846 in dem südfranzösischen Hafen la Ciotat aus grossen 20m langen und lm starken quadratischen und mit einer Diagonale vertical gelegten Balken, in welche eine Reihe kurzer horizontal liegender Querbalken eingelassen war, grosse liegende Rechen gebildet, deren 12 im Versatz nebeneinander verankert die Wellen vor der Hafenmündung brechen sollten. Trotz starker Verankerung hielten jedoch weder die Anker noch die Ketten und ausserdem war nach etwa 1 Jahr alles Holz vom See-wurm zerfressen. In neuerer Zeit hat man mit hohlen Blechbalken Versuche gemacht. Obschon alle sonstigen Versuche von schwimmenden Wellenbrechern in ähnlicher Weise und meistens in Folge der Unmöglichkeit eine genügende Verankerung herzustellen gescheitert sind, so wird doch namentlich in englischen Zeitschriften immer wieder die Anwendung schwimmender Wellenbrecher empfohlen. So wird z. B. im Engineer von 1871 S. 264 eine übrigens rationelle Eisenconstruction beschrieben, bestehend aus einem horizontalen Gitterwerk von 7m,5 Breite mit einem verticalen Rande von 3m,75 Höhe, welcher mit dem ersteren durch dreieckförmige Consolen verbunden ist. Das Ganze soll durch wasserdichte Röhren flott erhalten werden. Nach dem Scientific American 1870 (S. 7 a) und dem Engineer 1870, S. 392 soll für eine Stelle der Küste Chili’s ein Wellenbrecher aus schwimmenden Blechkörpern von 90m Länge und 18m Höhe construirt sein, wobei der Körper bei ruhiger See geneigt liegt, sich bei Sturm aber so aufrichtet, dass er 13m tief eintaucht. Jeder Körper soll 500 Tonnen wiegen. Trotz dieser Angaben muss die Sicherheit solcher Anordnungen einstweilen als problematisch betrachtet werden.

Das Ankern auf der Reede hängt von der nöthigen Wassertiefe und der Beschaffenheit des Ankergrundes ab. Die Tiefe muss unter allen Umständen mindestens genügen, dass das Schiff nicht den Boden berührt, sobald es vor dem Anker reitet, d. h. im verankerten Zustande stampft (siehe Cap. XIV, § 34). Dazu gehört je nach der Stärke des Seegangs und der Grösse des Schiffes 1 bis 2 Faden (also etwa 2 bis 4m) Wassertiefe unter dem Kiel. Aber selbst diese Tiefe ist unter Umständen ungenügend, weil bei ansteigendem Grunde die Wellenbewegung selbst wesentlich grösser ist als bei tieferem Wasser, und weil dabei der Grund eine Auflockerung erfahren kann, so dass der Anker nicht mehr sicher fasst. Es ist z. B. eine nicht seltene Erscheinung in der Nordsee, dass Schiffe, welche auf zu flachem Sandgrunde geankert haben, hei Sturm „vertreiben.“ Es muss deshalb bei stürmischem Wetter und für grössere Schiffe eine Wassertiefe von etwa 10 Faden als das Minimum gelten. Als guter Ankergrund sind grober Sand und mässigfester Thon anzusehen, wogegen schon in grobem Kies und Steingerölle, sowie in sehr festem Thon die Anker nicht sicher und endlich in Fels und Schlamm gar nicht oder ohne Erfolg eingreifen. Die neuen Ankerarten (siehe Taf. XLVI), welche um einzugreifen keine Drehung machen, sondern messerartig in den Boden einschneiden, gewähren in manchen Fällen grössere Sicherheit als die alten. Um die Anker mit Leichtigkeit und Sicherheit wieder „lichten“ zu können, muss der Grund frei von allen fremden Körpern, z. B. grossen Steinen, Holzwerk, Schiffstrümmern u. s. w. sein, hinter denen der Anker festgerathen würde. Es führt dies nicht allein zum Verlust des Ankers oder auch der Kette, sondern unter Umständen sogar zum Untergange des Schiffes. Wo auf einer sonst guten Reede solche Körper Vorkommen, müssen dieselben unbedingt, am besten mit Hülfe von Tauchern entfernt werden.

Die Sicherheit des Ankerns beruht ferner wesentlich darauf, dass die Taue oder Ketten (siehe Cap. XIV, § 29) nicht straff gespannt sind, sondern fast stets in

einem sanften Bogen hängen, damit immer eine gewisse Elasticität gegen die heftigen Stösse der grossen Wellen vorhanden ist. Zu diesem Zwecke ist namentlich eine grosse Länge und eine gewisse Schwere nothwendig und sind aus letzterem Grunde Ketten trotz ihrer geringeren eigenen Elasticität unbedingt schon günstiger als Taue. Es wird nämlich bei jedem Windstoss oder hei jeder starken Welle das Schilf soweit fortgeschoben, bis das Tau oder die Kette eine seiner Länge und Schwere entsprechende Spannung annimmt, welche nach dem zeitweiligen Aufhören jener Kräfte das Schiff wieder etwas (1 bis 2m) rückwärts zieht. Legen sich jene dann zum Theil auf den Boden oder gewinnen sie nur einen stärkeren Bogen, so können sie bei erneutem Angriffe wieder unschädlich nachgeben. Sie müssen deshalb selbst bei grosser Wassertiefe keine zu steile Lage annehmen, weil dabei abgesehen von dem unsicheren Eingreifen des Ankers die Spannung zu gross werden würde. Aus diesen Gründen ist die gewöhnliche Länge, die sog. Kabellänge, 120 bis 150 Faden oder in der deutschen Marine jetzt 9 X 25 = 225m, welche jedoch hei grossen Tiefen durch „Zu-sammen-Splissen oder Schäkeln“ verdoppelt wird. Grössere Tiefen als 40 bis 50 Faden sind deshalb zu vermeiden, weil sie schon doppelte Kabellängen erfordern und doch eine verhältnissmässig steile Lage des Taus oder der Kette hervorrufen.

Wo die Strömung durch Fluth und Ebbe umsetzt und die Reede nur schmal ist, müssen zwei Anker nach verschiedener Richtung ausgebracht werden. Dass das Schiff dabei erst über den einen und dann über den anderen Ankerpunkt fahren und sich von dem letzten zum ersten hin zurückwinden muss, ist selbstverständlich. Es ist jedoch grosse Vorsicht nöthig, dass die aus den beiden Klüsen hängenden Ketten sich nicht beim Umdrehen des Schiffes verwickeln. Ausserdem darf das nach zwei in einer graden Linie liegenden Richtungen verankerte Schiff nicht durch starken Wind oder Wellenschlag rechtwinklig zu jener Richtung getroffen werden, weil dadurch die Spannung der einen sehr stumpfen Winkel bildenden Ketten übermässig gross werden würde. Der Winkel, den beide Ketten am Schiffe miteinander bilden, darf bei Sturm nicht viel über 120 Grad betragen.

§ 5. Einfahrt. Lage und Richtung, Sicherung durch Molen und Bezeichnung durch Marken. Von allen Fragen des Hafenbaues ist hinsichtlich der Sicherheit für die Schiffe die über die Lage und Richtung der Einfahrt die wichtigste und trotzdem die am wenigsten übereinstimmend beantwortete. Es kann unter Bezugnahme auf das in § 1 Gesagte, sowie auf die Tafeln LVII, LVIII und LIX sich hier vorzugsweise nur um die Einfahrt von den am offenen Meere liegenden Häfen handeln, deren Mündungen noch heftigen Wellen ausgesetzt sind. Es fragt sich hierbei stets, wie die eigentliche äussere Einfahrt zu legen und einzurichten ist, damit die Schiffe auch bei jedem Sturme möglichst sicher aus- und namentlich einlaufen können. Wenn vor dem Hafen eine Reede liegt, so ist zwar für den eigentlichen Hafen die Frage nicht oder nur wenig mehr von Belang, sie ist jedoch alsdann vielleicht auf die Einfahrt der Reede zu beziehen, falls nicht auch diese durch die Natur bereits günstig genug gestellt ist.

Bei den an der offenen See liegenden Einfahrten kommen nun nach der Oert-lichkeit ganz verschiedene Umstände in Betracht, die eine völlig andere Einrichtung der baulichen Anlagen erfordern. Wenn z. B. die Einfahrt nach allen Richtungen von tiefem Wasser umgehen ist, so wird oft nur eine einfache Oeffnung in dem die Hafenfläche von dem Meere trennenden Damme genügen, wie z. B. in Fig. 1, 2 und 5, Taf. LVIII. Wenn dagegen zwischen dem offenen Meere und dem Hafenbassin ein

seichtes Gewässsr oder festes Land sich befindet, so wird ausser der vorderen Oeff-nung noch die bis zum ersten Bassin zu durchfahrende tiefe Rinne, die sog. Hafenstrasse, als Einfahrt zu behandeln und baulich einzurichten sein. Siehe z. B. Fig. 7 und 11, Taf. LVIII.

Die wichtigsten Rücksichten bleiben aber in beiden Fällen die des Seeganges und der Strömung. Es darf das Schiff auch bei dem heftigsten Sturme nicht in Gefahr gebracht werden, auf die Einfassungen der Mündung geworfen oder an der Mündung vorbeigetrieben zu werden, indem alsdann Havarie oder gar der Verlust des Schilfes wahrscheinlich ist. Weil nun die Form der Mündung schon wegen der Art der Entstehung des Hafens verschieden ist und weil ferner fast bei jedem Hafen andere Verhältnisse zwischen der Stärke und der Richtung des Windes, des Seeganges und der Strömung auftreten, so ist es nicht möglich eine für alle Hafenmündungen passende Regel aufzustellen. Es wird namentlich da, wo nur aus einer einzigen Richtung heftiger Seegang erfolgen kann und wo die Strömung kaum merklich ist sehr viel leichter den Ansprüchen genügt werden können, als wo aus mehreren Richtungen ein fast gleich heftiger Seegang stattfindet und wo die Strömung stark und veränderlich ist. Ferner hat auch die etwa schon gegebene Form und Bestimmung des zunächst der Mündung liegenden Hafentheiles oder Bassins einen gewissen Einfluss auf die zweckmässigste Richtung und Lage der Einfahrt. Denn wenn schon in grösster Nähe derselben Schiffe im Hafen liegen müssen, so wird es unzweckmässig erscheinen, ankommende Schiffe in der Richtung des stärksten Seeganges, also zusammen mit mächtigen Wellen, einlaufen zu lassen. Dieses ist aber wieder in dem Falle sehr nützlich, wenn die Mündung nur eng sein kann, eine besonders vorherrschende Richtung des stärksten Seegangs stattfindet und die einlaufenden Schiffe innerhalb den nöthigen Raum finden, um endlich eine geringe Geschwindigkeit erlangen oder gegen den Wind wenden zu können. Denn es würde bei einer einfachen aus gleichweit vortretenden Dämmen gebildeten Oeffnung für ein Schiff äusserst gefährlich sein, während eines starken Seeganges diesen grade in der Mündung nahezu rechtwinklig zu kreuzen, weil es im entscheidenden Augenblick in der vollen Länge oder auch nur am Hintertheil von einer starken Welle getroffen und gegen den leewärts liegenden Dämm geworfen werden könnte. Aehnlicli würde eine an der Mündung vorbeilaufende heftige Strömung wirken können. Es muss ferner bei dem Einlaufen stets bedacht werden, dass das Schiff um so besser dem Steuer gehorcht, je grösser seine relative Geschwindigkeit ist. Bei Dampfschiffen ist diese verhältnissmässig rasch zu ändern, bei Segelschiffen aber ist nur dann noch bei starkem Strom und Seegang sicher zu steuern, wenn auch das Schiff genügende Segel stehen hat. Man darf also keinenfälls die Mündung so legen, dass der vorherrschende oder auch der heftigste Wind der Einfahrtsrichtung entgegen steht. Die Richtungen des heftigsten Windes und Seeganges werden zwar in der Regel Ubereinstimmen und rechtwinklig zur Hauptrichtung der Küste liegen. Es ist jedoch zu beachten, dass an einzelnen Häfen z. B. in tiefen Buchten der heftigste Wind nicht immer auch mit dem heftigsten Seegange zusammentrifft. Letzterer wird in solchen Fällen stets in der Richtung der Bucht von Aussen nach Innen liegen, während die heftigste Windrichtung davon verschieden sein kann.

Aus diesen kurzen Betrachtungen geht schon hervor, dass es in den meisten Fällen kaum möglich sein wird, mit einer einzigen Mündung allen Ansprüchen gleichmässig zu genügen, dass man also bei einer einzigen Mündung suchen muss,

die grössten Uebelstände zu vermeiden und die wichtigsten Bedingungen einer sicheren Einfahrt zu erfüllen, sowie dass die Anordnung zweier verschieden belegener Mündungen eine sehr viel höhere Sicherheit gewährt. Dieser Vortheil ergiebt sich fast von selbst bei allen solchen Häfen wie denen von Marseille und Triest (Fig. 1 und 2, Taf. LVIII) wo durch einen vor den offenen Bassins entlang gezogenen Hafendamm oder Wellenbrecher zwei und bei grosser Länge des letzteren ebensogut drei verschiedene Mündungen entstehen.

Für die einfache Mündung können nach dem Vorigen nachstehende, jedoch stets unter Berücksichtigung aller einzelnen Umstände zu befolgende Regeln aufgestellt werden:

1.    Die Mündung soll von allen Theilen des Hafens am weitesten seewärts liegen, damit sie mit der geringsten Gefahr anzulaufen ist und damit das Schiff bei etwaigem Verfehlen der Mündung nach seitwärts Seeraum findet.

2.    Die Einfahrtsrichtung soll bei genügendem Raum des Vorhafens mit der Richtung des heftigsten Seeganges zusammenfallen, damit das einlaufende Schiff' von demselben geleitet und nicht seitwärts gegen die Wände der Mündung geworfen wird.

3.    Sie soll bei ungenügendem Raum des Vorhafens einen spitzen Winkel bis etwa 70 Grad mit dem heftigsten Seegang bilden, aber alsdann nach der Seite, von welcher derselbe kommt, mit einem Flügel dämm gedeckt werden, damit das Schiff in dessen Schutz die Mündung einlaufen kann (siehe Bremerhafen Taf. LVII und Havre Taf. LVIII).

4.    Die Mündung soll nie weiter sein als das sichere Einlaufen erfordert, damit innerhalb der Seegang möglichst geschwächt werde.

5.    Nach' der eigentlichen Mündung soll bald eine erhebliche Erweiterung folgen, damit die einlaufenden Wellen ihre Höhe und Kraft verlieren und damit die Schiffe die geeignetsten Wendungen machen können.

6.    Die Mündung soll, wo noch heftiger Seegang stattfindet, nie von Aussen nach Innen sich trichterförmig verengen, weil dadurch eine Verstärkung der Wellen hervorgerufen werden würde.

7.    Die am weitesten vortretenden Theile der Mündung sollen möglichst steil, eben und glatt sein.

Was nun die unter 4 erwähnte Weite noch besonders anlangt, so lässt sich wegen der in jedem Falle verschiedenen Bedingungen kein allgemeines und bestimmtes Maass dafür setzen. Als Minimum darf gelten, dass zwei der für den Hafen überhaupt in Frage kommenden grössten Schiffe darin sich bei ruhigem Wetter begegnen können und dass eins dieser Schiffe auch mit einigen Metern Abtrift und in etwas schräger Richtung noch bei Sturtfi oder starker Strömung unbeschädigt einlaufen kann. Es kommt dabei nicht sowohl die Breite des Rumpfes als vielmehr das seitliche Ueberstehen der Takelage in Betracht. .Je kleiner nun die in Frage kommenden Schiffe, je günstiger die Einfahrt in Bezug auf vorbeilaufende Wellen und Strömungen, desto enger und zwar bis etwa 33m kann die Mündung genommen werden, wenn dies zur Abschwächung der Wellen im Innern nothwendig scheint. Für sehr grosse Schiffe und ungünstige Verhältnisse genügt dagegen oft eine Weite von 10O¹ kaum.

Aus blossen Zusammenstellungen von wirklich vorkommenden Weiten, die zwischen 33m bis 300m schwanken, ist gar kein Anhalt zu gewinnen, wenn nicht auch alle Umstände im Einzelnen daneben angegeben werden und ein objectives

Urtheil darüber vorliegt, ob wirklich die vorhandene Weite zweckmässig ist oder nicht. Dass ausserdem nur von den an der offenen See liegenden Einfahrten hier die Rede gewesen ist, möge zur Vermeidung von Missverständnissen nochmals gesagt werden. Nach den vorgenannten Hauptregeln erscheinen nun solche einfache Mündungen mit seewärts convergirenden Molen, wie die in Fig. 6 und 8, Taf. LVIII und Fig. 7, Taf. LIX dargestellten des Amsterdamer Seecanals, des Hafens von Port-Said sowie der Tyne-Mündung ganz besonders günstig für das sichere Einlaufen der Schiffe, wobei als Nebenvortheil hinzukommt, dass sich gleich innerhalb die Wellen sehr abschwächen und dass eine grosse Anzahl Schiffe im Schutz der Molen Platz findet. Es ersetzt ein auf diese Weise gebildeter geräumiger Vorhafen zugleich eine Reede.

Als Nachtheil könnte dabei zwar erscheinen, dass derartige Bassins unter Umständen leicht versanden oder aufschlicken, doch ist gewiss unter Anwendung geeigneter Baggerung ein solcher Nachtheil nur gering im Vergleich zu den Vortheilen. Die in früheren Jahren üblichere parallele Lage der Molen, wovon in Fig. 7 und 11, Taf. LVIII der Hafen von Swinemünde und Calais Beispiele gehen, ist im Wesentlichen aus dem Bestreben hervorgegangen, den Einfahrtscanal oder die Hafenstrasse durch die natürliche oder künstliche Spülung genügend tief zu erhalten. Es kann gewiss nicht geleugnet werden, dass an denselben Orten hei divergirender Richtung der Molen (von der Mündung abgerechnet), also hei Schaffung eines grösseren Bassins gleich hinter der Mündung, dasselbe einer grösseren Ablagerung ausgesetzt sein würde als der enge Canal, und dass mindestens die Hülfe von Baggern nothwendig geworden wäre, die jetzt vermieden ist. Vergl. § 17, 18 und 19. Dagegen ist aber bei allen solchen gleich breiten Canälen ein regelmässig auftretender Uehelstand, dass die in die Mündung gelangenden Wellen besonders die in grader Richtung eintretenden mit fast ungeschwächter Kraft in ganzer Länge den Canal, auch wenn dieser stark gekrümmt sein sollte, durchlaufen und dadurch die ein- und ausfahrenden sowie die etwa ausnahmsweise dort liegenden Schiffe sehr belästigen.

Gegen diesen Uehelstand hat man namentlich in französischen Hafeneinfahrten, z. B. in Havre und Calais (siehe Fig. 10 und 11, Taf. LVIII) an solchen Stellen, wo die Wellen besonders das Ufer treffen, durchbrochene Ufereinfassungen (Jetees ä claire-voie) hergestellt, durch welche jede Welle zum Theil seitwärts eindringt und sich in einem kleinen Bassin möglichst todtläuft, während der vorbeilaufende Theil eine entsprechende Schwächung erleidet. Es wird jedoch, selbst wenn man diese Einrichtung an mehreren Stellen wiederholt, doch nie so viel dadurch erreicht, als durch eine erhebliche Verbreiterung des Vorhafens.

Ein weiterer Uehelstand der parallelen Einfahrtscanäle ist, dass die Schiffe, besonders die Segelschiffe, hei Weitem nicht so bequem ein- und ausfahren können, als wenn sie gleich innerhalb der eigentlichen Mündung einen grösseren Raum zur Bewegung haben. Aus dieser Rücksicht hat man z. B. in Havre sehr erhebliche Kosten nicht gescheut um nachträglich die Einfahrt gleich innerhalb der Mündung zu verbessern, wie dies in Fig. 10, Taf. LVIII durch die stark ausgezogenen Uferlinien angedeutet ist.

Das Ein- und Auslaufen grosser Segel- und Dampfschiffe war nämlich durch die südliche Seite des Vorhafens so erschwert, dass man sich vor einigen Jahren entschloss die ganze zwischen dem Vorhafen und dem alten Bassin de la Floride belegene Halbinsel bis auf den kleinen Rest innerhalb der starken Linien zu beseitigen. Dies ist seit etwa 1874 bis 1878 in der Weise geschehen, dass auf Interimsgleisen die ausgegrabene Erde in Prahme gefahren und von diesen ins offene Meer geschüttet ist, während der Re3t durch Baggerung beseitigt wurde. Der grössere Theil des Bassins de la Floride soll für Fischerfahrzeuge und Küstenfahrer, der durch einen Damm davon getrennte kleine Theil als Tide-Bassin für das Bassin de l’Eure dienen. Die nach aussen liegende Landzunge wird für Petroleum-Schuppen bestimmt. Die Kosten dieser Maassregeln belaufen sich nach dem Anschläge auf 774 Millionen Francs.

Das schwierige Einfahren zwischen parallelen Molen hat man in vielen Fällen noch dadurch zu erleichtern gesucht, dass man die nach der Seite des heftigsten Windes und Seeganges belegene Mole um einige SchifFslängen weiter vor springen lässt als die andere, siehe Fig. 7 und 11, Taf. LYIII, Swinemünde und Calais* Es wird unzweifelhaft dadurch das Einlaufen und Auslaufen der Schiffe sowohl hei starkem Sturm als auch hei starker Küstenströmung erleichtert, weil das Schiff in jedem Falle einen grösseren Seeraum in der Mündung hat. Nachtheilig wird jedoch diese Anordnung hinsichtlich der Wellenbewegung nach dem Hafen zu, wenn zeitweilig ein starker Wind und Seegang von der Seite der kürzeren Mole her steht. Ebenso ist die Mündung der Versandung durch die Küstenströmung mehr ausgesetzt, gleichviel ob diese dauernd von der einen oder anderen Seite kommt oder ob sie wechselt. Hiergegen kann nur eine ausgehende starke Spülströmung schützen.

Eine nicht ausser Auge zu lassende Rücksicht bei der Anlegung von vorspringenden Molen zur Bildung einer Mündung und etwa eines reedeartigen Vorhafens ist überhaupt die zunächst von aussen eintretende Verlandung und die Verflachung der Mündung. Da nämlich solche Molen wie Buhnen (s. Cap. XV, § 6) wirken und den vom Küstenstrome bewegten Sand, Kies oder unter Umständen auch Schlick auffangen, so verschiebt sich je nach der Menge solcher Stoffe, der Stärke der Strömung u. s. w., in kürzerer oder längerer Zeit die alte Uferlinie nach der Seeseite hin derartig, dass endlich der äusserste Punkt der Molen davon erreicht wird. Wo die Strömung durch Ebbe und Fluth nahezu gleichmässig wechselt, werden beide Seiten fast gleichmässig davon getroffen; wo jedoch nur die Strömung von einer Seite vorherrscht, lagert sich vorzugsweise nur auf der der Strömung entgegengekehrten Seite und zunächst an der Wurzel der betreffenden Mole das Material ab, während ein anderer Theil desselben durch die Strömung um die äusseren Enden der Molen herumgeführt wird und an der stromabwärts gekehrten Seite eine Art Riff bildet.

Gegen diese Erscheinung ist durch directe Abwehr nichts zu machen. Man kann sie verzögern, indem man stromaufwärts das bewegliche Material durch Buhnen möglichst abfängt ehe es die Molen erreicht. In vielen Fällen wird man sich auf die Verlängerung der Molen wie auf ein unabwendbares Naturereignis gefasst machen müssen. Dass bei einer erheblichen Materialbewegung die Mündung möglichst gegen directe Zusandung geschützt liegen muss, ist die wichtigste Aufgabe. Sie wird offenbar dadurch am besten erreicht, dass die Molen bis zur Mündung hin convergiren und zwar in der Nähe derselben stärker als Anfangs am Ufer. Vor allen Dingen muss bei der Bestimmung der Entfernung der Mündung von der alten Uferlinie nicht die augenblickliche Wassertiefe maassgebend sein, sondern die wahrscheinliche Veränderung innerhalb eines gewissen Zeitraumes in Rechnung gezogen werden.

Gegen die Verflachung der Mündung und eventuell einer grösseren Länge der Einfahrt, mag sie lediglich dem Küstenstrome, dem Schlickfall oder endlich, wenn der Hafen zugleich die Mündung eines Flusses bildet, den Sinkstoffen desselben zuzuschreiben sein, ist vorzugsweise nur die dauernde oder zeitweilige Spülung als Schutz zu gebrauchen, wovon in den §§ 17 und 18 specieller die Rede ist.

Ueber die nothwendige Höhe der Dämme in der Einfahrt gilt das nämliche wie bei den Wellenbrechern. Es muss der eigentliche starke Seegang wirksam dadurch gebrochen werden, weshalb die Höhe des höchsten Wasserstandes als Minimum erscheint. Soll aber, wie es in vielen Fällen der Zweck der Einfahrtsmolen ist, den Schiffen besonders bei der Einfahrt Hülfe geleistet werden, so muss bei ganz massiven Molen der eigentliche Unterbau mindestens lm über dem höchsten Wasserstande liegen und ausserdem mit einer sog. Brustwehr zum Schutze gegen hin überschlagende Wellen versehen sein. Oder es wird auf einem massiven Unterbau von geringerer Höhe sowie endlich ohne jeglichen Unterbau ein durchsichtiges Gerüst von Holz oder Eisen angebracht, auf welchem die dem Schiffe zur Hülfe kommende Mannschaft verkehrt. Diese Hülfe besteht sowohl darin, dass vom Schiff aus ein Tau hingeworfen und um eine gewöhnlich am Kopf der Mole stehende Winde geschlungen wird als auch, jedoch seltener, darin, dass dem Schiff ein Tau zugeworfen und dieses vom Schilf aus etwa mit Hülfe der Schiffswinden angezogen wird. In beiden Fällen gewinnt das Schiff sowohl eine sichere Führung als auch, wenn es nöthig sein sollte, eine Ermässigung der Fahrgeschwindigkeit.

Die an verschiedenen Orten versuchte Anordnung nur die eine und zwar die dem heftigsten Winde und Seegang zugekehrte Mole bis zur vorgedachten Höhe zu halten und die andere vorzüglich nur zur Leitung der Strömung etwa bis zum gewöhnlichen Wasserstande aufzuführen, hat sich begreiflicherweise nicht bewährt, weil bei jedem von der Seite der letzteren Mole kommenden starken Winde die Einfahrt zu sehr dem Wellenschläge ausgesetzt ist. — Ueber die Bezeichnung der Hafeneinfahrten durch Tages- und Nachtmarken siehe Cap. XVIII.

§ 6. Bassins für verschiedene Zwecke. Im Allgemeinen ist die Bedeutung der verschiedenen Bassins bereits im § 2 und 3 angegeben. Es mögen hier die specielleren Erfordernisse und Eigenschaften eines jeden Bassins nach dessen besonderem Zweck ihre Besprechung finden.

Der Vorhafen eines Handelshafen ist als grösseres Bassin nur dann noth-wendig, wenn er keine Beede vor sich und keinen Halbtidehafen hinter sich hat und wenn der Hafen im Wesentlichen aus geschlossenen Docks besteht. Er soll namentlich, wenn keine Reede vor dem Hafen vorhanden ist, zur Zeit des Dockverschlusses und vorzugsweise eine gewisse Zeit lang vor Hochwasser den aufkommenden Schiffen das Einlaufen und Liegen gestatten bis sie in die Docks gebracht werden können. Umgekehrt müssen in ihm auch alle ausfahrenden Segelschiffe, die in der Regel kurz vor dem Hochwasser ausgehen, durch Beisetzen der Segel oder durch Verbindung mit Schleppdampfern sich zur Abfahrt vorbereiten können. Endlich pflegen sowohl ankommende als abgehende Personendampfer, die oft eine feste — d. h. nicht von Ebbe und Fluth abhängige — tägliche Fahrzeit haben, nur in ihm anzulegen und ihre Passagiere einzunehmen.

Wenn der Vorhafen gleich unmittelbar hinter der äusseren Mündung und nicht etwa durch eine lange Hafeneinfahrt vom Meere getrennt liegt, so ist ausserdem noch erforderlich, dass die bei Sturm und etwa mit nachstehendem Wind und Seegang einlaufenden Segelschiffe den nöthigen Raum finden, um entweder beizudrehen oder unter Beibehaltung ihrer Hauptrichtung die Geschwindigkeit genügend zu mässigen. In beiden Fällen muss gewöhnlich durch Ankerwerfen völliger Stillstand gewonnen werden. Es ist dabei klar, dass im ersteren Falle vorzugsweise eine Erweiterung des Vorhafens nöthig ist, wogegen es im letzteren mehr auf eine grössere Länge ankommt. Es dürften dazu beziehungsweise etwa mindestens 300m freie Breite und 2000m Länge erforderlich sein.

Wo diese Dimensionen nicht zu erreichen sind, muss man suchen die grosse Einfahrtsgeschwindigkeit auf andere künstlichere aber stets unsicher bleibende Weise zu massigen. Dazu dient die bereits bei den Einfahrten erwähnte Vorrichtung auf dem einen oder anderen Molenkopf, oder das Schleppenlassen des Ankers, was nur bei reinem tiefen und nicht felsigen Grunde zulässig ist, oder in seltenen Fällen eine quer durch die Hafenmündung gespannte, auf dem Grunde liegende schwere Ankerkette, welche von dem Schilfsanker gefasst werden muss und endlich das Hinüberfahren oder Auffahren auf eine seichte Bank aus weichem Boden.

Wo ein bedeutender Fluthwechsel stattfindet, und nur dort pflegen in der Regel Vorhäfen nothwendig zu sein, ist es bei dem alsdann auch meistens vorkommenden starken Schlickfall nicht zu vermeiden, dass bei Niedrigwasser grosse Flächen entweder ganz trocken liegen oder wenigstens nur eine geringe Wassertiefe haben. Es ist nun dies für die meisten Zwecke des Vorhafens kein sehr fühlbarer Mangel, zumal die meisten kleineren Schilfe, wenn sie nicht ungünstig beladen sind, ohne Schaden auf dem ebenen und weichen Schlick aufsitzen dürfen und die grösseren Schilfe eben vorzugsweise nur zur Zeit des Hochwassers ein- und ausgehen. Es muss jedoch durch Spülung oder Baggerung dafür gesorgt werden, dass gewisse tiefere Rinnen stets vorhanden sind, in denen entweder ausnahmsweise auch grosse Schilfe bei Niedrigwasser flott bleiben oder etwa sehr regelmässig fahrende Personendampfer ein- und auslaufen können.

Wenn vor dem Hafen eine Reede liegt (siehe Fig. 1, 2, 4, 5 u. 6, Taf. LVII), so verliert dadurch der Vorhafen seine wesentlichste Bedeutung und entsprechend an Umfang. Er soll dann oft nicht viel mehr, als die Schleuse des Docks vor heftigem Wellenschläge, vor Eis u. s. w. schützen und ausserdem die eingehenden Schiffe völlig zur Ruhe kommen lassen, ehe sie die Schleuse passiren und den ausgehenden Schiffen eine kleine Frist geben, um nach dem Passiren der Schleuse Segel zu stellen oder sich mit dem Schleppdampfer zu verbinden. Die Lage und Form solcher kurzen Vorhäfen muss die einlaufenden Schiffe möglichst in Schutz vor dem heftigsten Winde und vor einer starken Querströmung bringen. So liegen z. B. die Vorhäfen von Bremerhafen möglichst geschützt gegen den dort am meisten zu fürchtenden Nordwest und zugleich so, dass die ein- und ausgehenden Schiffe am wenigsten von der Querströmung leiden. Mindestens ist aber den sehr kurzen Vorhäfen eine Abrundung der Ufer und eine etwas trichterförmige Gestalt zu geben, wie dies die verschiedenen Einfahrten in Liverpool und Hüll erkennen lassen, siehe Fig. 2, 5 u. 6, Taf. LVII.

Wenn der ganze Hafen ein offener ist, so ist selten ein eigentlicher Vorhafen vorhanden. Nur gelten für den vorderen Theil des offenen Hafens hinsichtlich der Sicherung der einlaufenden Schiffe dieselben Bedingungen wie für einen Vorhafen. Es können z. B. für den östlichen und den älteren Theil des Hafens von Marseille (siehe Fig. 1, Taf. LVIII) der zunächst hinter B liegende Theil und für den westlichen Theil der hinter D liegende, demnächst ebenfalls als Bassin mit einzelnen Molen zum Löschen und Laden einzurichtende Theil als Vorhafen gelten.

Ueber die Mittel zum Festlegen der Schilfe im Vorhafen siehe § 10, sowie über sonstige Ausstattung, insbesondere Anlandevorrichtungen siehe § 9.

In solchen Häfen, vor denen ein grosser Fluthwechsel stattfindet und welche eine gute Reede besitzen, würde nicht allein ein offener Vorhafen weniger bedeutungsvoll sondern gradezu unbequem sein, weil er bei Niedrigwasser nur für wenige Scliiffe geeigneten Platz böte. Es ist deshalb der Halbtidehafen vorzüglich in England sehr gebräuchlich, weil dort die meisten Häfen an ziemlich geschützten Flussreeden liegen und, wie aus Cap. XV, § 16 zu ersehen, Intervalle von meist 4ra und darüber haben; siehe Fig. 5 und 6, Taf. LVII, Hafen von Liverpool. Die nöthige Sohlentiefe eines solchen Bassins ist unter dem Spiegel von annähernd halber Flutli offenbar leichter zu halten als in einem offenen Vorhafen. In einem Halbtidehafen laufen ferner die Schiffe nur mit sehr geringer Geschwindigkeit ein, so dass seine Grösse sich fast nur nach der Zahl der an Bojen, Dücdalben oder an den Mauern befestigten also ziemlich dicht nebeneinander liegenden Schiffen richtet, welche im Maximum während einer Tide ein- und auslaufen. Dass die äussere Dockschleuse, welche den Halbtidehafen vom Vorhafen oder der Beede trennt, eine sehr geräumige Weite haben muss, um den Schiffen mit grösster Bequemlichkeit und Sicherheit die Durchfahrt zu gestatten liegt sehr nahe, wogegen die dahinter liegenden Schleusen zu den eigentlichen Docks nur grade die eben ausreichende Weite zu haben brauchen, vergl. Cap. XVI, § 4.

Die Ausstattung des Halbtidehafens pflegt eine sehr einfache zu sein, weil die Schiffe in der Kegel nur einige Stunden darin verweilen, nämlich bis den eingehenden sich die inneren Dockthore öffnen oder bis die ausgehenden nach der Oeffnung der Aussenthore die Umstände zum Ausfahren geeignet finden. Es sind deshalb keine ausgedehnten Speicher sowie meistens auch keine Lösch- und Ladevorrichtungen vorhanden.

Die eigentlichen Dockbassins oder schlechthin Docks gewähren den liegenden Schiffen die grösste Bequemlichkeit. Es wird in ihnen ein nahezu constanter Wasserstand von etwas unter gewöhnlicher Hochwasserhöhe gehalten, damit den Schiffen auch ohne Anwendung von Kammerschleusen vor dem Hochwasser genügende Zeit zum Ein- und Ausfahren verbleibt, gleichviel ob vor dem Dock nur ein offener Vorhafen oder ein Halbtidehafen liegt. Würde ein zu hoher Wasserstand etwa nach einer höheren Fluth gehalten, so könnte vielleicht bei der nächsten Tide das Oeflfnen der einfachen Dockschleuse nicht möglich werden, wenn nicht wie bei einigen Häfen es der Fall, hierfür eine besondere schon einige Zeit vor Hochwasser wirksame Ausgleichsschleuse (in der Regel eine Art Siel) vorgesehen ist. Eine solche zweckmässige Einrichtung befindet sich z. B. in dem mittleren Dock in Bremerhafen. Das Auslassen des Wassers durch gewöhnliche Schützen u. s. w. nach eingetretenem Hochwasser würde bei starkem Fluthwechsel viel zu langsam gehen, wenn nicht jenen Schützen eine ganz enorme Grösse gegeben würde.

Vermöge jenes fast constanten Wasserstandes erhalten nun zunächst die Ufereinfassungen, Mauern u. s. w. eine nur unbedeutende Höhe über demselben, welche am besten etwa in der Höhe des Decks der vollbeladenen Schiffe liegen würde. Da indessen die Höhe der Mauern über der Sohle des Bassins ein sehr wesentlicher Factor für die Anlagekosten und da ferner die Höhe der Schififsdecke sehr verschieden ist, so variiren die Uferhöhen in Docks von lm bis 3m je nachdem kleinere oder grössere Schiffe daselbst verkehren. Ein besonderer Vorzug ausser der beschränkten Uferhöhe ist die constantere Hub- oder Fallhöhe für alle Lösch- und Ladevorrichtungen als bei wechselndem Wasserstande möglich ist.

Die Lage der Docks ist gewöhnlich eine sehr unregelmässige, weil diese Bassins meistens künstlich gegraben werden und dabei nach und nach entstehen.

Wo, wie in Liverpool oder auch in Bremerhafen und Geestemünde, die Docks an einem langgestreckten und ziemlich graden Flussufer entlang liegen, ist noch eine gewisse Regelmässigkeit vorhanden. Wo aber das Flussufer nicht eine solche Form hat, liegen auch die einzelnen Docks so, wie grade zur Zeit ihrer Entstehung für sie der Platz am geeignetsten und am billigsten zu haben gewesen sein mag, wobei gewiss auch manche Fehler der Kurzsichtigkeit begangen sind. Bei fast jedem grösseren, aus mehreren nicht in grader Linie liegenden Bassins bestehenden Hafen, sind die neueren Bassins bereits an die Stelle ganz anderer Anlagen getreten. So war z. B. noch vor 10 Jahren an Stelle des Bassins de la Citadelle in Havre die wirkliche Citadelle der Stadt, mit Wällen und Gräben umgeben.

An den stark gekrümmten Ufern der Themse hei London ergiebt sich, z. B. bei den West-India-Docks (siehe Fig. 9, Taf. XLIX), die äusserst vorteilhafte Lage dass die Docks von zwei Punkten des Flusses gleich bequem zugänglich sind, weil dieselben auf einer halbkreisförmigen Landzunge liegen. In ähnlicher aber viel gross-artigerer Weise wird zur Zeit das weiter flussabwärts belegene und bislang nur von oben her zugängliche Victoria-Dock (s. Fig. 6, Taf. XLIX) mit einer neuen unteren Einfahrt versehen, wodurch den Schiffen der Weg um 5,6Km verkürzt wird.

Bei Häfen mit mehreren einzelnen Docks kommt es nun hinsichtlich mancher Einrichtungen noch besonders darauf an, ob der ganze Hafen, wie z. B. fast überall in Deutschland und Frankreich, unter einer Verwaltung und zwar ausserdem dann meistens der des Staats steht, oder ob, wie in England, die einzelnen Docks meistens auch einzelnen Gesellschaften gehören und unter deren Verwaltung stehen. Im ersteren Falle wird fast stets jedes einzelne Dock vorwiegend seine Bestimmung für den einen oder anderen Zweck haben, es werden namentlich die eingehenden und ausgehenden Güter wie in den betreffenden Speichern so auch in den Docks getrennt, so dass in dem einem Dock nur geladen, in dem andern nur gelöscht wird. Auch können Güter von besonderen Eigenschaften, insbesondere feuergefährliche, wie Petroleum und ähnliche, in besonderen Bassins gelöscht werden. So dient z. B. das unterste erst im Jahre 1876 vollendete Dock in Bremerhafen, der sog. Kaiserhafen, fast nur diesem ZwTeck. In ähnlicher Weise ist in Geestemünde am Ende des grossen Bassins ein besonderes, freilich nur durch ersteres zugängliches Bassin für Petroleumschiffe eingerichtet, siehe Cap. XVI, § 16. Eine Trennung nach anderen Rücksichten ist ferner die der im Ganzen werthvollere Ladung führenden Dampfer von Segelschiffen, der grossen Schiffe von den kleinen u. s. w.

Um jedoch bei derartigen Trennungen diejenigen Schiffe, welche etwa in dem einen Dock gelöscht und im benachbarten oder nächstfolgenden Dock wieder Ladung zu nehmen haben, nicht zu zwingen, den umständlichen und zeitraubenden Weg von Aussen herum zu machen oder um bei ausbrccliendem Feuer die Rettung zu erleichtern, werden die benachbarten Docks mit offenen Canälen, häufiger aber durch Schleusen untereinander verbunden, siehe Liverpool, Bremerhafen, Havre. Die offene Verbindung würde unter Umständen nachtheilig sein können, z. B. wenn behufs Reparatur in dem einen Dock der Niedrigwasserspiegel oder gar ein künstlich darunter gesenkter Spiegel gehalten werden soll oder gar, wenn in Folge unerwarteter Beschädigung einer vorderen Dockschleuse das betreffende Dock plötzlich leer laufen sollte. Wenn jedoch die einzelnen Docks getrennten Verwaltungen zugehören, so ist eine derartige Verbindung seltener, und die Schiffe sind vorkommenden Falls genöthigt durch den Vorhafen und über die Reede das andere Dock aufzusuchen. Eine völlige

Handbuch d. Ing\-Wissenscb. III.

Trennung erscheint aber auch dann vortheilhaft, wenn z. B. das eine Dock als Spülbassin zum Spülen des Vorhafens benutzt und dadurch der Wasserstand in ihm zeitweilig oder öfter gesenkt wird, siehe §§ 17 und 18.

Dass alle Verbindungscanäle und Schleusen überbrückt werden müssen und zwar mit leicht beweglichen Brücken, versteht sich wohl von selbst. In England geschieht die Bewegung solcher Brücken vielfach durch hydraulische Maschinen, die mit den zur Bewegung der Schleusenthore und namentlich der Lösch- und Ladevorrichtungen dienenden Maschinen an einer gemeinschaftlichen Rohrleitung liegen. Vergl. auch Cap. XVI, § 16, Pontons.

In offenen Häfen entstehen nun ähnlich wie bei den Dockhäfen dadurch besondere Bassins, dass etwa vom festen Ufer aus Molen weit vorspringen, zumal wenn quer vor diesen eine andere Mole oder ein Wellenbrecher liegt. So sind z. B. die Häfen von Marseille und Triest, Fig. 1 u. 2, Taf. LVIII, in verschiedene Bassins getheilt, welche indess wie hei allen offenen Häfen dann auch offene Verbindungscanäle haben. Nur wenn der Hafen sich an einem Flusse entlang zieht, wie z. B. in Hamburg, siehe Fig. 1, Taf. LVII, kann zur Vermeidung einer zu Versandungen führenden Längsströmung im Hafen eine Schleuse nothwendig erscheinen. Wo dieselbe zu liegen hat, muss in jedem Falle von örtlichen Umständen abliängen. Es ist jedoch eine Kammerschleuse, wenn auch nur für Prahme und mastenlegende Schiffe eingerichtet, einer blossen Dockschleuse vorzuziehen, weil abgesehen von kurzen Zeiten während des Hoch- und Niedrigwassers, die Wasserstände immer verschieden sind. Die sehr sinnreich eingerichtete Scliieheschleuse im Hamburger Hafen ist im Cap. XVI, § 16 besonders besprochen worden.

Indem hinsichtlich aller übrigen im § 2 genannten, verschiedenen Zwecken dienenden Häfen von einer Eintheilung in einzelne Bassins nicht weiter zu sprechen ist, muss nur in Betreff der Kriegshäfen die jetzt zweckmässig scheinende Eintheilung noch kurz erwähnt werden.

Da bei Kriegshäfen die Zugänglichkeit eine der ersten Bedingungen ist, so wird hei der etwaigen NothWendigkeit von Schleusen die Lage, Weite und Tiefe derselben mit besonderer Sorgfalt zu wählen sein. Ausserdem aber müssen auch die Schleusen so liegen, dass ihre Thore von Aussen her und aus einer solchen Entfernung, in welcher feindliche Schiffe noch trotz der Uferbefestigungen sich zeigen, nicht durch feindliche Kugeln zerstört werden können. Ferner ist allgemein eine Reede für jeden Kriegshafen fast unentbehrlich, ganz besonders aber, wenn der Hafen ein Dockhafen ist. Im Allgemeinen findet von der Einfahrt ab folgende Disposition statt: Zunächst der Einfahrt muss das Ausrüstungshassin sich befinden, in dessen vorderem Tlieile die zum Auslaufen bereiten Schiffe liegen, in dessen hinterem Theile aber die Schiffe ausgerüstet werden. Hierzu sind auf dem betreffenden Ufer die erforderlichen Magazine anzulegen. Hinter diesem Bassin pflegt erst das Bassin für alle abgetakelten und in Reparatur befindlichen oder auch die im Bau begriffenen Schiffe seinen Platz zu haben. Es scliliessen sich daran die Trockendocks, Hellinge u. s. w., sowie die sämmtlichen zu der eigentlichen Werft (d. h. im engeren Sinne: Schiffshauanstalt) gehörenden Baulichkeiten, wie Schnürböden, Schmiede, Schlosser-, Zimmer- und Tischlerwerkstätten, Mastenhäfen, Seilereien u. s. w. In grösserer Entfernung liegen erst Kasernen, Spitäler und dergl. Gebäude, während meistens der ganze Hafen durch Mauern völlig von der Umgehung abgeschlossen ist.

Wenn ein Handelshafen nicht ganz neben dem Kriegshafen fehlt, so ist er

wenigstens nach den heutigen Ansprüchen möglichst getrennt von letzterem zu halten. Etwas Näheres über die neueren Anforderungen giebt Chiolich Löwensberg im § 69.

Es möge hier nur noch zur Erläuterung der in Fig. 3, Taf. LVIII und Fig. 8, Taf. LVII gegebenen Beispiele von Kriegshäfen eine kurze Bezeichnung der wichtigsten Stücke Platz finden.

Der Hafen von Willemsoord ist als Kriegshafen an die Stelle des in § 18 specieller erwähnten Hafens von Nieuwediep getreten, während der letztere jetzt reiner Handelshafen geworden ist Die gemeinschaftliche Einfahrt für beide ist durch den künstlichen, das alte Ufer von der Zuider See abtrennenden Damm geschaffen, dessen 3375m langer Arm aus Fig. 4 ersichtlich. Von dem durch die tägliche Ebbströmung tief erhaltenen Hafencanal, dem eigentlichen Nieuwediep, welches zwischen zwei Molen in das Marsdiep oder die natürliche Verbindung der Zuider See mit der Nordsee mündet, wird mit den hinterliegenden Docks von Willemsoord und Nieuwediep die Verbindung durch mehrere Schleusen hergestellt, von denen nur die untere Dockschleuse und Kammerschleuse in Fig. 3 sichtbar sind. Für den Kriegshafen dienen das grosse rechteckige Dock und die südlich davon belegene unregelmässig gestaltete Hafenfläche, während zu dem Handelshafen ausser dem nur im Anfänge sichtbaren Theile noch der äussere sog. Helder’sche Canal und die südlich an den Nordholländischen Canal und an die in Fig. 4 punctirt angedeutete Eisenbahn angrenzenden Flächen gehören.

Von dem in Fig. 7 Taf. LVII dargestellten Kriegshafen Wilhelmshafen²) ist namentlich die Lage an dem Jadebusen in hohem Grade interessant, vergl. Cap. XV, § 16. Die wesentlichsten Theile des Hafens sind aus der Figur zu erkennen. Die zur Zeit nur erst projectirten Theile, wie die zweite Einfahrt, der Handelshafen und der sich aus diesem abzweigende Canal nach der Ems bei Emden sind durch punctirte Umrisse angedeutet. Die zweite Einfahrt soll aber nicht allein für den Handelshafen, sondern wesentlich auch zur grösseren Sicherheit des Kriegshafens dienen. Das Ausrüstungsbassin ist erst im Jahre 1878 nachträglich vergrössert. Die Kammerschleuse ist durch die Grösse ihrer Kammer auch als Halbtidebassin zu benutzen. Grosse Schwierigkeit bereitet der Vorhafen der älteren Einfahrt sowohl durch seine starke Aufschlickung als auch durch die fast rechtwinklig zur Küstenströmung liegende Richtung und durch die geringe Weite in der Mündung zwischen den beiden Molenköpfen. In den Bassins wird nahezu der Spiegel des ordinären Hochwassers gehalten, und nur zeitweilig durch Spülung mit den in der Schleuse vorhandenen und zu deren Reinhaltung dienenden Spülcanälen um etwa lm gesenkt. Das ordinäre Hochwasser ist 3m,76 über ordinärem Niedrigwasser = 0; die Kaimauern liegen auf + 5m, die Sohle der Bassins auf — öm,B, die Drempel der 20m,7 weiten Schleuse auf — 4m,7.

Der in Fig. 7, Taf. LVII dargestellte Kriegshafen an der Kieler Bucht³) liegt am Ende derselben auf dem südlichen Ufer der Stadt Kiel gegenüber. Die punctirt gezeichnete alte Uferlinie ist nahezu beibehalten, weil dicht davor die nöthige Wassertiefe vorhanden war. Die Bassins sowie das sie umgebende Planum haben dagegen in eine bis etwa 20m über Wasser liegende Anhöhe hineingegraben werden müssen. Die Bassins sind nach der See hin völlig offen, da das gewöhnliche höchste Wasser etwa lm,5, das höchst bekannte 3m,18 über den mittleren Wasserstand steigt und das gewöhnliche bezw. das allerniedrigste Wasser lm bezw. lm,8 unter den mittleren Stand fällt. Es liegen demnach die Oberkanten der Kaimauern auf -f- 3m,45 und die Sohle der Ausrüstungsbassins auf — 10m,6, die des durch ein Ponton gegen Hochfluthen abscliliessbaren Reparaturbassins auf — 9m,4. Die mit Buchstaben bezeichnetcn Gegenstände bedeuten: a das Schwimmdock, h Verwaltungsgebäude, c Wohnung des Ober-Werftdirectors, d Gebäude zur Controlle der gelieferten Sachen, e, f und g Magazine für zu bearbeitende Materialien, li Spritzenhaus, i Schlosserei, Tc Holzschuppen, l Dielenschuppen, m Ilolz-schneiderei, n Schnürboden, o Schmiede, p und q Werkstätten zum Bearbeiten und Biegen der Panzerplatten, r Schiffbau-Bureau, s Maschinen-Reparatur, t Giesserei, u Kesselschmiede, v Maschinenbau-Bureau, w Artillerie-Inventar, x und z Schuppen für leichtes und schweres Geschütz; 1 und 3 Ausrüstungs-Magazine für einzelne bestimmte Schiffe, 2 Kohlenschuppen, 4 Schöpfwerk für Trockendocks und für die Wasserversorgung, 5 Bootsschuppen, 6‘ Rundholz- und Masten-Schuppen, 7 Takelage- und Segelmacherei, 8 sog Brabank (d. li. Magazin für kleines Inventar), 9 Ketten-Probirmascliinen, 10 Hochreservoir, 11 Speiseanstalt, 12 Gasanstalt, 13 Kaserne. Ueber die aus der Figur erkennbaren 3 Hellinge am offenen Ufer und die 4 Trockendocks am Reparaturbassin siebe §§ 15 und 16. Nebenbei sei bemerkt, dass die Kieler Bucht durch mehrere zum Theil auf Anhöhen belegene Forts für feindliche Schiffe aller Wahrscheinlichkeit nach unzugänglich gemacht ist.

§ 7. Ufer. Form und Ausstattung¹. Es möge liier von allen solchen Ufern abgesehen werden, welche lediglich zur Begrenzung eines gewissen Bassins dienen, so z. B. von den Ufern des Vorhafens, des Halbtidehafens, sowie auch der Zufluchtshäfen und endlich solcher Bassins, 'welche lediglich zur Aufnahme der Schilfe während der Winterzeit dienen. In all diesen Fällen kommt es nur darauf an, dass die Schiffe kürzere oder längere Zeit sicher liegen können, wogegen das Ufer selbst höchstens mit zur Befestigung der Schilfe dient. Es darf also in diesen Beziehungen nur auf § 10 und 14 Bezug genommen werden.

Die Ufer der eigentlichen inneren Hafenflächen dagegen haben noch den Zweck, das möglichst rasche und bequeme Löschen und Beladen der Schiffe zu ermöglichen. Wie bereits im § 1 erwähnt, werden in dieser Hinsicht in neuerer Zeit ungleich höhere Anforderungen an die Häfen gestellt, weil sowohl die Zeit der Schiffe, namentlich der Dampfer, eine viel kostbarere geworden, als auch der Arbeitslohn der Hafenarbeiter seit etwa zwei Jahrzehnten auf das doppelte gestiegen ist. Die Lebensfähigkeit manches Hafens und damit zugleich der darauf angewiesenen Handelsstadt hängt jetzt vorzugsweise mit von den vollkommenen Einrichtungen zum Löschen und Laden ab.

¹

) Wegen der Einzelheiten der beweglichen Brüchen yergl. Cap, XV des II. Bandes.

²

)    Siehe Deutsche Bauz. 18G9. Kriegshafen an der Jade von Stocks.

³

)    Siehe Zeitsclir. d. Arch. u. Ing.-Ver. zu Hannover, 1874 und 187G. Trockendocks und Hellinge von Rechtem und G. Franz ins.

Es darf deshalb hier auch von den veralteten Methoden abgesehen werden, wobei die Ladung etwa mit Ausnahme einzelner grosser und besonders schwerer Lasten auf dem menschlichen Rücken ans Land oder ins Schilf getragen wurde, oder wo allein die Hebevorrichtungen der Schilfe (siehe Fig. 9, Taf. XLVI) das Löschen und Laden besorgen. Dieselben werden bei grossen Dampfern allerdings durch Dampf bewegt, reichen jedoch meistens nur eben über Bord und sind vorzugsweise nur für die etwaigen Bedürfnisse während der Fahrt bestimmt. Ebensowenig gehört hierher das früher in vielen, jetzt nur noch in sehr wenigen Häfen übliche Verfahren, dass die grossen Schiffe ohne am Ufer zu liegen ihre Ladung in kleine Fahrzeuge, Leichter, Prahme u. s. w. überluden und von diesen erhielten. Diese Einrichtung ist unter Umständen nothwendig, wenn das Schilf „Havarie gemacht“ hat und vor dem Erreichen des Hafens gelichtet werden muss oder wenn ein Schiff mit voller Ladung eine Barre nicht würde passiren können. Endlich sollen auch von der specielleren Betrachtung die sog. Ueberladevorrichtungen ausgeschlossen werden, welche aus einem im Hafenbassin stehenden Gerüst oder schwimmenden Ponton bestehen und mit Hülfe beweglicher oder fester Krähne eine Ueberladung zwischen See- und Flussschiff ermöglichen.

Es sollen hier vielmehr nur die einen intensiven Verkehr und daher eine möglichst rasche Abfertigung der Schiffe sowie eine ebenso gute An- und Abfuhr der Waaren auf dem Lande voraussetzenden Einrichtungen besprochen werden.

Die verschiedenen Formen der Uferlinien verdanken mehreren Rücksichten ihre Entstehung. Der Zweck des sicheren Anlegens und des bequemeren Löschens und Ladens erfordert eine parallele und möglichst nahe Lage der Schiffe zum Ufer, daher für alle grösseren Schilfe möglichst grade Linien oder so sanfte Biegungen, dass sie eben in dieser Hinsicht nicht merklich sind. Der einfachste Fall ist die gradlinige Einfassung eines an einer genügenden Wassertiefe liegenden Ufers. Derartige Einfassungen mit einigen Anbindevorrichtungen bilden noch heute in kleinen, namentlich an Flüssen belegenen Handelsplätzen die ganzen Hafenanstalten und haben für grosse Häfen sehr oft den wirksamen Anfang gemacht. An der See würde eine solche Einrichtung gegen den Wellenschlag und Wind nicht den nöthigen Schutz bieten, und sind hier zuerst und besonders am Mittelmeere die vortretenden Molen entstanden. Diese gewähren schon bei vereinzelter Lage nicht nur den Schiffen bald mehr an der einen bald an der anderen Seite Schutz, sondern zugleich die Gelegenheit, im tieferen Wasser zu liegen und Waaren ein- und auszuladen.

Sobald nun zwei solcher Molen in der Nähe vorhanden sind, entsteht dadurch ein vom freien Wasser abgegrenztes Bassin, bei dem es nahe liegt durch Convergenz der Molen oder durch Anbringung eines Querflügels oder endlich eines besonderen Dammes vor der freien Seite einen völligeren Abschluss zu geben.

Anders verhält sich die Entstehung der Uferform eines Dockhafens. Hier ist im Allgemeinen die Form eine beliebige und nur vorzugsweise durch den disponiblen Raum bedingte, sobald die Mündungsstelle oder die Schleuse und Einfahrt bestimmt sind.

Ausser der Entstehungsart äussert nun namentlich in neuer Zeit die Art des Verkehres oder die Benutzung und der Ausstattung des Ufers einen Einfluss auf dessen Form. In dieser Beziehung können vier verschiedene Fälle unterschieden werden. Es geht die Waare direct vom Schiff an’s Land und auf gewöhnliches Landfuhrwerk, oder zweitens direct auf Eisenbahnwagen, oder drittens erst durch einen Schuppen zur etwaigen Sortirung und Umpackung, Wägung, Verzollung u. s. w., sodann aus dem Schuppen auf Land- oder Eisenbahnführwerk oder endlich zunächst in Speicher zur längeren Aufbewahrung und von dort ins Schiff zurück oder auf Eisenbahnfuhrwerk u. s. w. In allen vier Fällen erfordert die umgekehrte Bewegung die nämlichen Anordnungen bis auf die etwa zum Absetzen der Güter unter Umständen etwas leichter einzurichtenden Ladevorrichtungen. Diese vier Verkehrsarten finden nun in einem grösseren Hafen meistens nebeneinander statt, und es fragt sich dann in jedem Falle, ob sie getrennt zu halten oder theilweise zu vereinigen sind. Je grösser und regelmässiger der Verkehr, desto vortheilhafter wird die Trennung sein. Da jedoch an vielen Plätzen durch die wechselnde Lage des Handels bald die eine, bald die andere Verkehrsart vorwiegt, so ist eine theilweise Vereinigung insbesondere des zweiten und dritten oder zweiten und vierten Falles meistens vortheilhaft. Diese Combination ist bei weitem die häufigste und kommt dabei vorzugsweise eine zweckmässige Lage der Eisenbahngleise, der etwaigen Schuppen und Speicher und der Ladevorrichtungen in Betracht. Bei allen Gleisanlagen ist eine möglichst intensive Benutzung und die Vermeidung langer und wenig befahrener und namentlich unnütz zu befahrender Strecken eine Hauptaufgabe neben einer einfachen und übersichtlichen Disposition der einzelnen Gleisgruppen. Schon hiernach ist eine grosse Längenausdehnung des Hafens gewiss nicht ohne Nachtheile und erscheint im Allgemeinen eine solche Anordnung, wobei aus den Hauptgleisen in gewissen Abständen sich Ladegleise annähernd unter einem rechten Winkel abzweigen, zweckmässiger, als wenn auch die Ladegleise der von dem Ausgangspunkt aus dem Hauptgleise entfernteren Hafentheile an den näher gelegenen Theilen vorbeigeführt werden.

Diese Rücksicht trifft in den meisten Fällen zusammen mit der Rücksicht auf die eigentlichen wasserbaulichen Anlagen, welche lediglich zum Schutze der inneren Hafentheile zu dienen haben. Es kommt nämlich in dieser Beziehung fast stets darauf an, dass mit möglichst geringer Länge der äusseren Begrenzung des Hafens gegen die See oder die Reede u. s. w. ein möglichst grosser Raum zum Löschen und Laden gewonnen werde. Es ergiebt sich deshalb zunächst für alle durch künstliche Mittel, wie Wellenbreeher u. s. w., geschützte offene Häfen eine ähnliche Anordnung wie in Marseille und Triest gewählt ist, siehe Taf. LVIII. Es treten hier vor einer verhältnissmässig kurzen Länge des alten Meeresufers lange, zungenförmige Molen rechtwinklig vor, welche an jeder Wasserseite ein doppeltes Gleis zum Laden und zum An- und Abfahren der Wagen und zwischen den Gleisen noch geräumige Schuppen tragen. Dabei dienen die 3 ein jedes Bassin begrenzenden und im Zusammenhänge stehenden künstlichen Ufer gleichmässig dem Anlegen sowie Löschen und Laden der Schiffe.

Auch in New-York ist nach Fig. 10, Taf. LIX durchweg das System der vortretenden Molen oder Ladezungen in Anwendung, wodurch aus der disponiblen Länge des eigentlichen Ufers eine sehr viel grössere Kailänge gewonnen ist.

In Hamburg musste mit Rücksicht auf die hei Ebbe viel Sand führende Strömung der Elbe den neuen Bassins eine stromabwärts gerichtete Mündung gegeben werden, siehe Fig. 1, Taf. LVII. Demzufolge ziehen sich auch die Bassins langgestreckt in fast grader Linie schräg zum Flussufer, welches mit Rücksicht auf die Fluthwelle ein möglichst glattes sein musste und nicht durch zahlreiche Vorsprünge unterbrochen werden durfte.

Man kann übrigens die zwischen dem Sandthore und Grasbrookhafen liegende, mit grossen Schuppen und vielen Gleisen belegte Fläche als eine grosse Zungenmole ansehen, siehe Fig. 3, Taf. LVII.

Solche Zungenmolen können namentlich an ihrer Spitze verhältnissmässig schmal sein, wenn sie nur mit Eisenbahngleisen versehen sind, während sie bei etwaigem Verkehr mit Landfuhrwerk (z. B. Mole St. Carlo in Triest) schon mindestens 20m breit und bei etwaiger Aufnahme von Schuppen zweckmässiger etwa 50 bis 80™ breit sein müssen.

In Dockhäfen kommen höchst selten solche Zungen vor, weil sich jene in der Regel und meistens zweckmässigerweise vom Hauptufer rechtwinklig ins Land ziehen, also nur wenig Breite des Hauptufers erfordern, ferner weil sie als gegrabene Bassins am vortheilhaftesten lang und schmal sind, siehe § 6. Eine regelmässige und zwar rechteckige Form empfiehlt sich dabei meistens schon mit Rücksicht auf die Anlagen von Gleisen und Schuppen, weil fast bei jeder Unregelmässigkeit ein gewisser Raum nutzlos geopfert werden muss.

Wo aber die Dockbassins eine sehr bedeutende Grösse haben, wie z. B. das Victoria-Dock in London Fig. 6, Taf. LIX, oder wo die Uferlänge und damit auch die Gleislänge schon eine übermässige Ausdehnung gewonnen hat, wie z. B. in Liverpool, hat man auch in Docks solche vortretende Zungen angeordnet. Das Victoria-Dock hat ohne den in der Regel als Halbtideliafen dienenden 7Ha grossen vorderen Hafen eine Fläche von 26Ha und eine Uferlänge von 2300m. An der einen Langseite sind 135m lange und 42m breite Zungen angebracht, die nach dem nachstehenden Querschnitt Fig. 2 (S. 999) an jeder Seite 2 Gleise und dann einen 24m breiten Schuppen oder Speicher tragen. Die Wasserfläche zwischen den Zungen ist 135m breit, so dass dort ein grosses Schiff am Hauptufer liegen kann, ohne mit den zu beiden Seiten an den Zungen liegenden zwei Schiffen zu collidiren. Dabei erscheint jedoch die Wasserfläche im Vergleich zur Uferlänge noch reichlich gross (s. w. u.). Die interessante Constructiou der Schleuse und Ufermauern ist in Cap. XVI, § 12 besprochen worden.

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In Liverpool (siehe Fig. 5, Taf. LVII) bietet das zu den neueren Anlagen gehörende IIuskisson-Dock mit seinen zwei rund 80 und 70ra breiten und eine etwa 80m breite und 360m lange Zunge umfassenden Armen ein sehr zweckmässiges Beispiel eines Docks mit Zungen, indem dabei sowohl die Wasser- als auch die Landflächen vortheilhaft ausgenutzt sind und eine Verbindung mit der vorbeiführenden Eisenbahn in einfachster Weise erreicht ist.

Ein sehr hervorragendes Beispiel von der Anordnung des Ufers in Zungenform bietet die Erweiterung des Hafens von Vlissingen, welche in Fig. 3, Taf. LIX dargestellt ist.

Der südwestliche Theil dieses Hafens, der innerhalb der Stadt liegt, ist bereits im Anfänge des vorigen Jahrhunderts vorhanden und zugleich Flottenstation der holländischen Kriegsmarine gewesen, jedoch seit etwa 10 Jahren, ähnlich wie der Hafen von Nieuwediep, jetzt gänzlich zum Handelshafen gemacht. Zugleich ist seitdem dieser äusserst günstig gelegene Hafen durch seine Erweiterungen zu einem Hafen ersten Ranges erhoben, trotzdem dass der bedeutende belgische Hafen Antwerpen nicht weit entfernt und 90Kra landeinwärts liegt. Die aus Taf. XLIV im Allgemeinen erkennbare Lage an der Mündung der tiefen Wester-Schelde sichert dem Hafen von Vlissingen wohl absolut ein stets genügendes Fahrwasser, und zwar um so mehr, seit auf Grund eines internationalen Schiedsspruches vom Jahre 1867 die Abdämmung der Oster-Schelde dicht unterhalb ihrer Abzweigung von der Wester-Schelde, etwa 27Km unterhalb Antwerpen, erfolgt ist. Diese Abdämmung ¹) sollte zwar hauptsächlich eine grössere Beständigkeit in den mehrfach verzweigten Wasserläufen der Schelde hervorbringen, zugleich dient sie aber auch um auf einem festen, über 3,5Km langen Erddamme von 4m,7 Höhe über Springflutli die von Ylissingen nach dem Festlande führende Eisenbahn zu tragen. Beiläufig sei noch erwähnt, dass, zum Ersatz der durch die Abdämmung den verschiedenen Scliiflahrts-Interessen entstandenen Nachtheile, die Wester-Schelde mit der Oster-Schelde quer durch die Insel Süd-Beveland hindurch mit dem Schiffahrtscanal von Hansweert verbunden worden sind. Dieser 9,15Km lange Canal besitzt eine Spiegelhreite von 42m,5, eine Lichtweite der beweglichen Brücken von 16m, eine Minimaltiefe von 6m,5 und ist an seinen beiden Enden mit Kammer schleusen versehen, weil zwischen den beiden Flussarmen erhebliche Ungleichheiten in den Tideverhältnissen Vorkommen.

Zur Herstellung des Eisenhahndammes von dem auf der Insel Walcheren liegenden Ylissingen nach der Insel Süd Beveland ist der zwischen beiden Inseln liegende, bis zu 12™ unter Springflutli tiefe und 1000m breite Meeresarm, die Sloe, ebenfalls durchdammt mit nur etwa 2 Millionen Mark Kosten und in der kurzen Zeit von 10 Monaten.⁶) Zur allgemeinen Orientirung sei endlich noch erwähnt, dass sich ein neuer 7n’,45 tiefer Seecanal von Vlissingen über Middelburg nach Yeere quer durch die Insel Walcheren hinzieht, welcher nicht allein den Meeresarm Sloe ersetzt, sondern auch die Stadt Middelburg für grössere Seeschiffe völlig zugänglich macht. Diese Stadt war früher nur durch einen offenen, Ebbe und Fluth haltenden Canal mit der Oster-Schelde bei Yeere in genügender Weise verbunden. Die Fluthvcrhältnisse sind in der Hauptsache folgende: 3m,6 Intervall bei gewöhnlicher Fluth und 4m,3 bei Springflutli.

Zu den Erweiterungsbauten des Hafens von Ylissingen sind nun zunächst die alten Festungsanlagen, welche die Stadt halbkreisförmig umgeben, benutzt und zwar einstweilen nur die östlichen Theile derselben, während die westlichen noch für die in Fig. 3, Taf. LIX durch hellere Scliraffirung kenntlich gemachten zukünftigen Erweiterungen reservirt bleiben. An den bereits ausgeführten neuen Anlagen sind ebenfalls noch gewisse Erweiterungen vorgesehen, so das zwischen den beiden Eisenbahnstationen liegende Bassin, die Verbreiterung des zweiten Binnenhafens und des Eingangs zum Middelburger Canal, die Anlage eines Trockendocks bei H u. s. w. Von den fertigen neuen Anlagen sind besonders hervorzuheben der neue Vorhafen mit 13,5Ha Fläche und einer 160m breiten durch zwei Molen gedeckten Plinfahrt. Die Molen sind in der alten holländischen Manier und bei der nicht sehr exponirten Lage zweckmässig nur aus Busclmnterlage und einem mit grossen unregelmässigen Steinblöcken abgepflasterten Erdkörper hergestellt. Vor den Molen entlang ziehen sich dreireihige Pfahlwerke, an deren Vorderseite eine von eisernen Consolen unterstützte Laufbrücke liegt.

Bei der erwähnten Fluthdifferenz von 3m,6 bei ordinärer Fluth hat der Vorhafen eine Tiefe von 6"',7 bei ordinärem Niedrigwasser. Die Binnenhäfen dagegen besitzen bei gewöhnlichem Wasserstande von nahezu ordinärer Fluth eine Tiefe von 8m,25. Die Verbindung zwischen dem neuen Vorhafen und den Binnenhäfen geschieht durch zwei nebeneinander liegende Kammerschleusen mit doppelten Fluth- und Ebbethoren (vergl. Cap. XVI, § 3). Die grössere derselben bei Ti ist 20m wreit, 146m zwischen den correspondirenden Thoren lang und 8m,l auf dem Drempel bei gewöhnlicher Fluth tief. Die Nebenschleuse G für kleine Schiffe hat 8m Weite, 60m Länge und 4m,6 Tiefe. Von gleicher Weite, jedoch geringerer Länge und Tiefe wie die grosse Schleuse, ist die zur Verbindung mit dem Middelburger Canal dienende zweischiffige Kammerschleuse, deren Tliore übrigens nur nach dem Hafen hin kehren.

Weil im ganzen Hafen einschliesslich der alten Theile sich 26 Schleusenthore befinden, so ist bei J des Planes ein eigenes Reparaturdock ähnlich wie ein Schiffstrockendock für diese Tliore erbaut. Dasselbe wird mit einem Schleusenthor gegen den Hafen geschlossen und enthält an zwei Seiten je drei verholmte Pfahlwerke, deren Oberfläche reichlich lm unter dem gewöhnlichen Ilafenwasser liegt. Der zu reparirende Thorflügel wird schwimmend in das Bassin und über eine solche Reparaturbank geschafft, das Schleusenthor wird geschlossen und darauf der Wasserstand mit Hülfe eines unterirdischen Canals mit dem äusseren Ebbewasser in Verbindung gesetzt, worauf sich der Thorflügel von selbst auf die trockenlaufende Bank legt.

Während in dem fertigen neuen Hafen die Ufer und Speicheranlagen besonders den neuen Hamburger Anlagen ähnlich sind, gleicht das projectirte 30IIa grosse Binnenbassin mit seinen Zungen-kais ganz dem in Fig. 6, Taf. LIX dargestellten älteren Victoria-Dock in London. Auch wie bei diesem ist mit der Anlegung von Kaimauern sparsam verfahren, indem die neuen 24,9IIa Oberfläche enthaltenden Binnenbassins einstweilen nur mit 1700m Kaimauern, im Uebrigen aber vorläufig nur mit geböschten Ufern versehen sind. Es sind ferner in dem neuen Vorhafen 400™ Kaimauern hergestellt ² und in dem alten, 6Ha grossen sog. Marine-Dock etwa 1100m hölzerne Bollwerke vorhanden, so dass die totale Ivailänge der grösseren Bassins, ohne die der älteren Anlagen, 2800'" beträgt. Die gesammte Oberfläche der Binnenhäfen beträgt zur Zeit etwa 33Ha und kann mit den angedeuteten Erweiterungen auf 73Ua gebracht werden. Endlich sei noch die bei A in dem neuen Vorhafen befindliche Anlande-Vorrichtung für Menschen und Vieh erwähnt, welche nach dem Muster der auf Taf. LVII angedeuteten grossartigen Vorrichtung in Liverpool erbaut ist. Vergl. § 9.

Nach diesen Beispielen erscheint es nicht unwahrscheinlich, dass in der Zukunft die Anordnung von Zungen viel allgemeiner werden dürfte und zwar vorzugsweise mit Hülfe leichterer und wohlfeilerer Constructionen als den bisher üblichen Kaimauern. Es bilden bekanntlich die Kosten der Kaimauern eines Bassins in der Kegel den grössten Theil der Gesammtkosten und man scheut sich mit Recht die Länge der ersteren über das mit grösster Wahrscheinlichkeit eintretende Bedürfniss zu vergrössern. Würde man aber entweder, wie es z. B. in den Victoria-Docks in London geschoben, eine billigere Uferbekleidung anwenden, oder gar die Ufer nur in natürlichen Böschungen lassen und mit Hülfe von eisernen Pfählen (Schraubenoder Sclieiben-Pfählen) die obere Uferkante sowie die Oberfläche von Zungenkais hersteilen, so würden dadurch weit geringere Anlagekosten bei gleicher Länge des

Fig. 3.

nutzbaren Ufers oder umgekehrt grössere Uferlängen bei gleichen Anlagekosten gewonnen werden.

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Ausser den geringeren Kosten solcher nur auf Pfählen ruhenden Zungenkais würde noch der Vor-theil oft sehr wesentlich ins Gewicht fallen, dass das Wasser unter ihnen fast gar nicht in seinen Verhältnissen geändert wird, dass also in den einzelnen zwischen den Zungen gebildeten Liegeplätzen der Schiffe keine Ablagerung entstellt. Dies wird namentlich bei allen Flussufern und offenen Häfen, in

denen der Küstenstrom bemerkbar ist, von Bedeutung sein. Aber auch selbst wo keine Zungen vortreten, kann es wenigstens eine gewisse Zeit lang vortheilhafter sein, nur eine natürliche Böschung und darüber auf eisernen Pfählen einen Kai nebst Schuppen u. s. w. herzustellen, wie dies z. B. in dem oben skizzirten" Fall (s. Fig. 3) in Bremen geschehen ist.

Die auf Taf. LIX nur in den Grundrissen dargestellten Zungen für Kohlengleise und Sturzvorrichtungen aus dem Hafen zu Richmond, Sunderland und Shields geben Beispiele, wie auch für andere Ladungen, wenn auch in etwas veränderter Weise auf das Billigste grosse Uferlängen gewonnen werden können.

Man könnte versucht sein eine allgemeine Regel aufzustellen über das Ver-hältniss der Uferlänge zu der zugehörigen Wasserfläche namentlich bei Dockhäfen, hei denen die letztere völlig begrenzt ist. Es kann hierüber vorzüglich die in lebhaften Häfen gemachte Erfahrung einigen Anhalt geben, wenn in diesen constatirt worden ist, wie viel Tonnen Ladung auf einer Flächeneinheit des Hafenbassins und vor der Längeneinheit der Lade-Ufer in einem Jahre aus- oder eingeladen worden sind. Nach einem von Th. Stevenson auszüglich gegebenen Bericht Ure’s über die Erweiterung des Hafens von Glasgow vom Jahre 1854 kommen im Durchschnitt aus den Häfen zu Glasgow, Southampton, Liverpool, St. Katharine’s Dock in London etwa 20000 in einem Jahre aus- oder eingeladener Tonnen auf 1 Acre Bassin bei etwa 150 bis 400T auf 1 Yard Kailänge, oder etwa 50000T auf lHa und etwa 135 bis 360T auf lm Kai. Dies gieht etwa 370 bis 140m Kailänge auf lHa Bassin.

Nach einer anderen Zusammenstellung Stevenson’s über das factische Ver-hältniss verschiedener Bassins zu ihren Ufern kommen etwa 200 bis 400 engl. Fuss auf 1 Acre oder 150 bis 350m Kai auf lIIa.

Stevenson stellt ferner eine Formel auf für die Zahl n der Schiffe, welche im Hafen auf 1 Acre (= 0,4Ha) zu rechnen sind, wenn ihr Tonnengehalt durch t ausgedrückt wird, nämlich n =    -f- a, worin a ein Coefficient zwischen 4 bis 5

ist. Danach kommen:

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.    .    35    22,5    18,2    16,2    15.

Schiffe von .    .

auf lIIa .    .    .

Aus den vorstehenden Vergleichungen zwischen Wasserfläche und Kailänge kann schon die Verschiedenheit der Breiten der Hafenbassins beurtheilt werden. Eine directe und anschauliche Vergleichung bieten die auf den Taf. LVII, LVIII und LIX enthaltenen Situationen. Danach schwanken, von einzelnen besonderen Stellen abgesehen, die Breiten etwa zwischen 80™ und 120™ zwischen den gegenüberliegenden Kai’s. Wenn man die Takelage der Schiffe mit berücksichtigt für den nöthigen Raum, den ein Schiff der Breite nach zu fordern hat, um hei gewöhnlicher Vorsicht sich neben anderen Schiffen ohne gegenseitige Berührung im Hafen zu bewegen, so darf man für die kleineren Seeschiffe, als Briggs u. s. w. von etwa 300 bis 400T, nicht unter 20™ und für die grösseren Handelsschiffe nicht unter 30™ Breite rechnen. Für wirkliche Hafenbassins reicht es aber völlig aus, wenn an jedem der gegenüberliegenden Kais je ein Schiff zum Löschen und Laden liegen kann und dazwischen noch für zwei Schiffe zum Begegnen Platz bleibt. Letzteres ist für die ganze Länge des Bassins nicht einmal unbedingt nöthig und genügt es vielmehr an den hinteren Enden geschlossener Bassins, wenn zwischen den liegenden Schiffen sich noch eins frei bewegen kann.

Da die Schilfe nicht ohne Gefahr rückwärts aus geschlossenen Bassins in das der Strömung oder dem Winde ausgesetzte offene Wasser fahren dürfen, so ist endlich an dem vorderen Theile der Bassins die Breite so gross zu nehmen, dass auch ein grösstes Schiff wenden kann. Zum Wenden ist aber selbst im Hafen, wo das Schiff nur eine passive Bewegung, d. h. durch von Aussen anzubringende Taue u. s. w.

arniehmen darf, mindestens das anderthalbfache der grössten Länge des Schilfes an freiem Raum erforderlich, weil es ohne ausserordentliche Anstrengung und Vorsicht nicht möglich ist, ein Schiff genau um seinen Mittelpunkt zu drehen. Würde also für kleinere bezw. die grössten Schiffe im Uebrigen die Breite von 80 bis 120m völlig genügen, so erfordern dieselben bei einer Länge von etwa 60 bis 100m zum Drehen einen freien Kaum von 90 bis 150m. Es muss dabei von den localen Umständen abhängen, ob die Wendestelle auch an den Ufern zum Liegen der Schiffe dienen soll oder nicht. Am günstigsten wird die Kreuzung zweier Flächen oder die Abzweigung eines Seitenbassins dazu benutzt, vergl. Fig. 2, 4 und 5, Taf. LVII.

Wie bereits erwähnt hängt die Ausstattung der Ufer sehr nahe mit ihrer Form zusammen und bedingt die letztere in manchen Fällen zum grossen Tlieil. Mit Bezug auf die oben unterschiedenen vier Haupttheile des Verkehrs am Ufer möge nun noch besonders die Ausstattung jedoch ohne Befestigung der Schiffe und ohne die Ladevorrichtungen besprochen werden.

Wo nur Landfuhrwerk zum Transport der Waaren von und zum Schiff verwandt wird, ist nur eine gute Abpflasterung des Ladeplatzes erforderlich. Wenn sich dabei eine gute (z. B. unterirdische) Abführung des Regenwassers hersteilen lässt, so ist eine schwache Neigung von der Uferlinie nach binnen zur Sicherung des Verkehrs erwünscht..

Wo nur direct zwischen Schiff und Eisenbahnwagen verladen wird, sind zwei, besser aber drei verschiedene Gleise nothwendig, das erste als sog. Ladegleis, die zwei anderen zur An- und Abfuhr voller und leerer Wagen. Soweit als möglich sollten die beiden letzteren Gleise für Loccmotivbetrieb zugänglich sein, was bei dem Ladegleis jedoch nicht von Nutzen sein würde. Je mehr Verbindungen der Gleise durch Weichen oder Drehscheiben, desto leichter wird der Betrieb. Eine eigenthümliche Ausbildung erhalten die Gleise bei den grösseren Anlagen zum Verstürzen der Steinkohlen in die Schiffe. Hiervon geben die vorhin schon erwähnten auf Taf. LVI dargestellten Anlagen aus dem amerikanischen Hafen Riclnnond und den englischen Häfen zu Shields und Sunderland charakteristische Beispiele.

Der in Fig. 2, Taf. LIX gegebene Grundriss ist nur etwa der dritte Tlieil des am Delaware-Flusse liegenden Kohlenbalinhofs der Pliilaclelphia-Reacling-Bahu in Port Richmond bei Philadelphia. Fast die ganze Anlage dient dem überseeischen Kohlenverkehr. Nur etwa bis zum Aufhören der Curven liegen die Gleise auf einer durch eine Stützmauer gegen den Strom geschützten Erdanschüttung. Von da ab werden die Gleise nach dem Wasser hin nur durch Holzgerüste unterstützt, welche mit Bohlen bekleidet sind und zugleich als Lagerräume für 180 000T Kohlen dienen können. In der Regel jedoch wird die Kohle direct von den Eisenbahnwagen in die Schiffe gestürzt, ln der Figur sind nur 8 Kaizungen sichtbar, doch sind davon im Ganzen 21 von verschiedener Ausdehnung vorhanden, an denen gleichzeitig 120 grössere und kleinere Schiffe Platz finden und laden können. Die grössten Schiffe (bis zum Jahre 1876) hatten 1500T Tragfähigkeit, doch sollten doppelt so grosse allein für diesen Zweck gebaut werden.

Wo Schuppen oder Speicher mit Eisenbahngleisen zusammen verkommen, können zunächst zwei wesentlich vprscliiedene Combinationen eintreten. Es liegen entweder die Schuppen oder Speicher zunächst am Ufer und dahinter die Gleise, oder die Lage ist die umgekehrte. Bei letzterer Anordnung kann in verschiedener Weise sowohl zwischen Schiff und Gleis als auch zwischen Schiff und Schuppen eine directe Communication erreicht werden.

Die erstere Combination, wobei zunächst dem Ufer Schuppen oder Speicher und erst dahinter die Gleise liegen, entspringt aus dem Umstand, dass in den meisten Fällen die Waaren vor ihrer Verladung ins Schiff oder in die Wagen erst durch

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jene Gebäude zu geben haben, um sortirt, in ihrer Verpackung nachgesehen, gewogen oder etwa auch verzollt zu werden. So sind z. B. sämmtliehe auf den Fig. 5 und 6,

Taf. LVII dargestellten Anlagen in Liverpool (Huskisson, Wellington und Princes-Dock), ebenso die Westindia-Docks in London (Fig. 9, Taf. LIX) eingerichtet. Von den letzteren zeigt die nebenstehende Fig. 4 einen Querschnitt. Die an einem kleinen Thurm von etwa 7m Höhe an einer Ecke angebrachten hydraulischen Krahne stehen 45ra von einander entfernt, haben etwa 8n’ Auslegerweite von ihrem Drehpunkte, und schlagen bis unter das Dach des etwa 3m vom Ufer stehenden Schuppens. Letzterer, auf je 3m von einander entfernten eisernen Säulen stehend, ist im Fussboden mit eisernen Platten belegt. Die vordere etwa lm breite Abdeckung der Kaimauern ist nach Innen geneigt um das Abrollen oder Gleiten von Waaren nach dem Wasser hin zu verhindern.

In einer ähnlichen Weise dient auch der in Fig. 3, S. 1001 bereits mitgetheilte Schuppen am sog. Sicherheitshafen zu Bremen, über dessen eigenthümliche Ladevor-riclitungen noch im § 8 die Rede ist. An dem sog. Weserbahnhof zu Bremen findet die gleiche Anordnung statt, wobei jedoch statt des leichten Schuppens massive Gebäude auf einer Kaimauer stehen.

Von der zweiten Combination giebt Fig. 3, Taf. LVII ein Beispiel von den neuen Hafenanlagen Hamburgs, wozu die nachstehende Fig. 5 den Verticaldurchschnitt zeigt. Es liegt dabei am Ufer zunächst das etwa 2m,3 breite Gleis für die transportablen Dampfkrahne, dahinter ein Eisenbahnladegleis, welches durch Schiebebühnen quer durch die Schuppen hindurch mit den hinter diesen liegenden Gleisen verbunden ist. Die Schiebebühnen sind durch leichte Klappen überbrückt.

Fig. 4.

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Fig. 5.

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Das erste der hinter dem Schuppen liegenden Gleise dient zum Auf- und Abladen solcher Güter, welche durch den Schuppen hindurch gehen müssen; die zwei anderen zur An- und Abfuhr voller und leerer Wagen. Zwischen den beiderseitigen Gleisreihen liegt eine breite Fahrstrasse, welche zur Verbindung jener Gleisreihen an einzelnen Stellen durch schräge Gleise durchschnitten ist. Die transportabeln Dampfkrahne (siehe § 8) können sowohl auf die vor dem. Schuppen stehenden Wagen als auch auf den in Wagenhöhe liegenden und durchweg mit Eisenblechplatten belegten Fussboden des Schuppens laden. Die Schuppen sind nach der Wasserseite völlig offen, so dass an jeder Stelle ein Krahn thätig sein kann, nach der Landseite dagegen durch Wände von Wellblech mit grossen Rollthüren verschlossen. Um sie bei ihrer sehr leichten Construction und ihrer dem Winde zugänglichen Oeffnung vor dem Auffliegen zu schützen, sind die einzelnen gusseisernen Säulen mit ihrem Fundament verankert.

In der bereits auf S. 999 befindlichen Fig. 2 ist die an den vorhin besprochenen Zungenkais der Victoria-Docks in London getroffene Anordnung der Gleise und des aus drei Etagen bestehenden Speichers dargestellt. Der 24m breite Speicher hat in je 60m mittlerer Entfernung an jeder Seite zwei hydraulische Krahne a und b, von denen der eine zum Laden zwischen Schiff und Speicher, der andere zwischen Speicher und dem zweiten Gleis dient. Das erste oder vordere Gleis kann ausserdem direct von dem ersten Krahn a bedient werden. Beide Gleise kommen von Drehscheiben in

dem am ganzen Dockbassin entlang laufenden Hauptgleise und sind an dem Ende des Zungenkais durch Weichen miteinander verbunden. Höchst wahrscheinlich befinden sich neben jenem Hauptgleise

noch andere durch Weichen damit verbundene Gleise zum An- und Abfahren voller und leerer Wagen.

Die nebenstehende Fig. 6 zeigt die an dem Bassin de la Joliette zu Marseille vorkommende Anordnung, wobei zwei Gleise, eins hart am Ufer, eins dicht an dem in seinem Hauptkörper reichlich 10m davon entfernt liegenden Speicher vorhanden sind. Zwischen beiden liegt die Fahrstrasse. Der auf einem kleinen Thurme und über dem ersten Gleise stehende hydraulische Erahn ladet sowohl in die Wagen des ersten Gleises als auch auf die von dem Thurme bis zum Speicher reichende Brücke, von welcher die eine Hälfte horizontal in das oberste Geschoss, die andere mit einer Neigung in das darunter liegende Geschoss des Speichers führt.

In Geestemünde ist nach Fig. 2, Taf. LVII und nach der nachstehenden Fig. 7 zunächst zwischen den drei Speichern (zollfreie Niederlage) und dem Ufer ein Gleis angebracht, welches durch Drehscheiben mit den anderen Gleisen verbunden ist. Die auf dem Ufer stehenden 10 hydraulischen Krahne können- sowohl in die Eisenbahnwagen als auch auf den Perron und die erste Etage, sowie in die Kellerluken des Speichers die Lasten absetzen oder von dort empfangen. Die Thüren bezw. Luken sind in der Fig. 7 nicht mit angegeben. Die Speicher sind mit einem Querbau, unter welchen jedoch das Eisenbahngleis hindurch geht, bis unmittelbar an die Kailinie geführt, um eventuell auch direct aus den Bodenluken löschen und laden zu können. Ueber die im Innern der Speicher angebrachten Aufzüge b c d siehe folgenden Paragraph.

Fig. 6.

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Fig. 7.

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Eine sehr einfache Verbindung von Gleis und Schuppen zeigt die nachstehende Fig. 8 (S. 1006) aus dem an der Mündung des Humber liegenden Hafen Gr. Grimsby. Etwa 70m von einander stehen hydraulische Krahne in der Mitte eines etwa 18m breiten Vorsprunges der Schuppen, durch

welchen Vorsprung hindurch das Ufergleis geführt ist. Hinter jedem bis über das Gleis schlagenden Erahn befindet sich eine Drehscheibe zur Verbindung jenes Gleises mit den hinter den Schuppen liegenden Gleisen. Auffallend und wohl nicht zweckmässig dabei ist, dass der Fussboden des Schuppens in Gleishöhe liegt. Zu der zweiten Com-bination der Gleise und Schuppen darf endlich die in Fig. 4, Taf. LVII dargestellte Anordnung am Albert-Dock in Hüll gerechnet werden, wobei die einzelnen 120™ langen Schuppen mit etwa 90m Zwischenräumen zunächst am Ufer stehen, aber von den hinter ihnen entlang geführten zwei mehrfach verbundenen Gleisen sich in jedem Zwischenraum ein Gleis bis ans Ufer zu dem dort stehenden Erahn schlängelt. Es ist zwar nicht gezeichnet, jedoch anzunehmen, dass auch vor den Schuppen sich Erahne befinden.

Fig. 8.

§ 8. Ladevorrichtungen. Die Ladevorrichtungen besitzen eine so hervorragende Bedeutung für die Leistungsfähigkeit eines Hafens und sind in ihrer Anordnung und Bedienung so mannigfaltig, dass ihre gelegentliche Besprechung hei der Einrichtung des Ufers nicht genügen kann. Dagegen muss bei der nachfolgenden Behandlung derselben wieder von allen Einzelnheiten der Con-struction und des Betriebes abgesehen und in dieser Hinsicht auf den Band IV dieses Handbuches „Baumaschinen“, ferner auf Cap. III des 4. Bandes des Handbuchs für specielle Eisenbahn-Technik und endlich auf sonstige Lehrbücher über Maschinenbau Bezug genommen werden.

Für den vorliegenden Zweck erscheint zunächst eine Eintheilung aller Ladevorrichtungen in Krahne, Aufzüge und Sturzvorrichtungen am passendsten. Für die Wahl und die Anordnung dieser Vorrichtungen ist nicht allein der von der Last zu machende Weg, sondern auch die Art und Grösse der Last von Einfluss. Namentlich ist zu unterscheiden ob die Last aus einzelnen grösseren Stücken von einer festen Form, wie Hölzer, oder in einer Waare mit fester Verpackung als Kiste, Tonne, Sack u. s. w. oder endlich aus einem formlosen Haufen, wie z. B. Korn, Salz, Erzen, Kohlen u. s. w. besteht. Die Krahne heben oder senken die Last, nachdem dieselbe mittelst Haken, Schlingen, Kübeln u. s. w. gefasst und an einer Kette befestigt ist. Die Aufzüge heben die Last in der Regel auf einer Plattform mittelst Seil oder Kette senkrecht, oder wie bei den Kornaufzügen mittelst einer grossen Zahl von kleinen Scheiben oder Kübeln, d. h. mit sog. Paternosterwerk in etwas geneigter Richtung. Die Sturzvorrichtungen endlich dienen dazu, Massengut, wie besonders Kohlen, Gesteinsarten, Erze u. s. w., sodann auch Ballast in grosser Quantität mit möglichster Geschwindigkeit in die Schilfe zu stürzen.

Bei den Kr ahnen kann man zur bequemeren Uebersicht wiederum nach drei Principien unterscheiden, nach dem Standpunkt ob fest oder beweglich, nach der Construction, ob völlig, theilweise oder gar nicht drehbar, ob mit constanter oder variabeler Ausleger weite u. s. w. und endlich nach der Betriebskraft, ob mit Menschenhand, Dampf, Wasserdruck, Gas u. s. w. betrieben. Diese verschiedenen Principe laufen bei den einzelnen Krahnen derartig durcheinander, dass zu gleichen Zwecken dienende Krahne bald sich nur in einem bald in allen jener drei Beding-

ungen unterscheiden. Die geeignetste Wahl bleibt daher stets eine schwierige, nur mit Hülfe gründlicher Kenntniss des Verkehrs sowie des maschinellen Constructions-und Betriebsdetails zu entscheidende Frage. Denn die Vorzüge der einen Gattung an einem Orte können unter Umständen an einem anderen Orte durch die locale Verschiedenheit des Verkehrs oder der Bedingungen für die Betriebskraft sich in Nachtheile verwandeln. Im Nachfolgenden können daher nur die einzelnen allgemeinen Vorzüge jeder Art hervorgehoben werden.

Die festen Krahne sind stets billiger als gleich grosse bewegliche, daher am Platze, wo entweder nur ein geringer vorübergehender Verkehr stattfindet, oder wo es nur auf selten vorkommende grosse Lasten z. B. Schiffskessel, Kanonen u. s. w. ankommt, oder endlich auch bei frequenter Benutzung dann, wenn sie in grosser Zahl vorhanden sein müssen und mit einer centralen Betriebskraft namentlich Wasserdruck bedient werden können. So stehen in kleinen Häfen oft nur einige feste Krahne mit Handbetrieb, weil sie eben zum Löschen und Laden der vereinzelt kommenden Schiffe genügen. Wo ein grösserer Verkehr stattfindet, müssen die festen Krahne mindestens etwa in 40 bis 50m Entfernung stehen, um für die Hauptluke eines mittelgrossen Segelschiffes benutzt werden zu können. Diesen Entfernungen werden dann auch die Oeffnungen, Thüren, Luken u. s. w. der Schuppen und Speicher entsprechen.

Wenn aber, wie für viele Häfen in neuerer Zeit, der Verkehr mit Dampfschiffen besonders zu beachten ist, so erscheint bei lebhaftem Betrieb die feste Stellung nicht mehr geeignet. Die Dampfschiffe haben eine wesentlich grössere Länge als gleichtragfähige Segelschiffe (siehe Cap. XIV, § 33) und dabei in der Regel mindestens zwei für die Ladung bestimmte Deckluken. Ihre Liegezeit pflegt viel kürzer bemessen zu sein und deshalb ein möglichst rasches Be- und Entladen zu fordern. Es erscheint also bei ihnen am vortheilhaftesten durch zwei Luken mit zwei Krahnen zugleich zu löschen und zu laden, und wegen der verschiedenen Entfernung der Luken bewegliche Krahne zu benutzen.

Es ist ferner unzweifelhaft, dass durch bewegliche Krahne die Kais sowie die dann vortheilhaft in ihrer grössten Länge oder ganz offen zu haltenden Schuppen weit gründlicher ausgenutzt werden können, als durch feste, bei welchen es unvermeidlich ist, dass einzelne Uferstrecken zwischen grösseren und kleineren Schiffen frei bleiben. Beiläufig sei schon hier erwähnt, dass dann nur Dampf betrieb geeignet ist.

Ausnahmsweise können auch die für besonders grosse Lasten von etwa 60 bis 120T nothwendigen Krahne mit Vortheil beweglich zu machen sein, dann jedoch wohl nur schwimmend, wenn die ihrer bedürftigen Schiffe bald nur an dieser, bald

Fig. 9.

KREUZKNOPF. FESTES LAGER. SCHR.

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an jener Stelle liegen können, wie dies z. B. in Kriegshäfen namentlich der Fall ist. Als Beispiel eines solchen schwimmenden Kralins ist in nebenstehender Fig. 9 der im Kieler Hafen befindliche Krahn dargestellt. Die eigenthüm-liche Führung des durch Drehung zweier Schraubenspindeln zu verlängernden und zu verkürzenden Hinterbeins zwischen zwei festen .    . J Backen ist ebenfalls in den Haupttheilen an

■ca. 32 m lang, 16™ breit -

gegeben.

Die Leistungsfähigkeit der Krahne hängt sowohl von ihrer Tragfähigkeit, welche wiederum von der Festigkeit der Constructionstheile bedingt ist, als auch von

der Grösse der Betriebskraft ab. Diese letztere braucht nicht grösser zu sein, als dass die normale Last mit einer passenden Geschwindigkeit gehoben wird. Für grössere Lasten und gewisse Arten derselben darf die Geschwindigkeit nicht über Om,3 gehen, während sie bei kleineren, von etwa 1 bis 3T, Om,5 bis Om,7 betragen darf. Am Anfänge und Ende des Weges muss die Geschwindigkeit ermässigt werden.

Hinsichtlich der Construction ist im Wesentlichen nur nach dem Grade der Drehbarkeit und der Auslegerweite zu unterscheiden, während die materielle Construction nur etwa hinsichtlich der Kosten und unwesentlicher Nebenrücksichten in Betracht kommt. Mit Ausnahme der grossen Mastenkrahne, welche als sog. Dreibeine nach dem Erfassen und Anheben der Last ihren Auslegerkopf etwa von der Mitte des Schiffes bis zu einer genügenden Weite hinter der Kailinie zurückziehen

Fig. 10.

und so die Last aufs Ufer setzen können, (s. in nebenstehender Fig. 10 zwei Beispiele : a Wilhelmshafen, b Bremerhafen) oder welche nach der untenstehenden Fig. 11 (Toulon) mit Hülfe eines Rollkrali-nes die Last horizontal bewegen, sind fast alle anderen Krahne

gleichviel ob fest oder beweglich und auf welcherlei Weise betrieben, drehbar. Pis ist jedoch oft nicht nötliig, dass der Krahn die volle Umdrehung machen könne, sondern es genügt ein solcher Winkel, bei welchem die Last den erforderlichen Weg zwischen Schiff und Ufer macht. Befindet sich der Krahn an einer Wand, wie z. B. nach nachstehender Fig. 12, so würde, wenn nur eine Luke darin vorhanden, ein Drehungswinkel von 90 Grad genügen. Bei zwei Luken müsste dagegen die Drehung 180 Grad betragen, damit der Krahn vor jede Luke schlagen kann. Vergl. die Fig. 2, 4, 8 und 12. Wenn aber der Krahn auf dem Kai steht und hinter ihm be-legene Gleise oder Perronflächen beherrschen soll, so wird unter Annahme einer gleichmässigen Drehung nach beiden Seiten der Winkel erheblich grösser als 180 Grad. Vergl. Fig. 5, 7 und 15.

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Es ist übrigens meistens für die Kosten ziemlich gleichgültig, wie gross die Drehbarkeit sein soll, wenn diese überhaupt stattfinden muss. Sic ist deshalb bei

freistehenden Kralmen in der Regel eine völlige. Einzelne Krahne jedoch, an denen nur der Ausleger die Drehung durchmacht, bedürfen eines unbeweglichen Sectors von etwa 90 Grad, um die feststehenden Theile anhringen zu können. Die Drehbarkeit geschieht hei freistehenden Krahnen fast stets mit Hülfe von Laufrollen, und erfordert wegen der von diesen consumirten Reihung einen der Belastung und dem Gewicht des Krahnes entsprechenden Kraftaufwand. Am geringsten wird dieser Verlust bei den hydraulischen Krahnen, weil dort wegen der einfachen Construction des eigentlichen Krahnes das Eigengewicht besonders gering ausfällt.

Die Variabilität der Auslegerweite ist bei den meisten, für die gewöhnlicheren Lasten von etwa 1 bis 20 T construirten Krahnen nicht vorhanden. Es ist allerdings wegen der verschiedenen Schiffsbreiten unter Umständen erwünscht, dass die Auslegerweite verändert werden kann, damit die Last nicht etwa hei dem Anheben schräg aufsteige und pendele u. s. w. Indessen lässt sich hei zu grosser Auslegerweite, hei der also grössere Schiffe angenommen sind, ein schmaleres Schiff mit seiner Luke in der Richtung des Kais so legen, dass der Auslegerkopf grade darüber trifft, oder bei beweglichen Krahnen stellt sich der Krahn nach dem Schiffe.

Was die Construction im Uebrigen anlangt, so ist hei allen zur Bedienung von grossen Schiffen bestimmten Krahnen entweder ein etwas erhöhter Standpunkt oder eine grosse eigene Höhe mit gebogenem Ausleger nothwendig, weil die Schiffsborde oft 3 bis 4m hoch über der Kaifläche emporragen. Es ist dabei der höchste Wasserstand des Hafens (siehe § 2), sowie die Bordhöhe des grössten unbeladenen Schiffes maassgehend. Wenn also nicht etwa die Krahne, wie dies namentlich hei hydraulischen üblich, auf geeignete Gerüste gestellt werden, so empfiehlt sich für freistehende die bekannte geknickte Form der sog. Fairbairn-Krahne, sowie für die an Schuppen u. s. w. angebrachten Krahne die in Fig. 8, S. 1006 bereits angegebene Form der hydraulischen Krahne in Gr. Grimsby. Für grosse Schiffe, die in Docks mit constantem Wasserstande liegen, wird etwa 4m für die Bordhöhe der Schiffe, 2m für die Ladung selbst und lm für die Befestigungsvorrichtung zu rechnen sein, so dass der Krahnkopf mindestens 7m über dem Kai hoch sein muss.

Die Auslegerweite muss ebenfalls für grosse Schiffe mindestens 7m von der Kante des Kais ah betragen, so dass, wenn nicht der Krahn etwa mit dem Stützpunkt des Auslegers nahezu in derselben Linie liegt, ein entsprechendes Maass zu jener Netto-Weite hinzukommt.

Da die volle Auslegerweite mit der grössten Last multiplicirt das statische Moment bildet sowohl für die Stabilität eines beweglichen als für die Festigkeit eines feststehenden in dessen Bodenhöhe, so darf nicht ohne Notli dasselbe vergrössert werden. Es ist deshalb stets für die Construction des Krahnes vortheilhaft, wenn derselbe möglichst nahe an die Kailinie gestellt werden kann. Da es bei festen Krahnen alsdann wesentlich auf eine gute Verankerung in der Höhe der Kais ankommt und diese durch schmiedeeiserne Theile sich fast stets erreichen lässt, so sollte auf die Ausnutzung der Auslegerweite mehr, als gewöhnlich geschieht, Bedacht genommen werden.

Zu den Kralinanlagen dürfen auch die bereits in Fig. 3, S. 1001 in einem Beispiel dargestellten Windeböcke gerechnet werden. Diese stehen in der Regel als zwei, oben mit einander verbundene und dort eine Rolle tragende Beine oder Bäume fest vor der Luke eines Gebäudes. Die Rolle besitzt nur soviel Vorsprung (etwa 1 bis 2m) vor der Wand, dass grössere Lasten bei senkrechter Hebung die Wand nicht berühren und auch kleinere ohne Schwierigkeit in die Luke geholt werden können. Bei dem Anheben aus dem Schiff, sowie bei dem Hinablassen in dasselbe müssen die Lasten in der

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

Regel mit einem Leitseil regiert werden. Die hebende Kraft kann im Gebäude (in Fig. 3 eine vier-pferdige Gasmaschine) stehen oder auch sich Aussen befinden, z. B. als Dampfwinde in einem kleinen Fahrzeuge, welches sich neben dem zu löschenden Schiffe befindet. Die Fig. 3 zeigt endlich noch einen sog. Getreidebagger, welcher aus dem Schiff das lose Getreide mit kleinen Eimern hebt und durch eine sich in zwei (abwechselnd functionireude) Ausgüsse spaltende Schüttrinne so rasch in untergehaltene Säcke fördert, dass die Bedienungsmannschaft kaum rasch genug die vollen Säcke mit leeren vertauschen kann. Ein solcher Bagger oder Korn-Elevator würde zu den Aufzügen zu zählen sein.

Ferner empfiehlt es sich vorzugsweise Schmiedeeisen zu allen grösseren Theilen des Krahnes zu verwenden und Gusseisen nur dort, wo ein Zerspringen in der Kälte oder bei etwaigen zufälligen Stössen der Last besonders beim Niederlassen u. s. w. durchaus nicht zu befürchten ist. Ueberhaupt möge alle Sicherheit unter Berücksichtigung von Stössen berechnet werden. Die Ketten müssen zur Sicherheit mindestens ein Viertel bis ein Halb über der bestimmten Maximallast des Krahnes tragen können und vor der Anbringung sowie von Zeit zu Zeit, (mindestens jährlich einmal) an dem Krahn selbst mit dieser Ueberlast probirt werden unter Anwendung der Maximalgeschwindigkeit. Bei Unterlassung dieser Vorsicht sind Unglücksfälle unvermeidlich.

Die Wahl der Betriebskraft ist in jedem Falle vorzugsweise von localen Verhältnissen abhängig. Doch sollte von vornherein überall die Benutzung der Menschenkraft nur ausnahmsweise in Betracht kommen, denn unter Annahme einer zehnstündigen Arbeitszeit und 7,5mk mechanischer Arbeit eines Menschen in der Secunde ist ein voller Tagelohn zu bezahlen, um 1 Pferdekraft 1 Stunde lang durch Menschenhand zu erzielen, während dieselbe Leistung mit Hülfe einer Dampfmaschine durch

з, 5k Steinkohlen erzeugt wird. Bei durchschnittlichen Preisen ist das Verhältniss der Kosten wie 250 zu 6 Pfennige oder absolut wie etwa 40 zu 1. Die Menschenkraft darf also vernünftigerweise nur da angewandt werden, wo wegen des seltenen Gebrauchs eines Krahnes die Anbringung, Unterhaltung und Wartung eines anderen Motors sich nicht rentiren würde, oder allenfalls, wo Lasten nur vom Ufer, Speicher

и.    s. w. in das Schiff „abzusetzen“ sind, also fast nur ein Bremsen nöthig ist.

Von den Motoren sind nun hauptsächlich der directe Dampf, das Druckwasser (meistens mit Dampfkraft gebildet) und die Gaskraft in Vergleich zu ziehen. Die zunächst für Krahne im Nachstehenden folgenden Bemerkungen gelten übrigens im Wesentlichen auch für Aufzüge und Sturzgerüste, wenngleich dabei im Allgemeinen die Wahl der Betriebskraft eine beschränktere ist.

Die directe Verwendung der Dampfkraft kann auf sehr verschiedene Weise geschehen. Entweder und wohl am häufigsten werden die einzelnen Krahne je mit einer besonderen Maschine versehen. Dies pflegt bei den beweglichen Krahnen die Regel zu sein, obgleich auch bei diesen eine centrale Maschine und Transmission der Kraft möglich ist. Es bedarf hierzu einer Welle mit schwingenden Lagern zur beliebigen Verbindung eines auf der Welle verschieblichen Zahnrades oder dergleichen mit dem Zahnrade des beweglichen Krahnes. Begreiflicherweise ist aber diese Einrichtung umständlich und unsolide. Es kann vielmehr für bewegliche Krahne die Verwendung einzelner der Tragkraft und namentlich der Leistung entsprechenden Dampfmaschinen als die geeignetste Verbindung angesehen werden.

Die in Hamburg in grosser Zahl, dagegen in Bremen und Bremerhafen erst in einigen Exemplaren vorhandenen Krahne dieser Art besitzen meistens einen <ler Länge nach beweglichen, bis zu 10m vom Stützpunkt und etwa 9m über die Kailinie reichenden Ausleger, eine Hubgeschwindigkeit von 0m,ß und eine Tragfähigkeit von 1 bis 15T. Sie haben zur Sicherung gegen stossweise niedergehende Lasten eine sog. Wasserbremse, bei welcher ein durch die zu rasch niedergehende Last bewegter Kolben das übrigens eingeschlossene Wasser durch sehr enge Oeffnungen treiben muss. Es wird dadurch der harte Stoss der Last von dem Krahn und seiner Kette abgenommen und wie auf einen elastischen Körper übertragen. Die grösste Vorsicht, deren ein solcher Krahn bedarf, besteht darin, dass hei Frostwetter und Stillstand rechtzeitig das Wasser aus den verschiedenen Räumen abgelassen wird, um das sonst unausbleibliche Springen von Cylindern und Röhren zu verhüten.

Die directe Dampfkraft kann nun auch von einer Centralstelle aus, abgesehen von der bereits erwähnten Leitung nach beweglichen Erahnen, nach einzelnen festen Erahnen hingeleitet werden und zwar entweder mittelst centraler Maschine, Transmissions wellen und Euppelung an den einzelnen Erahnstellen oder durch centrale Dampfkessel und Dampfrohrleitung zu den einzelnen Maschinen an jedem Erahn. Die erstgenannte Einrichtung ist eine sehr häufige und in fast jeder Werkstätte oder Fabrik zum Betriebe der einzelnen Arbeitsmaschinen vorhanden. Es liegt dabei sehr vortheilhaft die Dampfmaschine in einem besonderen Raum und ist daher weit besser vor Staub und Schmutz geschützt, als die allen Angriffen ausgesetzten Dampfkrahne auf dem Ufer. Zum Betriebe von Erahnen besteht eine solche Einrichtung z. B. in den Speicher-Anlagen der Altona-Eieler Bahn am Altonaer Hafen.

Es befinden sich dort aussen am Speicher zwischen je zwei Luken des obersten Rodens kleine um 180 Grad drehbare Krahne (siehe Fig. 12, S. 1008), deren Ketten durch die Mauer gehen und sich auf eine innerhalb liegende Trommel wickeln. Die Trommel setzt sich vorwärts oder rückwärts in Bewegung' sobald ein Arbeiter nur mit einem Händel die Frictionssclieibe der unter der Decke entlang gehenden Transmissionswelle mit der zu der Winde gehörenden betreffenden Scheibe kuppelt. Die Drehung des Krahnes erfolgt auf ähnliche Weise. Die betreffenden Händel müssen in solchem Falle mittelst Schnüren von jedem Boden aus bewegt werden können, damit die die Lasten auf dem Boden annehmenden oder abgehenden Arbeiter auch die geeignetste Einwirkung auf den Krahn haben. Derartige Transmissionen setzen wegen der vielen Lager für die verschiedenen Wellen eine sehr solide Construction der Speicher oder Schuppen voraus, weil sonst eine grosse Abnutzung und Kraftverminderung eintreten würde. Sehr häufig befinden sich aber hart am Ufer erbaute Gebäude dieser Art nicht in dem Zustande völliger Bewegungslosigkeit.

Die andere Transmission der Dampf kraft mit centraler Eesselanlage lind Dampfrohrleitung zu den einzelnen Dampfmaschinen ist in neuerer Zeit in Fabriken mehrfach mit grossem Nutzen angewandt, hei Hafenanlagen jedoch noch sehr selten, z. B. in Leer. Sie dürfte sich indess unter Umständen hier ebenso wie dort empfehlen, da hei gleichem Eostenaufwande und auf gleiche Entfernungen Dampf mit geringerem Eraftverlust übertragen werden kann, als die Eraft in einer Welle. Bei letzterer consumirt die grosse Zahl der Lager schliesslich einen sehr bedeutenden Theil der Eraft, wogegen der einzige Eraftverlust des Dampfes durch Abkühlung selbst bei grossen Entfernungen sich durch gute Umhüllung der Rohrleitungen auf etwa 5 bis 10°/o reduciren lässt. Besonders ungünstig kann die Wellen-Transmission im Vergleich zur Dampf-Transmission werden, wenn die Anlage gross ist und zeitweilig nur einzelne Erahne in Thätigkeit sind. Es müssen dann die ausgedehnten Transmissions-tlieile in grossem Maasse unnütz umgetrieben werden, während die Dampfleitung durch geeignete Verzweigung der Rohre besser im Verhältnisse zur augenblicklichen Leistung in Thätigkeit gehalten werden kann.

Beide Fälle der Transmission kommen vorzüglich nur in Schuppen oder Speichern in Betracht, weil in diesen wohl nie eine Eessel- oder Feuerungsaulage zulässig erscheint. Im Freien befindliche Erahne werden aber meistens vortlieilhafter als bewegliche mit eigenen Maschinen eingerichtet.

Ebenso bequem wie der centrale Dampfbetrieb ist der Betrieb mit hydraulischer Eraft. Die Einrichtungen hierzu müssen hier als bekannt vorausgesetzt werden.

Hier sei nur kurz erwähnt, dass das Druck w as ser durch Hineinpumpen gewöhnlichen Wassers mit einer kleinen Druckpumpe in einen grossen Cylinder gewonnen wird, welcher durch einen

Kolben mit einer bestimmten Belastung geschlossen ist. Aus diesem Cylinder, dem sog. Akkumulator oder Kraftspeicher, geht eine Rohrleitung zu den einzelnen Kralinen, und lässt nur dann Druckwasser ab, sobald durch ein Händel der Schieber eines zur Hebung der Last oder zur Drehung des Krahnes dienenden Cylinders entsprechend bewegt wird. Das Druckwasser tritt dann durch die beliebig eng zu haltende Schieberöffnung in die genannten Cylinder und treibt deren Kolben mit einer der Oeffuung entsprechenden Geschwindigkeit hinaus. Bei dem Niedergange der Last drückt diese, nach Absperrung des Druckrohrs, den Kolben wieder hinein und dadurch das frühere Druckwasser in das Rücklaufrohr. Der Kopf jedes Kolbens der Hebe- oder Treib-Cylinder trägt eine oder mehrere Rollen, denen eben so viele an dem Boden des Cylinders gegenüber stehen. Um diese Rollen ist eine an einem Punkte des Cylinders befestigte Kette geschlungen, deren loses Ende über die Auslegerrolle des Krahnes geht und die zu hebende Last trägt. Diese Einrichtung ist umgekehrt die eines gewöhnlichen Flaschenzuges, denn die Last macht den 2. n mal grösseren Weg als der mit n Rollen versehene Kolben oder die Triebkraft. Da die Lastwege oft reichlich 10m Höhe betragen und die bis mit etwa 40 Atmosphären Druck arbeitenden Cylinder keine zu grosse Ausdehnung erhalten dürfen, so pflegt bei etwa 1,5 bis 2m Länge der Cylinder die Uebcrsetzung eine 6 fache zu sein. Um das Ganze gegen Stosswirkung der etwa zu rasch auf- oder niedergehenden Last zu sichern, dienen sog. Stossventile, wovon eins bei raschem Sinken der Last sich nach dem Druckrohr hin öffnet und dorthin das zu stark gepresste Rücklaufwasser aus dem Treihcylinder auslässt, ein anderes bei zu raschem Heben nach Absperrung des Druckrohrs aus dem Rücklaufrohr Wasser in den Treib-cylinder einsaugt. Die Drehung des Krahnes geschieht meistens durch zwei kleine, zu beiden Seiten desselben liegende Dreh cylin der, an denen die Enden einer Kette befestigt sind. Diese Kette geht zunächst über die einfache Rolle eines jeden Cylinderkopfes und in ihrer Mitte legt sie sich um eine auf dem drehbaren Theil des Krahnes sitzende Kettenscheibe. Durch die Steuerung wird abwechselnd der eine Cylinder mit dem Druckrohre, der andere mit dem Rücklaufrohre verbunden, so dass der eine heraus, der andere hinein geht und die Kette bei festliegenden Enden sich nur in der Mitte verschiebt und dabei den Krahn dreht.

Die besonderen Vortheile der hydraulischen Hebe-Apparate sind, dass sich die Rohrleitungen verhältnissmässig leicht nach den betreffenden Punkten hinführen lassen, dass die Apparate selbst sehr einfach sind und endlich, dass durch die Aufspeicherung der Kraft in dem Akkumulator es möglich ist mit einer vergleichsweise kleinen Dampfmaschine zeitweilig eine sehr bedeutende Arbeit zu verrichten.

Es ist jedoch keineswegs zu sagen, dass die hydraulischen Motoren überall am Platze wären. Zunächst spricht gegen sie an vielen Orten die Gefahr, dass die Leitungen und die Cylinder bei starkem Froste einfrieren. Man kann sie dagegen zwar möglichst frostfrei legen, sie bei Frostwetter ablaufen lassen, wenn zu dieser Zeit kein Gebrauch davon gemacht wird, oder dem Wasser Glycerin zusetzen. Trotzdem treten oft Störungen und Beschädigungen durch Frost ein, die bei anderen Motoren wegfallen. Bei dem milden Klima Englands ist dieser Umstand dort bei weitem nicht von der Bedeutung wie in Deutschland.

Sodann verursachen sie höhere Betriebskosten als die meisten anderen Motoren. Denn es wird von der Total-Arbeit der das Druckwasser erzeugenden Dampfmaschine nur etwa 70°/o durch die Pumpen auf das Druckwasser und von diesem nur im günstigsten Falle wieder 70°/o auf die zu hebende Last übertragen. Der Nutzeffect beträgt also kaum 50°/o. Im Allgemeinen liegt die Ursache davon vorzugsweise in den Widerständen, die das Wasser in den Pumpen sowie in den Schieberöffnungen u. s. w. erfährt. Dabei ist sogar jener Nutzeffect nur bei der Hebung der Maximallasten vorhanden, für welche der Apparat construirt ist; für alle geringeren Lasten wird er, entsprechend deren Verhältniss zur Maximallast, kleiner, weil zum Heben auf eine bestimmte Höhe stets das gleiche Wasserquantum verbraucht wird. Endlich würde bei eintretendem Rohrbruche oder der Reparatur der Maschine die ganze Anlage nicht betriebsfähig sein, was in ähnlicher Weise zwar auch bei dem centralen Dampf-

betriebe stattfinden kann, jedoch nicht so wahrscheinlich ist und sich dann noch eher durch interimistische Vorkehrungen zum Theil unschädlich machen lässt. Der grösste Vortheil der hydraulischen Kraft für Krahne und Aufzüge besteht in der ungemein einfachen Bedienung, so dass dafür gar keine besonderen Kosten zu rechnen sind, weil dieselben Arbeiter, welche die Ladungen auf dem Ufer empfangen oder abgeben, auch den Krahn bedienen können. Diese Anordnung ist bei den meisten älteren Anlagen nicht einmal getroffen.

Endlich kommen in neuerer Zeit die Gaskraftmaschinen auch zum Betriebe von Krahnen u. s. w. mehr in Gebrauch, seitdem ihre Construction etwas robuster geworden ist. Bekanntlich besteht das Wesentliche derselben darin, dass mittelst Schieberbewegung ein kleines Quantum Gas sich mit einem entsprechenden Quantum Luft in einem Raume mengt, dort durch eine fortwährend brennende kleine Gasflamme entzündet wird und als explodirendes Knallgas den Kolben eines Cylinders treibt.

Zur Gewinnung einer Leistung von 1 Pferdekraft bei lstiindigem Betrieb verbraucht eine Gaskraftmaschine etwa 0,8 kbm Gas, wofür an Kosten etwa 10 Pfennige zu rechnen sind. Ein grosser Vorzug dieser nur kleinen Raum einnehmenden, einfachen und sich völlig selbst regulirenden Maschinen ist dabei, dass man sie überall in Gebäuden aufstellen, also auch in die engste Verbindung mit dem zu treibenden Krahn bringen kann, und dass sie jederzeit ohne Vorbereitung in Gang gesetzt und darin ohne jegliche Hülfe oder Aufsicht erhalten werden können. Es wird also im Vergleich zu einem selbständigen Dampf krahn ein Wärter erspart. Die eintretenden Arbeitspausen in der Bewegung der Lasten consumiren etwa gleich viel Kosten an Gas als bei Dampfbetrieb durch Abkühlung und Dampfverlust u. s. w. verloren geht.

Im Ganzen stellen sich die Betriebskosten der Gasmaschinen nahezu gleich denen der Dampfmaschinen einschliesslich der bei diesen mehr nothwendigen Wartung.

Aufzüge sind für alle höheren, aus mehreren Etagen bestehenden Speicher nothwendig, wenn diese nicht etwa in der Höhe des obersten Bodens noch mit einem Krahn versehen sind. Das Aufwinden bis zu grosser Höhe durch Krahne ist aber wegen des Pendelns der Last umständlich oder gefährlich. Dazu kommt, dass sehr oft die Waaren erst unten in der Höhe des Kais nachgesehen, gewogen u. s. w. werden müssen, ehe sie auf die oberen Böden geschafft werden. Alsdann sind Aufzüge im Innern des Speichers weit bequemer und vortheilhafter als Krahne an der Aussenseite.

Ein sehr gutes Beispiel davon bietet die schon auf Seite 1005 mitgetheilte Fig. 7 von der Speicheranlage zu Geestemünde. Der Aufzug c dient in der Regel für Lasten von 1 Tonne und wird durch den im Keller stehenden hydraulischen Cylinder & bedient. Die grösste Aufzugshöhe ist 16m,25. Der Cylinderkolben hat 2m,03 Hubhöhe. Es musste also der Weg verachtfacht werden. Hierzu besitzen zunächst Cylinder und Kolben je 2 Rollen, so dass die Kette dort vierfach vorhanden ist. Das lose Ende ist an einer beweglichen Rolle d befestigt, welche von der an einem Punkt des obersten Bodens befestigten Aufzugskette der Plattform getragen wird. Mit dieser Rolle ist zugleich ein Gegengewicht für die Plattform verbunden. Wird die vom Cylinder kommende Kette direct mit der Aufzugskette durch Weglassung der Rolle d verbunden, so kann der Aufzug nur bis zu dem dritten Boden gelangen aber das doppelte Gewicht, also 2 Tonnen, tragen. Dass die schwereren und aus grösseren Collis bestehenden Lasten nur auf die unteren, die leichteren dagegen auf die oberen Böden kommen dient ausserdem zur billigeren Construction des Speichers. Die Steuerung des Schiebers erfolgt durch eine Schnur ohne Ende von jedem Boden des Speichers durch die dort beschäftigten Arbeiter. Die Lasten können offenbar ebenso einfach gesenkt als gehoben werden, wobei in ersterem Falle der Cylinder nur als Wasserbremse wirkt. In den drei Geestemünder Speichern, siehe Fig. 2, Taf. LVII, sind im Ganzen 6 solche Aufzüge. Näheres siehe Zeitschr. des Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover (Bd. XII) von Welkner.

Eine besondere und sehr wichtige Art von Ladevorrichtungen in grösseren Häfen erfordert die Verladung der Steinkohlen. Wenn schon allein zur möglichst raschen Beladung grosser Dampfschiffe mit der zur Heizung der Maschine erforderlichen Kohle solche Einrichtungen durch blosse Zeitersparniss sich bezahlt machen, so hängt in manchen Häfen das Kohlenexportgeschäft gradezu von der Vollkommenheit derselben ab. England exportirt z. B. in den letzten Jahren über 14 Millionen Tons Kohle, vorzüglich aus dem District zwischen Tyne und Humber und im Westen aus Wales über Liverpool und Cardiff. Allein aus den Tyne-Häfen Newcastle, North- und South-Shields sind in einem Jahr fast 19 000 Schiffe mit nahezu 5 Millionen Reg.-Tons und zwar hauptsächlich mit Kohlen ausgelaufen. Bei solch colossalen Massen ist es begreiflich dass die einfachste, rascheste und billigste Verladungsmethode geboten ist. Schon seit längeren Jahren sind daher in den englischen Kohlenhäfen die betreffenden Einrichtungen sehr gut ausgebildet, indess durch Concurrenz immer mehr vervollkommnet, so dass die dortigen Anstalten als mustergültig anzusehen sind.

Für die deutschen Häfen, in denen bis jetzt nur sehr vereinzelte Vorrichtungen dieser Art existiren, während in den meisten noch englische Kohle eingeführt wird, macht sich in neuerer Zeit das Bedürfniss nach ähnlichen Anlagen dringend geltend. Denn durch sie wird nicht nur die Ausfuhr deutscher Kohle und damit eine Hebung der Kohlenindustrie ermöglicht, sondern es gewinnen auch die betreffenden Seehäfen durch den Kohlenexport den Vortheil, dass angekommene Schiffe, welche in Ermangelung von Rückfracht nur mit Ballast hätten wieder auslaufen müssen, wenigstens ndt Kohle beladen eine neue Fahrt antreten können. Dadurch sinken die Frachtkosten nach solchen Häfen begreiflicherweise sehr erheblich, oft auf die Hälfte, denn mit Ausnahme Englands bedarf fast jedes Land fremder Kohlen.

Ausser der raschen und billigen Verladung ist nun aber noch als eine wichtige Forderung anzusehen, dass die Kohle möglichst wenig durch das Fallen vom Wagen in die Verlade Vorrichtung und aus dieser in den Schiffsraum zerkleinert werde. Hiervon hängt nicht allein der schliessliche Werth der Kohle erheblich ab, sondern auch die geringere Gefahr der Selbstentzündung während der Fahrt. Es unterliegt nach den Untersuchungen einer auf Anordnung der englischen Regierung niedergesetzten Commission von Gelehrten und Fachmännern³) keinem Zweifel mehr, dass durch das heftige Niederfallen von grosser Höhe die Kohle sich erhitzt, und es ist ausserdem constatirt, dass je grösser die Ladung und je weiter die Fahrt durch die warmen Zonen, desto häufiger die meist zum Untergang der Schiffe führenden Selbstentzündungen Vorkommen.

Nach dem erwähnten Commissionsberichte kamen im Jahre 1874 auf 31116 englischen Schiffen mit 13369012¹' 70 Entzündungen vor, davon auf den 26631 nach europäischen Häfen gefahrenen Schiffen mit 10513181¹’ nur 10 Entzündungen, auf den 4185 nach aussereuropäischen Häfen gefahrenen mit 2 855 831T 60 Entzündungen. Von den letzteren 4485 Schiffen kamen auf Schiffe unter 500T nur ’/fVo Entzündungen, bei den nachfolgenden Stufen: 500 bis 1000T, 1000 bis 1500T, 1500 bis über 2000T dagegen bezw. l°/o, 3¹/a°/o und 9°/o. Beiläufig sei noch bemerkt, dass die Entzündungen meistens in der Nähe der Luken entstehen und dass nach den statistischen Erhebungen jener Commission eine tief durch den ganzen Schiffsraum gehende Ventilation die Entzündungen zu befördern scheint.

Namentlich bei grossen Schiffen, welche weite Reisen durch tlie Tropen machen, muss man besonders vorsichtig mit der Beladung sein. Die einzelnen Arten der Kohle sind jedoch in dieser Hinsicht sowie nach ihrer Sprödigkeit sehr verschieden.

Endlich hängt die Einrichtung noch von der disponiblen Höhe der die Kohlenanfuhr vermittelnden Eisenbahn gegen den Wasserstand des Hafens und die Höhe der Schiffe selbst ab. Je grössere Schwankungen in beiden Höhenmaassen Vorkommen, desto complicirter wird die Einrichtung der Ladevorriehtung, damit eine nachtheilige senkrechte Fallhöhe vermieden werde. Um die Kohle durch ihr eigenes Gewicht auf der geneigten Ebene einer Schüttrinne oder des Eisenbahnwagens zum Gleiten zu bringen, muss ein Neigungswinkel von etwa 30 bis 40 Grad vorhanden sein, wobei zu beachten ist, dass zwar die Kohle in grosser Höhe auf derselben Ebene liegend leichter rutscht als bei geringer, dass man aber nur eine massige Höhe von etwa Om,6 geben darf, um nicht einen zu heftigen Stoss der Masse zu erzeugen.

Einen gewissen Einfluss auf die Anordnung der Ladevorrichtung besitzen endlich die zum Kohlentransport benutzten Eisenbahnwagen. Wo wie in Deutschland noch vorwiegend nur Wagen mit Seitenklappen bestehen, lässt sich die Kohle nicht durch ihr eigenes Gewicht aus dem Wagen schütten, sondern bedarf der für einen grossartigen Betrieb viel zu theueren Arbeit des Ausschaufelns. In England sind daher zum Beladen der Schilfe namentlich in den eigentlichen Kohlenhäfen fast nur Wagen mit ein oder zwei Bodenklappen oder mit Kopfklappen in Gebrauch. Ohne derartige Wagen ist ein bedeutender Kohlenexport nicht gut denkbar.

Die Anordnung der Gleise für die rascheste Zuführung der vollen und Abführung der leeren Wagen ist nun schon gewissermaassen ein Theil der ganzen Verladevorrichtung. Denn es hängt die Leistungsfähigkeit der letzteren in sehr hohem Grade von der zweckmässigen Anordnung der Gleise und der Gleisverbindungen, wie Weichen, Drehscheiben u. s. w. ah. Auch in dieser Beziehung erscheinen die englischen Verladevorrichtungen mustergültig. Es wird zunächst bei diesen grundsätzlich die theuere und langsame menschliche Arbeit auf das Minimum beschränkt, oft lediglich auf die Bewegung gewisser Steuerungshändel oder Bremshebel. So werden bei den grösseren Anlagen an der Tyne, in Sunderland u. s. w., wo die örtliche Lage es nur gestattet, geneigte Gleise angewandt, um die vollen Wagen durch ihr eignes Gewicht nach der eigentlichen Ladevorrichtung hinlaufen und ebenso die leeren wieder auf umgekehrt geneigten Gleisen nach der betreffenden Rangirstelle zurücklaufen zu lassen. Wo dies nicht ausführbar oder wo ein Heben der vollen Wagen überhaupt nicht nöthig, hat man Bremsberge benutzt, hei denen die herablaufenden vollen Wagen die leeren wieder hinaufziehen, oder endlich ist durch hydraulische Hebevorrichtung nicht nur dem vollen Wagen eine genügende Ausschütthöhe, sondern auch |dem leeren Wagen eine genügende Höhe zum selbsttätigen Rücklauf gegeben. Dabei werden etwaige Drehscheiben sehr oft durch hydraulische Kraft getrieben, wobei der Wärter nur mit dem Fuss auf einen mit dem Schieber verbundenen Knopf zu treten hat; ebenso werden die Wagen mittelst stehender hydraulischer Winden (Gapstans) herangeholt und entfernt. Mindestens aber werden die Drehscheiben von den sonst zum Rangiren gebrauchten Pferden gedreht.

Die eigentlichen Kohlen-Ladevorrichtungen können in folgende 4 Arten unterschieden werden:

1.    das Schlittrinnen-System (Spout), wobei die Kohlen aus dem Boden des Wagens in eine geneigte Schüttrinne fallen und aus dieser in die Schiffsluke geleitet werden;

2.    das Kipp-System (Tip), wobei die Wagen in der Regel auf einer Plattform stehend, und oft vorher mit dieser gehoben, um eine horizontale Achse gekippt und aus der Kopf klappe entleert werden;

3.    das Kr ah n-System (Drop), wobei die ganzen Wagen durch einen gewöhnlichen Krahn oder einen krahnartigen Ausleger vom Ufer bis über die Schilfsluke geschwenkt und dort entweder mit ihren Bodenklappen direct oder mit Kopf klappen nach zuvorigem Kippen entleert werden, und endlich:

4.    das Kasten-System (Box), wobei die Kohlen in besonderen auf Wagengestellen stehenden Kasten von etwa 2 Tons herangefahren und diese mit Bodenklappen versehenen Kasten durch Krahne in die Schiffsluke gesenkt werden. Hierhin gehört auch das umständlichere und bei grossem Betriebe unvorteilhafte Verfahren, dass die Kohle aus den gewöhnlichen Wagen in derartige Kasten geschaufelt und dann mit Krahnen ins Schilf gelassen wird.

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Das erste und zweite dieser Systeme sowie das dritte und vierte haben bezw. die grössere Aehnlichkeit miteinander. Die beiden ersten gewähren bei Weitem die grösste Leistungsfähigkeit, schonen jedoch im Ganzen weniger die Kohle gegen Zerspringen als die letzteren, namentlich das Kastensystem. Um diesen Uebelstand zu verringern wendet man wohl gleichzeitig neben ihnen im Anfang der Beladung Kübel an, welche mit Krahnen bis dicht über den Boden des Schilfes herabgelassen werden. Siehe Fig. 1, Taf. LIX. Sobald sich dann ein bis zur Luke reichender Schüttkegel gebildet hat, können die anderen Methoden mit weniger Nachtheil angewandt werden. Den in jedem Falle sich bildenden Schuttkegel kann man mit Vortheil benutzen um die später nachfolgende Kohle im Schilf leicht auszubreiten, wobei sich in England leichter Blechplatten zum besseren Gleiten bedient.

Von dem Schiittrinnen-System dient die in nebenstehender Fig. 13 dargestellte sehr vollkommene Vorrichtung zu Sunderland als Beispiel. Es sind dabei wegen Veränderlichkeit der Fallhöhe mehrere feste Schüttrinnen übereinander bracht, vor welchen eine bewegliche Rinne in passender Höhe mit einem besonderen Verbindungsstück a eingestellt werden kann. Die zur Zeit nicht benutzten festen Rinnen werden durch eine Klappe geschlossen, welche für die benutzte den Anfang der Rinne bildet. Die Fallhöhe vom Wagen auf die Rinne bleibt constant. In ähnlicher Weise sind an anderen Orten die festen Schüttrinnen, bis sieben übereinander, gradlinig verlängert, was jedoch theuerer ist und die Aufstellung des entleerenden Wagens an verschiedenen Stellen bedingt. Meistens stehen zwei bis drei solcher Vorrichtungen in etwa 15m Entfernung nebeneinander um gleichzeitig in zwei oder drei Luken eines Schiffes zu schütten. Um dann jedoch der verschie-= denen Entfernung der Luken zu entsprechen, ist das die bewegliche Schüttrinne tragende Gestell nach der in kleinerem Maasstabe beigefügten Grundriss-Skizze b etwas drehbar, so dass die Spitze der Rinne um etwa 5m sich horizontal hin und her

Fig. 13.

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bewegen lässt. Es kann dadurch in Luken von 10 bis 20m Entfernung gleichzeitig geschüttet werden. Die Einfalltrichter sind in der Richtung der Wagengleise so lang, dass zwei Wagen gleichzeitig entleert werden können. Damit die Kohle in geschlossenem Strahl hinabgleitet, was das Zerspringen verringert, wird die bewegliche Rinne unten so oft es nöthig ist durch eine Klappe geschlossen. Zur Bedienung einer solchen etwa 10000 M. kostenden Vorrichtung gehören 4 Mann, wovon nur einer die Klappen der Schüttrinne und deren Neigung regulirt, die anderen die richtige Stellung der Wagen und das Oeffnen der Bodenklappen besorgen. Bei Wagenladungen von 8 Tons und der Benutzung zweier Schüttrinnen nebeneinander wird deren Leistung auf 400 bis 500 Tons in einer Stunde angegeben. Die durchschnittliche Tagesleistung wird jedoch 1500 Tons nicht übersteigen. Diese Art Vorrichtungen stehen oft auf weit in den Hafen vorspringenden Ilolzgerüsten, siehe Fig. 2, 4 und 8, Taf. LIX, die so im Grundrisse gestaltet sind, dass möglichst viele Schiffe nebeneinander beladen werden können. Das in den Tyne-Docks befindliche, in Fig. 8 dargestellte Gerüst ist in dieser Hinsicht besonders vortheilhaft.

Fig. 14.

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Von dem Kipp-System giebt Fig. 1, Taf. LIX ein Beispiel. Wenn, wie in diesem Falle, die Wagen erst gehoben werden müssen, so dient dazu fast stets ein hydraulischer Cylinder. Daneben wird alsdann in der Regel ein kleinerer Cylinder zum Kippen der drehbaren Plattform gebraucht. Wo dagegen, wie bei hochgelegenen Ufern ein Heben der Plattform nicht erst nothwendig, geschieht das Kippen meist durch das Gewicht des mit seinem Schwerpunkt bis über die Drehachse der Plattform hinausgefahrenen Wagens. Es ist alsdann nur ein Bremsapparat nothwendig, um zu heftiges Niedergehen des beladenen Wagens zu verhüten. Ist diese Bremse eine Wasserbremse, so kann wie bei der sehr sinnreichen und vortheilhaft wirkenden Einrichtung auf dem Köln-Mindener Bahnhofe zu Hamburg, welche in vorstehender Fig. 14 dargestellt ist, die heim Niedergange des vollen Wagens gewonnene Druckkraft zur Hebung des leeren Wagens benutzt werden. Es wechselt zu diesem Zwecke das Wasser nur zwischen dem im Aufrisse sichtbaren schwingenden Cylinder und dem im Grundrisse angedeuteten

Fig. 15.

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Das Kr ahn-System zeigt in einfacher Weise die nebenstehende Fig. 15. Der feste, horizontal drehbare Dampfkrahn ist auch zu allen anderen grösseren Lasten zu gebrauchen. Eigenthiimlicher ist der in Fig. 5, Taf. LIX dargestellte hydraulische Apparat, bei welchem der erste Cylinder die Hebung des Wagens, der zweite die Bewegung des Auslegers, der dritte das schliessliche Kippen der Plattform besorgt. Die ganze Operation dauert 5 Min. Zeit. Es können hierbei Wagen mit Bodenklappen und Kopfklappen benutzt werden.

Ueber andere Constructionen von Kohlensturzvorrichtungen siehe Zeitschr. für Bauw. 1878, Mittheilung von v. Doemming und Schnitger. Die Vorrichtungen zum Ueberladen von Steinkohlen in den Häfen Englands. Zeitschr. f. Baukunde. 1878. S. 235.

§ 9. Anlandevorrichtungen. Es giebt eine grosse Anzahl von Seehäfen, in denen ausser Bootstreppen besondere und öffentliche Einrichtungen zum Anlanden für Menschen gar nicht Vorkommen, trotzdem dass täglich zahlreiche Personen genöthigt sind zwischen Schilf und Ufer zu verkehren. Der Grund dieses oft nur scheinbaren Mangels liegt darin, dass die bei weitem die grösste Zahl ausmachenden eigentlichen Handelsschiffe in der Regel nicht eher ihre Mannschaft und etwaige Passagiere von Bord lassen dürfen, als bis sie den zu ihrer Ent- und Beladung bestimmten Platz am Ufer erreicht haben, und dass sie diesen Platz bis zum letzten Augenblick der Abreise inne zu halten pflegen. Für diese Art Schiffe ist das rasche Löschen und Laden der Waaren unvergleichlich wichtiger als das bequeme Anlanden der Menschen, und besondere Einrichtungen für letzteren Zweck würden dem ersteren nur hinderlich sein.

Das Bedürfniss eigentlicher Lande Vorrichtungen tritt erst bei sog. Passagier-schiffen ein, welche nur bei gewissen Häfen grössere Bedeutung haben. Es sind dies namentlich diejenigen Häfen, welche in hervorragender Weise den Personenverkehr zur See vermitteln, wie z. B. Dover und Calais zwischen England und Frankreich, in denen täglich mehrere regelmässig fahrende Postdampfer ebensoviel Passagiere zu befördern haben, als die von verschiedenen Punkten dieser Länder dort zusammentreffenden Eisenbahnen heranbringen. Bei solchen Häfen überwiegt der Personenverkehr oft bei weitem den Handelsverkehr und bequeme geräumige Anlandevorrichtungen bilden dann den wuchtigsten Theil der ganzen Hafenanlage.

Während nach dem in § 1 Gesagten der Waarenhandel vorzugsweise solche Häfen aufsucht, die weit ins Innere des Landes hineinspringen, geht umgekehrt der Personenverkehr grade mehr über die am weitesten seewärts belegenen Häfen eines Landes. So landen trotz des enormen Waarenhandels von London dort verhältniss-mässig wenige Passagiere.

Endlich wird das Bedürfniss von Landevorrichtungen im Allgemeinen um so grösser, je mehr der Hafen in directer Verbindung mit einer grossen Stadt steht und je geschlossener seine Gesammtform ist, während umgekehrt isolirte und langgestreckte, aus vielen einzelnen Docks bestehende Häfen entweder gar keinen oder einen sich nicht concentrirenden Personenverkehr haben.

Für manche Häfen bildet der Viehtransport einen wichtigen Zweig des Verkehrs. Die hierfür nöthigen Anlandevorrichtungen unterscheiden sich übrigens fast gar nicht von den vollkommenen Anlagen für den Personenverkehr und können deshalb gemeinschaftlich mit jenen besprochen werden.

Hinsichtlich der Anordnung und Constrnction ist nun nicht allein das grössere oder geringere Bedürfniss entscheidend, sondern es ist dabei sowohl die Belegenheit als auch der Wechsel der Wasserstände von Bedeutung. Wo die Anlandevorrichtung vor heftigem Seegange geschlitzt liegt, wie z. B. in Vorhäfen oder gar in geschlossenen Docks, kann sie wesentlich leichter construirt sein als am offenen Wasser. Noch maassgebender ist es, ob der Wasserstand oft und stark wechselt, wie z. B. an der englischen und französischen Küste, oder ob er selten, langsam und, abgesehen von Sturmfluthen, nur unbedeutend schwankt, wie z. B. am Mittelmeer und an der Ostsee. Wo die Schiffe bei heftigem Sturm überhaupt nicht an das Ufer legen können, darf auch auf die höheren Sturmfluthen keine Rücksicht genommen werden.

Indem nun die verschiedenen Einrichtungen äusserst mannigfaltig und dabei in ihrer Wahl oft von rein localen Umständen abhängig sind, die grösseren endlich

in ihrer Detailconstruction theils zum Schiffbau, tlieils zum Brückenbau gehören, so möge zunächst eine übersichtliche Eintheilung und sodann eine kurze Besprechung in der Keihenfolge stattfinden, dass die einfacheren den complicirteren vorangehen. Es sind zunächst zu unterscheiden die Anlandevorrichtungen für Böte von denen für eigentliche Schiffe. Für erstere kommen besonders feste Leitern und feste Treppen, seltener bewegliche Treppen, oder Anlandebrücken in Betracht. Für grössere Schiffe dagegen sind Leitern gar nicht, feste Treppen vorzugsweise für Landungen an offener See, dagegen an geschützteren Stellen mehr die bequemeren Landungsbrücken in Gebrauch. Von letzteren sind wieder zwei Arten zu unterscheiden, nämlich solche ohne Ponton, und die auf einem Ponton ruhenden. Diese letztgenannte Art besitzt die grösste Anwendung.

Bei dieser Eintheilung ist von all denjenigen Einrichtungen abgesehen, welche die Schiffe selbst besitzen, also z. B. den beweglichen sog. Fallreeps-Treppen, die zur Seite der Schiffe angehängt werden und namentlich die Verbindung des Schilfes mit dem Boot hersteilen, ferner von den Landungsstegen, welche die nicht an einer öffentlichen Landevorrichtung anlegenden Schiffe einfach vom Schiffsdeck auf das Ufer schieben, soweit dies möglich ist. Solche Stege werden auch in seltenen Fällen von der Hafenverwaltung für Passagierschiffe vorgehalten, bedürfen jedoch höchstens insoweit einer Erwähnung, dass sie bei grösserer Länge und Höhe mit Trittleisten und Geländern versehen werden müssen, auch wohl eine verschiebbare Unterstützung durch einen leichten Bock erhalten. Um den Verkehr am Ufer nicht zu stören, werden sie unter Umständen parallel zu demselben gelegt, wobei dann das Schiff zur Aufnahme des oberen Endes des Steges besonders eingerichtet sein muss.

Leitern werden allerdings nur für die Schiffsmannschaften hergestellt, müssen aber möglichst zahlreich vorhanden sein, so dass sich am Kai auf je eine Schiffslänge, also auf 70 bis 80™, mindestens eine Leiter findet. Sie bestehen nach Fig. 16 in der Kegel aus Schmiedeeisen, haben etwa 0m,5 Breite und liegen so weit in der Mauer vertieft, dass sie nirgends vortreten. Die Sprossen werden aus Flacheisen oder aus zwei hintereinander liegenden Rundeisen hergestellt, um einen besseren Auftritt zu gewinnen. Die ganze Leiter wird so in dem Mauerschlitz befestigt, dass man sie leicht abnehmen und ausbessern oder erneuern kann. Oben auf der Mauer muss ein flacher Bügel angebracht sein, in den man hineingreift, um sich ganz hinauf zu ziehen. Derselbe muss so geformt sein, dass Trossen und Ketten leicht über ihn hinweg gleiten. An den Seiten der Leitern sollen sich in der Mauer Bootsringe zum Festmachen der Fahrzeuge befinden.

Fig. 16.

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Fig. 17.

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Treppen für das Anlegen von Booten müssen an solche Punkte des Kais gelegt werden, welche von grossen Fahrzeugen nicht ausgenutzt werden können und daher immer für Boote frei bleiben, also in die Ecken der Bassins u. s. w. Ani besten laufen sie parallel zur Mauerflucht und sind in die Mauer eingeschnitten (s. Fig. 17). Das unterste Podest liegt etwa lm,5 über dem niedrigsten Wasserstande; wenn ein häufiger und starker Wasserwechsel vorhanden ist, werden mehrere Podeste angelegt.

Die Breite einer Bootstreppe muss mindestens lm, besser lm,5 bis 2iU betragen, da die Stufen meistens schlüpfrig sind und ein äusseres Geländer nicht angebracht werden kann. Ein eiserner Handläufer an der Mauerseite ist zweckmässig. Bootsringe dürfen an den Seiten nicht fehlen. Ausserdem empfiehlt es sich auf jeder 4ten oder 5ten Stufe einen eisernen Bügel anzubringen, in welchen man mit dem Bootshaken hineingreifen kann, siehe Fig. 17 b (S. 1019).

Wo die Wasserstände häufig und stark schwanken, bedient man sich für die Landung von Böten zuweilen beweglicher Treppen. Dieselben gestatten eine verschiedenartige Anordnung. So kann man z. B. einzelne bewegliche Stufen mit ihren Enden auf Vorsprüngen einer Mauernische ruhen lassen, und dieselben durch ein Ponton mit steigendem Wasserstande nach und nach von unten anfangend heben, so dass stets in geeigneter Höhe ein horizontales Podest sich befindet. Oder man lässt die völlig zu einem Ganzen verbundene Treppe unten mittelst Rollen auf einem Ponton ruhen, und bringt die Treppenstufen mit ihrer einen Kante auf der sie zunächst unterstützenden Wange derartig beweglich an, dass sie bei jeder Höhenlage des Pontons horizontal liegen. Zu dem Ende liegt nach Fig. 18 parallel über jeder Wange ein zugleich als Geländer dienender Träger, an welchem die anderen Kanten der Treppenstufen mit einer Hängestange angehängt sind. Beide Träger werden durch starke Ständer, von denen nur der oberste fest, die unteren in Scharnieren beweglich sind, stets in paralleler Lage gehalten. Die Lage der oberen Aufhängepunkte der Stufen und der unteren zwei Stützpunkte gegeneinander hängt von den absoluten Maassen sowie von dem grössten und kleinsten Neigungsverhältnisse der Treppe ab. Eine solche Treppe befindet sich u. A. im Hamburger Hafen.

Wo grosse Schiffe namentlich Postdampfer auch bei heftigem Sturme und Seegange anlegen müssen, sind im Allgemeinen feste, an sicheren Hafendämmen angebrachte Treppen in Gebrauch.

Fig. 18.

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Fig. 19.

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Eine der grossartigsten Anlagen dieser Art ist die Treppenanlage am Hafeudamm zu Dover, über dessen sonstige Anordnung und Construction § 12 zu vergleichen ist. Dieser Hafendamm wird je nach der Windrichtung bald an der einen, bald an der anderen Seite zum Anlegen der Dampfer benutzt und ist deshalb in der Anlage der Treppen fast symmetrisch auf beiden Seiten. Da die gewöhnliche Fluthschwankung zwischen 5 bis 6m beträgt, und das Landen unabhängig von der Fluth zu jeder beliebigen Zeit geschehen muss, so waren zum bequemen und sicheren Verkehr zahlreicher Passagiere sehr ausgedehnte Treppenpodeste erforderlich. Dieselben sind in geschickterWeise auf einen möglichst kleinen Kaum zusammengedrängt, so dass die Schiffe fast ganz genau an demselben Punkte anlegen können. Es wird hierdurch die Sicherheit des Landens wesentlich erhöht, weil die Schiffsmannschaft jedesmal fast das gleiche Mannöver zu machen hat. Nach obiger Fig. 19 führt von der Krone

des Dammes (0) die Treppe parallel zur Mauer hinab auf das oberste Podest (1), das etwas über Hochwasser liegt. Das zweite Podest (2) ist etwa 2m unter Hochwasser angebracht. Von ihm laufen zwei Treppenarme hinab, der eine kürzere mündet auf dem dritten Podest (3), der längere führt zu dem untersten vierten Podest, das nur etwa lm über Niedrigwasser liegt. Die ganze Treppenanlage liegt in einem vor den Hafendamm tretenden Vorbau. Die Breite der einzelnen Treppen beträgt lm,4. Die mittleren Podeste 1 und 2 sowie die Krone des Dammes sind als hölzerne Galerien fortgeführt, so dass z. B. das zweite Podest in ganzer Länge über der untersten Treppe und dem vierten Podest hinläuft, und das erste Podest über dem dritten u. s. w. Die oberste Galerie ist im Grundriss fortgelassen.

Von grosser Annehmlichkeit für die Reisenden ist, dass gleich neben der Treppenanlage der Eisenbahnzug auf dem Hafendamm seine Endstation findet. In ähnlicher Weise ist auf der französischen Seite des Canals in Calais die Treppenanlage an dem hölzernen Hafendamm (siehe Fig. 11, Taf. LVIII) angebracht, freilich in einfacherer Weise. Ausserdem wird an diesem Damm immer nur an der westlichen Seite in der eigentlichen Hafeneinfahrt angelegt. Begreiflicherweise macht die Anbringung von Treppen in einem Holzgerüst weniger Schwierigkeit, als an einem Steinbau. In Calais müssen die Reisenden von dem Hafendamm zur entfernteren Bahnstation gehen, trotzdem ein Schienengleis für Güterwagen auf dem Hafendamm liegt.

Von den festen Treppen sei endlich noch bemerkt, dass sie nie, wie es für Binnenschiffahrt wohl zulässig, durch blosse Auskragung der Treppenstufen vor der Mauer hergestellt sein dürfen, damit ein Unterhaken der Fahrzeuge absolut vermieden werde. Wo starker Verkehr gleichzeitig auf- und abwärts stattfindet, empfiehlt sich entweder getrennte Treppenläufe oder wenigstens in der Mitte jedes Treppenlaufs eine Scheidewand anzubringen. Eine Ueberdeckung der Treppe ist sowohl zum Schutz gegen Regen als zur sicheren Passage oberhalb derselben erwünscht. Geländer, Beleuchtung u. s. w. sind nach Umständen anzubringen.

Anlandebrücken ohne Pontons kommen da hauptsächlich vor, wo die 'Schiffe in mässiger Entfernung vom Ufer anlegen können, das Ufer aber zeitweilig

frei von jedem Vorsprunge bleiben muss. Es besteht alsdann oft die Brücke aus einer nur auf der Uferkante ruhenden drehbaren Klappe, wovon Fig. 20 ein Beispiel giebt. Dasselbe ist ähnlich in Hamburg zum Landen der Hamburg-Amerikanischen Dampfschiffe in Gebrauch. Eine

Fig. 20.

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solche Klappe kann auch den vorderen Theil eines im Wasser stehenden brückenartigen Gerüstes bilden. Derartige feste Brücken sind hier jedoch als nebensächlich zu übergehen.

Wo es die Umstände gestatten, namentlich wo nur langsam eine Aenderung im Wasserstande vorkommt, wird die Klappe ausser mit der Hinterkante am eigentlichen Ufer auch an der Vorderkante durch ein festes Gerüst unterstützt, welches zu beiden Seiten der Klappe steht und etwa mittelst langer Schraubenspindeln oder mit Flaschenztigen u. s. w. das Vorderende der Klappe trägt. Aelinliche Vorrichtungen sind an Stromfähren und Schiffsbrücken im Binnenlande häufig, kommen aber auch an der Ostsee z. B. in Swinemünde vor.

Anlandebrücken mit Ponton am vorderen Ende der Klappe sind vorzüglich da geeignet, wo der Wasserstand häufig und rasch sich ändert, wo also eine selbst-thätige Einrichtung zur Hebung und Senkung der Brückenklappe erwünscht ist. Die Pontons dienen entweder nur zum Tragen des freien Endes der Brückenklappe und erhalten demgemäss nur geringe Dimensionen; sie müssen alsdann freilich neben der Brückenklappe für das Betreten des Publikums unzugänglich gemacht werden. Oder sie dienen zugleich als eine Art Kai, (schwimmender Kai) sind alsdann, soweit es der Raum des Verdecks, unter Umständen sogar auch des Inneren gestattet, zugänglich und bedürfen dabei einer grossen Ausdehnung und Tragfähigkeit. Wenn die Pontons nur klein sind, so ist die Vorrichtung nur an geschützten Stellen zu jeder Zeit zu gebrauchen, weil bei heftigen Wellen das Ponton zu stark schwanken würde. Bei einer grossen Ausdehnung der Pontons kann denselben jedoch auch eine genügend ruhige Lage trotz starker Wellen gesichert werden.

Die Brückenklappen sind stets am festenüfer in genügend sichererWeise gelagert, bei älteren Klappen meist mit einer vollen, in Lagern liegenden Achse, bei neueren meist mit offenen an der Klappe sitzenden Lagern, welche auf cylindrischen oder kugelförmigen Zapfen liegen. Das untere freie Ende liegt fast stets auf Rollen, und zwar neuerdings meist auf zwei übereinander befindlichen Systemen von Rollen. Das obere, an der Klappe befestigte macht die Schwankung und Verschiebung des Pontons in der Richtung der Klappe unschädlich, das untere auf dem Ponton liegende aber die Verschiebungen, welche etwa rechtwinklig zur Klappe erfolgen können, und für diese besonders nachtheilig sein würden.

Wie lang die Klappe sein muss, richtet sich nach der grössten Differenz derjenigen Wasserstände, bei denen auch die Anlandung zu geschehen hat. Es kommt dabei die Höhe des festen Ufers und die Höhe des Pontons über dem Wasserspiegel mit in Betracht. Für Personen und Vieh darf die Neigung höchstens 1:5 werden. Für beladene Fuhrwerke wird 1:20 nicht zu überschreiten sein. Nachstehende Beispiele enthalten die hauptsächlichsten verschiedenen Lösungen.

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Eine sehr originelle Landebrücke mit kleinem Ponton ist im Jahre 1871 an dem vor starken Wellen ziemlich geschützten Südstrande der Insel Norderney nach der obigen Fig. 21 ausgeführt. Sie dient zum Anlegen der kleinen Passagierdampfer. Die Klappe ist nur etwa 10m lang und genügt, um bei einer Senkung des Wassers von etwa lm,5 unter gewöhnlichem Hochwasser noch eine Neigung von etwa 1:5 zu geben. Bei tieferem Stande landen eben dort keine Dampfschiffe. Bei höherem Stande als gewöhnlichem Hochwasser neigt sich die Klappe landwärts. Das eiserne, landwärts verankerte Ponton ist etwa 23m lang, 4m,6 breit und lm,5 hoch. Es trägt auf seinem Deck einen kleinen Wagen, der sich in der Längenrichtung des Pontons etwas verschieben kann. Auf der oberen Platte des Wagens ruht mit zwei Rollen das Yorderende der Brückenklappe, so dass also bei den übrigens durch eingerammte Pfähle in gewissen Schranken gehaltenen Bewegungen des Pontons nach seiner Länge oder Quere, durch Wellen oder das anlegende Schiff, die Klappe möglichst wenig angestrengt wird. Die etwa 2m breite Klappe ist am oberen Ende mit einem Charnier an dem ersten Brückenjoche befestigt. Die feste Brücke ist circa 100m lang und ruht auf etwa 6m entfernten Jochen, von denen das je vierte wie das Endjoch ein Doppeljoch ist, während die zwischenliegenden einfach aus zwei gut verbundenen Ständern bestehen. Diese aus leichtem Schmiedeeisen zusammengesetzten Joche stehen ähnlich wie die Joche eines Nadelwehres mit Gelenken in gusseisernen Pfannen, welche zugleich die Deckel hohler eiserner Schraubenpfähle bilden. Letztere von 3m Länge und 0m,3 Durchmesser mit einer etwa 0m,7 grossen Schraubenfläche erschienen in dem beweglichen Seestrande als die geeignetste Unterstützung. Die eigentümliche Verbindung derselben mit den Jochen war notwendig, um diese im Herbst mit der ganzen Brücke abzubrechen und vor den Winterstürmen und Eisschollen zu bergen. Der leichte hölzerne Oberbau der Brücke gestattet ebenso ein rasches Lösen und Befestigen aller Verbindungen.

Von einer ebenfalls nur mit einem einfachen Ponton versehenen Landebrücke

Fig. 22.

giebt die in der Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover ausführlich beschriebene Anlandevorrichtung in Harhurg ein gutes Beispiel. Es ist jedoch diese Vorrichtung sehr viel solider in den einzelnen Theilen, weil die 5m,3 breite Klappe oft dicht gedrängt voll Menschen sich befindet. Ihre Länge ist zwischen den Endpunkten 14m,5 und hat bei dem tiefsten Stande eine Neigung von 1:5. Das Ponton sowie die Klappe werden durch starke Dücdalben gegen schädliche Bewegungen geschützt. Damit das Ponton sich nicht vom Lande entferne, sind die beiden Enden mit starken Ketten am Ufer verankert. Das nur etwa 17m lange Ponton hätte zweckmässiger mindestens etwa 25m lang sein müssen, um mit den etwa doppelt so langen, freilich sehr spitzen Dampfschiffen annähernd eine gleiche Bewegung bei Wellenschlag und Sturm zu machen.

¹

) Vergl. Deutsche Bauz. 1867 und Zeitschr. f. Bauw. 1869,

²

) Rziha, „Bisenbahn-Unter- und -Oberbau“ giebt eine Beschreibung der Purchdämuiungsarbeiten,

³

) Report of the Royal Commissioners appointed to inquire into the spontaneous combustion of coal in ships. London 1876.

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In vorstehender Fig. 22 ist die im Jahr 1869 ausgeführte, im unteren Theil des Hamburger Hafens am freien Strome liegende Landevorrichtung im Wesentlichen dargestellt. Acht einzelne eiserne Pontons in ihrer Längenrichtung aneinander gekuppelt geben eine Länge von 205m dieses schwimmenden Kais, welcher durch drei Brückenklappen von je 23m Länge mit festen Brückenpfeilern verbunden ist. Nebensächlich ist es, dass die 3 Pfeiler in verschiedener Entfernung vom festen Ufer stehen und durch feste Brücken mit diesem in Verbindung sind. Eigentliümlich und unter Umständen sehr nachahmenswertli ist die. Auflagerung der Klappen auf dem Ponton, dessen Querschnitt schraffirt ist. Die Pontons besitzen nach der Wasserseite einen etwa 2m über Wasser liegenden 7m breiten Theil zum Anlegen der Personendampfer und nach der Landseite einen nur 0m,7 aus dem Wasser tretenden und 3m breiten Theil, welcher mit zum Anlegen zahlreicher Boote dient. Ausserdem ruht auf diesem

Theil mit einem in der Länge des Pontons verschiebbaren Wagen und den an ihr befestigten Laufrollen die Brückenklappe, so dass deren Bohlenbelag nahezu mit dem Deck des höheren Theils in gleicher Höhe liegt. Da das niedrige Deck nach der Landseite geneigt ist, so musste der Wagen 2 hohe und 2 niedrige Räder erhalten. Das Innere des vorn etwa 2m,5 hohen Pontons wird bei schlechtem Wetter als Warte-

raum benutzt, wozu die Eingänge von dem niedrigen Deck aus angebracht sind. Jedes Ponton lehnt sich an seinem Ende gegen sechspfählige, nach der Landseite stehende Dücdalben und greift ausserdem mit einem Dorn (ähnlich wie in Fig. 21 angedeutet) seitlich gegen die nächsten Pfähle derselben, so dass sowohl die Bewegung nach der Landseite als parallel zum Ufer in enge Grenzen gebannt ist. Die Endpontons sind ausserdem noch durch sechzehnpfählige Dücdalben nach letzterer Richtung gesichert. Gegen das Verschieben von dem Ufer ah dienen Ketten. Die grösste Wasserdifferenz, hei der das Anlanden vorkommt, beträgt etwas über 5m; hei einem Wasserstand von etwa 3ra über tiefster Ebbe liegt die Brückenklappe horizontal. Die höchste und tiefste Lage, hei welcher letzteren die Neigung 1:7 beträgt, ist punktirt angedeutet.

Fig. 23 zeigt die Anlande Vorrichtung hei der Westminster-Briicke in London. Das Ponton ist hier, wie hei vielen Anlandevorrichtungen in England, aus mehreren kleinen (hier 19) Pontons flossartig zusammengesetzt, indem das obere Deck erst auf den einzelnen Pontons ruht. Der Vortlieil dieser Anordnung liegt zunächst darin, dass die durch Luken von oben zugänglichen Pontons einzeln untersucht und im Falle der Reparaturbedürftigkeit ausgewechselt werden können. Sodann wird dabei die eigenthttmliche Grundrissform des ganzen Decks ermöglicht, welches in der Mitte etwa 12m, an den Enden nur 8m breit ist. Dieser Breite entsprechen die Längen der darunter liegenden Pontons. Die etwa 2m breiten und 27m langen Klappen liegen parallel zum Ufer mit ihren oberen Enden grade noch in wasserfreier Höhe, während die Hauptstrasse etwa 2m höher liegt. Zwischen ihnen und dem vorderen Theil des schwimmenden Kais liegen feste Mauern. An den Punkten ff befinden sich die

Fig. 23.

ANSICHT

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Führungen, welche aus starken sclnnie-

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deeisernen, an der Mauer befestigten Backen bestehen, hinter welche hakenförmige Ansätze (in der Mitte eine Rolle) des Verdecks fassen. Auf jedem

Ende des Decks stehen Wartezimmer und in der Mitte die Casse. Etwa 5 Minuten nach der Landung verlässt ein mit 100 bis 200 Personen besetzter Dampfer diese Vorrichtung, worauf sofort ein neuer landet.

Die grossartigsten Landevorrichtungen befinden sich in Liverpool und gegenüber in Birkenliead. Die bedeutendste in Liverpool ist zunächst im Grundriss aus Fig. 6, Taf. LVII und in ihrer wesentlichsten Anordnung im Querschnitt aus nachstehender Fig. 24 (S. 1025) zu ersehen. Der schwimmende Kai ist zu verschiedenen Zeiten erweitert und misst reichlich 600m Länge und 25“ Breite. Mit dem Ufer ist derselbe durch 7 Klappen von 35“ Länge und ausserdem durch eine 140“ lange Pontonbrücke

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verbunden. Da die Klappen bei dem wenn auch nur kurze Zeit dauernden tiefsten Stande fast eine Neigung von 1:4 annekmen und längere Zeit vom Fuhrwerk gar nicht zu passiren sind, so ist jene eine Neigung von höchstens 1:20 annehmende Pontonbrücke nachträglich angebracht. Dieselbe besteht aus etwa 12m langen Pontonjochen und dazwischen liegenden etwa llm langen frei schwebenden Brückentkeilen. Ein jedes Joch hat wieder 8 Stück eiserne Pontons, die sich bei Ebbe nach und nach auf eine in 1:20 geneigte Ebene aus Mauerwerk setzen, so dass oft die untere Hälfte der Brücke horizontal, die obere geneigt ist. Die Brücke liegt in einem entsprechend tiefen Einschnitt des Ufers.

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Der schwimmende Kai besteht zunächst aus 25m langen, 3m breiten und lm,5 hohen eisernen Pontons a a, welche durch eine Längswand und 4 Quer-Sclieidewände in wasserdichte Abtheilungen zerlegt sind. Jede Abtheilung ist einzeln zugänglich und hat eine eigene Pumpe. Wo die Klappen aufliegen, befinden sich je 3 grössere 30m lange, 3m,6 breite Pontons ähnlicher Einrichtung. Auf diesen 112 verdeckten und gegen Wellenschlag wasserdicht geschlossenen, dabei in den etwa lm,8 von einander entfernten Pontons liegen 5 grosse Spannbalken b b von verschiedener Höhe, in der Mitte lm,5, an den Seiten lm,3 hoch, damit das-obere Dock nach beiden Seiten eine genügende Ab Wässerung erhält. Diese Balken sind kastenförmige eiserne Träger; sie sind mit den Pontons durch Schrauben fest verbunden und dienen sowohl zur steifen Längsverbindung des ganzen Kais als auch zum Tragen der 0m,3 breiten und 0m,6 hohen, aber aus zwei Schichten bestehenden, etwa lm,3 von Mitte zu Mitte liegenden hölzernen Deckbalken c c, welche wiederum mit den Spannbalken fest verbolzt sind. Auf den Deckbalken liegt das aus zwei starken Bohlenschichten hergestellte Verdeck d, dessen obere Schicht kalfatert ist. Die Höhe desselben ist übrigens an mehreren Stellen verschieden, je nach der Höhe der in der Regel anlegenden Fahrzeuge.

Dass bei diesen, wie bei allen ähnlichen Vorrichtungen die Pontons mit Streichhölzern, die Verdecke mit Geländern (in der Regel aus beweglichen Pfosten mit Ketten bestehend), ferner mit Pollern versehen sind, sei hier nur erwähnt. Die Brückenklappe enthält eine, die Pontonbrücke dagegen zwei Fahrbahnen, welche für die Räder ganz mit Eisen belegt sind; ausserdem sind zu jeder Seite zwei Fusswege. Der ganze schwimmende Kai wird durch kreuz weis in etwa 77m Entfernung an demselben sowie am Ufer befestigte Ketten von 6cm Stärke verankert, und liegt wegen seiner grossen Länge und steifen Verbindung auch bei starkem Winde ruhig. Die Kosten dieser 600m langen Vorrichtung haben etwa 4'/2 Millionen Mark betragen. Eine ähnliche kleinere Landevorrichtung ist in dem Vorhafen von Vlissingen bei A der Fig. 3, Taf. LIX erbaut.

Handbuch d. Ing.-Wissensch. III.

Näheres über diese Vorrichtungen siehe Zeitsclir. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. II, Zeitschr. f. Bauw. Bd. XIII u. Deutsche Bauz. 1858.

§ 10. Befestigung der Schiffe. Es ist den Schiffen im Hafen meistens nicht gestattet, sich an ihren eigenen Ankern festzumachen, da es hierzu in der Regel an Platz gehricht, und der etwaige nach oben zeigende zweite Arm eines Schiffsankers sehr leicht andere liber ihn fortgehende Fahrzeuge beschädigen könnte.

Zur Befestigung der nicht am Lande liegenden Schiffe bedient man sich zunächst hei grosser Tiefe der Bojen, schwimmender Körper, welche ihrerseits in der Regel durch sehr starke einarmige Anker und entsprechende Ketten gehalten werden. Da ein solcher Anker aber nur in einer Richtung — in der des Ankerschaftes — dem Zuge hinreichend widersteht, so würde es hei Anwendung nur eines Ankers leicht möglich sein, dass in Folge veränderter Wind- oder Stromrichtung der Ankerschaft von der Kette aufwärts gedreht und dadurch der Ankerarm aus dem Boden herausgehoben würde. Man verbindet daher zwei in entgegengesetzter Richtung verlegte Anker durch horizontale Ketten und befestigt an der Verbindungsstelle eine von der Boje getragene verticale Kette (vergl. Taf. LXVII, Fig. 15). Das Schiff wird an der Boje in den meisten Fällen nur mit einer vorderen Kette festgemacht und schwajet frei um die Boje. Bei sehr grossen Schiffen, von denen man fürchtet, sie möchten die Boje mitnehmen, bringt man auch hinten eine Kette nach der zweiten Boje aus. Hierdurch entsteht allerdings der Nachtheil, dass das Schiff sich nicht mehr in den Wind resp. die Strömung hineindrehen kann und dadurch diesen eine grössere Angriffsfläche bietet, als wenn es frei schwajet.

Wenn der Boden zur Verlegung von Ankern nicht geeignet ist, so kann man namentlich auf sehr weichem Grunde mit Nutzen zur Befestigung der Bojen grosse künstliche Blöcke verwenden, die durch ihr Gewicht so tief in den Boden einsinken, dass genügender Widerstand erzielt wird. Fig. 13 und 14, Taf. LXVII zeigen eine derartige Ankerboje, wie sie im Kieler Hafen vielfach zur Anwendung gekommen ist.

Wenn die Wassertiefe nicht aussergewöhnlich gross ist und der Boden aus festem Sand oder Thon besteht, so ist auch die Grundschraube sehr zu empfehlen. (Fig. 16 derselben Tafel). Die Drehung erfolgt vermittelst eines auf den vierkantigen Kopf gesteckten Schlüssels. Wenn eine Schraube von etwa lm Durchmesser 2m tief eingetrieben wird, so widersteht sie in der Regel dem Zuge der schwersten Schiffe, doch muss bei weicherem Boden der Durchmesser und die Höhe der Schraube ver-grössert werden. Sie muss unter allen Umständen so tief eingeschraubt werden, dass der Kopf nicht über der Hafensohle vorsteht, da die Schraubenspindel andernfalls auf Bruch beansprucht wird, und bei niedrigem Wasser möglicherweise auch Schiffe durch den vorstehenden Kopf beschädigt werden könnten.

Die Bojen bestehen aus einem hohlen, wasserdicht verschlossenen Körper, durch welchen eine eiserne Stange oder Kette hindurchgeht, an deren unterem Ende die Ankerkette hängt, während an das obere Ende die Schiffskette angehakt wird. Ihre Grösse ist so zu bemessen, dass der entstehende Auftrieb das Gewicht der Ankerkette auch unter den ungünstigsten Umständen zu tragen vermag. Sie wurden früher aus Holz, jetzt fast ausnahmslos aus Eisenblech hergestellt und besitzen im Innern wasserdichte Querwände, damit bei entstehenden Undichtigkeiten nur ein Theii der Boje sich mit Wasser füllen kann, und ein Sinken derselben vermieden wird. Es ist zweckmässig, zum Schutze des Eisenblechs ringsum eine hölzerne Scheuerleiste anzubringen (siehe die Figuren). Da die glafte Boje mit den Bootshaken schwer zu fassen ist, so empfiehlt es sich auch am Rande leichte Ketten aufzuhängen, an welchen ein Boot sich halten kann, bis die Schiffskette an dem Ringe der Boje befestigt ist. Dies geschieht mittelst des in Fig. 18, Taf. LXVII dargestellten Schlipphakens, bei welchem die eingehakte Schiffskette nur durch das Glied a angedeutet ist.

Die Bojen müssen sehr sorgfältig im Anstrich unterhalten und jährlich mindestens einmal mit etwa 1 Atm. starkem Wasserdruck hinsichtlich ihrer Dichtigkeit geprüft werden. Um in das Innere gelangen zu können, muss jede Abtheilung mit einem Mannlochverschluss versehen sein.

Die Form der Bojen ist ausserordentlich verschieden, je nachdem mehr Gewicht darauf gelegt wird, dass sie den Wellen eine möglichst geringe Angriffsfläche bieten, oder dass die Befestigung der Schiffe möglichst leicht erfolgen kann. In ersterer Hinsicht sind die Kegelbojen (siehe Cap. XVIII) und liegenden Cylinder vorzuziehen, in letzterer die stehenden Cylinderbojen (Fig. 13), auf denen man beim Einschäkeln der Schiffskette bequem Fuss fassen kann.

Die Befestigung an Bojen ist in Häfen mit starkem Wasserwechsel nur zulässig, wenn die Schiffe nach allen Seiten einen grossen Platz zum Schwajen haben, da des Wasserwechsels wegen die verticale Kette für das grösste Hochwasser bemessen werden muss, und somit die Boje bei Niedrigwasser von ihrem eigentlichen Ankerplätze weit fortgetrieben werden kann und mit ihr das daran liegende Schiff. Dieser Umstand muss auch bei Bestimmung der Entfernung zwischen den einzelnen Bojen insofern berücksichtigt werden, als möglicherweise in Folge stärkerer Strömung oder grösserer Wassertiefe die seitliche Verschiebung der Bojen an einzelnen Stellen grösser ist, als an anderen und es daher nicht genügt, die Entfernung nur mit der grössten Schiffslänge übereinstimmen zu lassen.

In Häfen mit starkem Wasserwechsel und mit geringerer und gleichmässiger Tiefe benutzt man fast ausschliesslich zur Befestigung die Dücdalben, Bündel von eingerammten Pfählen, meistens aus Holz, selten aus Eisen. Dieselben haben den Vortlieil, dass das Schiff sich fest gegen die Pfähle legen und, wenn es vorn und hinten an solchen Dücdalben befestigt ist, seine Lage durchaus nicht ändern kann. Man kann daher ein zweites Schiff unmittelbar neben das erste legen und ist im Stande, auf demselben Platze, den ein um eine Boje schwajendes Schiff einnimmt, mindestens 20 gleich grosse Schiffe an Dücdalben zu befestigen. Die Befestigungsketten werden jedoch dabei verhältnissmässig stärker in Anspruch genommen, als bei den Bojen, da die Dücdalben bei Wellenschlag nicht wie jene der Bewegung des Schiffes in gewissem Grade nachgeben.

Die Entfernung der Dücdalben vom Ufer und von einander kann allgemein nicht bestimmt werden. Sie hängt immer von der Grösse der vorkommenden Fahrzeuge und von der Lage, welche dieselben einnehmen sollen, also namentlich ob parallel oder quer zur Uferrichtung, ab. Es ist dabei zu beachten, dass die Schiffe nicht bloss durch seitliche Ketten, sondern auch nach vorn und hinten gehalten werden müssen, was in der Regel dadurch erreicht wird, dass ein Dücdalbe, welcher z. B. die hintere Seitenkette des ersten Schiffes trägt, auch zugleich die Vorderkette des zweiten Schiffes aufnimmt.

Die Dücdalben bestehen mindestens aus 3 Pfählen, meistens aus einer grösseren Anzahl, von denen dann der mittlere höher ist, als die andern, und lothrecht steht, während jene eine Neigung von 1:3 bis 1:4 gegen die Verticale erhalten. Der Mittelpfahl, auch Königspfahl genannt, muss 1 bis lm,5 über den höchsten Wasser stand

reichen und zwar nicht weniger, um hei solchem Wasser noch Ketten umschlingen zu können, ohne dass sie durch den schräg aufwärts wirkenden Zug abgleiten, jedoch auch nicht mehr, damit das Belegen bei niedrigen Wasserständen nicht zu schwierig wird. Die Köpfe der Pfähle werden entweder abgerundet, oder mit Holz bedeckt, oder auch mit Zink resp. Kupferblech benagelt.

Die Verbindung der Pfähle erfolgt, wenn die Anzahl derselben gering ist, am einfachsten durch Schraubenbolzen, sonst durch umgelegte Bügel und Ketten, die eventuell zugleich zum Befestigen der Schiffstaue mit benutzt werden können.

Zur Sicherung der Pfähle gegen den Bohrwurm dienen Imprägnirung mit Creo-sot, Benageln mit Kupferblech und mit schmiedeisernen Nägeln, wovon bei Construc-tion der Hafendämme weiter die Rede sein wird.

Fig. 15 auf Taf. LXI zeigt einen 9pfähligen Dücdalben des Kieler Hafens. Die Pfähle sind über Wasser mit je 2 Leisten von hartem Holz versehen, theils zum Schutz gegen die Abnutzung durch Ketten und Taue, theils um das Gleiten der letzteren auf den Pfählen zu verhindern. Eine horizontale starke Scheuerleiste, auf welcher man sicher stehen kann, erleichtert zugleich bei niedrigen Wasserständen das „Belegen“ des Dücdalben.

In Fig. 16, Taf. LXI ist ein eiserner Dücdalbe aus 3 Schraubenpfählen, der sich im Hamburger Hafen befindet, dargestellt. Die Pfähle besitzen 0ra,35 Durchmesser und sind aus 10mm starkem Blech gebildet. Um sie leichter einschrauhen zu können, sind sie unten offen gelassen, besitzen aber aussen und innen Schraubengewinde. Sie sind also unten mit Sand gefüllt. In der Höhe der Hafensohle ist in die Röhren ein wasserdichter Boden eingenietet, so dass der darüber liegende Theil frei von Erde und Wasser ist. Der Nutzen eines solchen wasserdichten Bodens ist allerdings nicht recht einleuchtend. Es dürfte sich vielmehr zur Vergrösserung der Stabilität des Dücdalben empfehlen, die Röhren vollständig mit Sand zu füllen. Die Pfähle sind oben durch Holzdeckel und eine gusseiserne Kappe dicht verschlossen und mit einander fest verbunden. Das Gewicht des ganzen Dücdalben betrug 7000K.

Zum Befestigen der Schiffe am Lande bedient man sich entweder der Schiffsringe oder der Schiffshalter.

Die Ringe, siehe nachstehende Fig. 25, werden meistens aussen in der ver-ticalen Mauerfläche angebracht, selten auf dem Terrain hinter der Mauer. Im ersten Falle müssen sie entweder vertieft in der Mauer, oder aber zwischen Reibhölzern liegen, so dass kein Fahrzeug durch sie beschädigt werden kann. Sie werden durch Augbolzen befestigt, welche in allen Fällen durch die Mauer reichen, am besten sogar unabhängig von ihr durch besondere Ankerpfähle gehalten werden, damit die oft

sehr heftigen Stösse, die durch Schwanken des Schiffes in den Ketten entstehen, nicht auf das Mauerwerk wirken. Schwere Fahrzeuge dürfen daher an solchen Ringen nicht befestigt werden, obgleich die letzteren den Vortheil vor anderen Befestigungsarten haben, dass der Kai oben durch keine Ketten und Taue gesperrt wird. Die Ringe können entweder abwärts (s. Fig. 25 a) oder seitwärts (s. Fig. 25 c) gedreht werden. Letzteres ist bequemer für das Einbinden von Ketten, ersteres verhindert unbedingt ein Vortreten des Ringes, der sich durch sein eigenes Gewicht immer glatt an die Mauer legt. Seeschiffe kleinster Art können wohl an eisernen Kreuzen oder Bügeln befestigt werden, welche vertieft in die Mauer eingelassen und mit Blei vergossen sind. Ein verticaler

Fig. 25.

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Bügel, wie ihn die nebenstehende Skizze Fig. 26 darstellt, ist I hierfür am bequemsten.

Fig. 26.

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Wenn die Ringe hinter der Mauer liegen, so müssen sie I nach unten an eingerammte Pfähle oder an einen Mauerklotz I verankert werden, und sich in dem Auge des Ankerbolzen so drehen, dass sie flach auf dem Terrain liegen. Der Durch-| messer des Ringes muss etwa 30 bis 40cm, die Stärke 6 bis f 8cm betragen.

Schiffshalter oder Haltepfähle werden immer hinter der Kaimauer aufgestellt, damit die Mauer nicht erschüttert wird, und zwar je nach der durchschnittlichen Höhe der Schiffsborde über der Mauerkrone, etwa 8 bis 10m hinter derselben und in Entfernungen von etwa 25 bis 30m, so dass auch kleine Schiffe immer mindestens 2 Haltepfähle benutzen können.

Schiffshalter aus Holz werden aus einem lothrecht eingerammten Rundpfahl von 40 bis 50cm Durchmesser gebildet, der durch 2 oder 4 Schrägpfähle in den Richtungen, in welchen ein Zug auf ihn ausgeübt werden soll, gestützt wird. Der Haltepfahl muss etwa lm hoch über das Terrain ragen, und je nach der Beschaffenheit des Bodens 6 bis 8m lang sein. In Fig. 17 auf Taf. LXI ist eine in Holland gebräuchliche Form der hölzernen Schiffshalter gegeben. Der Pfahl ist, ebenso wie dies bei den Dücdalben empfohlen wurde, ringsum mit Leisten beschlagen, welche ihn schützen, den Durchmesser vergrössern und die Reibung vermehren. Letzteres ist namentlich wünschenswerth, wenn die Pfähle nicht bloss dazu dienen, an ihnen in Ruhe befindliche Schiffe zu befestigen, sondern auch Fahrzeuge in der Bewegung allmählich zu hemmen oder zu stoppen, wie es der Seemann in seinem internationalen Kauderwelsch nennt, und woraus dann glücklich das Wort Stopfpfahl entstanden ist. Da aber.wohl alle Schiffshalter gelegentlich auch diesem Zweck dienen müssen, so empfiehlt es sich den Querschnitt niemals kreisrund sondern quadratisch mit abgerundeten Ecken zu wählen und den Durchmesser mindestens 40cm, besser 50em gross zu machen.

Einfacher und nicht weniger solide als die obige Construction ist die Herstellung des Schiffshalters aus 3 Pfählen, wobei die beiden Schrägpfähle direct gegen den Mittelpfahl greifen und mit diesem verbolzt sind. Steinerne Schiffshalter, die bisweilen aus Granitsäulen hergestellt werden, sind unzuverlässig und nicht zu empfehlen.

Fig. 27.

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Am besten werden die Schiffshalter aus Gusseisen in Form von Säulen con-struirt, die etwa lm hoch über Terrain und 2m tief in dasselbe reichen und in einen schweren Klotz von Mauerwerk eingelassen sind. Eine sehr zweckmässige und einfache Construction ist in Chatham, Kiel und a. 0. zur Anwendung gebracht und nebenstehend (Fig. 27) im Schnitt a und in der Ansicht b skizzirt. Ein solches Gussstück wiegt eine Tonne, der Mauerklotz, in dem es eingesetzt ist, 24T. Die Verjüngung nach unten würde allerdings nicht zulässig sein, wenn der Schiffshalter so nahe am Kai stände, dass ein erheblicher Zug aufwärts stattfinden könnte. In solchem Falle würde es sich empfehlen das untere Ende stärker werden zu lassen, doch brechen horizontale Flanschen, die zu diesem Zweck angebracht sind? leicht ab.

Eine vorübergehende Befestigung der Schiffe findet beim Verholen derselben statt. Dieses kann entweder in der Weise geschehen, dass das Schiff sich am Lande an einem Schiflfshalter festmacht und die Verholleine mittelst der an Bord befindlichen Winden einholt, oder aber indem die Leine am Lande um dort aufgestellte Winden gelegt und aufgewickelt wird. Für letzteren Zweck dienen die sog. Gangspills, bei denen die gusseiserne Windetrommel mit Handspeichen um eine verticale schmiedeeiserne Welle gedreht wird. Je nach der Grösse der zu verholenden Schiffe müssen 6 bis 10 Speichen angebracht werden können. Die Welle ist an einer Grundplatte befestigt, die nach unten an einen Mauerklotz von etwa 30T Gewicht verankert ist. Siehe Fig. 18 auf Taf. LXI. Ausser sicherer Verankerung sind Haupterfordernisse: Schutz der Wellenlager gegen Staub und Sandwehen bei gleichzeitiger Möglichkeit sie leicht zu reinigen und zu schmieren. Wenn dies beim oberen Lager durch einen auf die Trommel gesetzten Deckel erreicht wird und dieser nicht absolut dicht schliesst, ist unten in der Trommel für Abfluss des Regenwassers zu sorgen, da dieselbe bei Frost sonst zerstört wird. Ausserdem ist eine starke Feststellungsvorrichtung durch eine grössere Anzahl von Sperrklinken an der Trommel erforderlich. Bei den sog. Patentspills wird die Reibung am Zapfen durch Zwischenlegen von Walzen oder Kugeln vermindert. Nöthig ist dies im Allgemeinen nicht. Sehr zweckmässig ist es namentlich solche Winden, die sehr viel benutzt werden, wie z. B. diejenigen an den Hafeneinfahrten, durch Maschinen zu treiben, wie dies in England mit Hülfe von Dampfoder Wasserdruck sehr gebräuchlich ist.

Wenn ein Schiff hart am Kai liegt, so müssen Vorkehrungen getroffen werden, dass durch das Hin- und Herschwanken desselben und die dadurch hervorgerufene Reibung zwischen ihm und der Mauer weder Schiff noch Mauerwerk beschädigt wird. Dies geschieht durch Reibhölzer, die entweder fest oder beweglich sein können. Feste stehende Reibhölzer, wie sie bei den Mauern von Portsmouth, Geestemünde, Kiel u. A. angebracht sind (siehe Taf. LXI), schützen die Mauern vollständig. Sie bestehen aus möglichst starkem Eichenholz mit gebrochenen Kanten, und reichen soweit über und unter Wasser, dass weder bei Hoch- noch Niedrigwasser ein Schiff die Mauer direct berühren kann. Dieses muss in jedem Fall durch Darstellung der vorkommenden Schiffsprofile bei den verschiedenen Wasserständen festgestellt werden. Die Hölzer setzen sich unten gegen einen zu diesem Zweck vortretenden Quader, oben werden sie durch eine eiserne Kappe gehalten, welche durch Augbolzen an der Mauer befestigt ist. Wenn die Hölzer sehr lang sind, müssen sie auch in der Mitte nochmals durch einen Bügel gefasst werden, da ein an der Mauer hingleitendes Schiff sie sonst leicht mitnimmt. Die Entfernung zwischen je zwei Reibhölzern beträgt 6 bis 8ra. Immer muss die Befestigung so sein, dass die Hölzer leicht ausgewechselt werden können.

Wenn die Mauern nicht zu hoch sind und ihre Krone überdies von hohen Fluthen nahezu erreicht wird, ersetzt man diese Reibhölzer sehr vortheilhaft durch eingerammte Prellpfähle, wie dies z. B. bei den Hamburger Mauern vielfach geschehen ist. Dieselben werden oben durch Bügel gehalten und stützen sich durch zwischengelegte Polster gegen die Mauer. Diese Pfähle sind stärker und elastischer, als die eigentlichen Reibhölzer. Die verticalen Hölzer haben den Uebelstand, dass sie das Schiff nur an einzelnen Punkten drücken, die nicht immer zur Aufnahme des Druckes geeignet sind, z. B. die Stellen, an denen bei eisernen Schiffen Abflussrohren liegen. Deshalb werden vielfach horizontale Reibhölzer vorgezogen, an welche sich

das Schiff jedoch nicht direct lehnt. Es werden vielmehr noch an Bord des Fahrzeugs besondere verticale Hölzer oder auch Korkfender zwischen diese Gurtung und das Schiff gehängt, und zwar an den für letzteres geeignetsten Stellen. Solche feste horizontale Reibhölzer besitzen z. B. die Mauern in Wilhelmshafen. Sie wurden hier zuerst hei den älteren Mauern nachträglich angebracht, als die verticalen Hölzer nicht ausreichten, um ein Anstossen der neu entstandenen bauchigen Panzerschiffe an den Mauerfuss zu verhindern, haben sich jedoch als so bequem erwiesen, dass sie auch an den neuen, in Fig. 8, Taf. LXI dargestellten Mauern ausgeführt werden. Sie sind jedoch ausserordentlich theuer, auch nur für ziemlich constanten Wasserstand empfehlens-werth, da ein Schiff sonst leicht unterstossen kann.

Bei starkem Wasserwechsel sind schwimmende Reibhölzer zweckmässig. Sie können in Längen von etwa 10m und einer Breite, die von dem Profil der Mauer abhängt, aber im Mittel etwa 0m,5 betragen wird, hergestellt werden und entweder dauernd an einer Stelle befestigt oder beliebig verschiebbar sein. In letzterem Falle werden sie immer nur an die Stellen geflösst, an welchen grade ein Schiff liegen soll. Sie können durch Ketten oder Drahtseile gehalten und getührt werden.

§ 11. Construction (1er Hafendämme im Allgemeinen. Angriff der Wellen. Profil. Baumaterialien. Es ist zunächst mit Bezug auf Cap. XIV, § 7 und 8 kurz zu erläutern, in welcher Weise der Angriff der Wellen auf die Hafendämme stattfindet. Hieraus wird sich am besten ergeben, wie dieselben construirt sein müssen, um diesen Angriffen zu widerstehen.

Beim Anprall einer Welle gegen die Böschung eines beispielsweise aus Steinen hergestellten Dammes wird man insbesondere vier verschiedene Kräfte unterscheiden können, nämlich:

1.    die horizontale Kraft, welche die Steine in den Damm hineinzupressen sucht;

2.    die vertical aufwärts wirkende Kraft, welche gegen alle hervorstehenden Steine oder Vorsprünge und gegen die Lagerfugen derselben gerichtet ist;

3.    eine vertical abwärts wirkende Kraft, die auf die äussere Böschung wirkt, indem die Welle am Fuss des Dammes nach vorwärts oder rückwärts gebrochen wird, oder auf die Krone und die binnenseitige Böschung, wenn die Welle über den Damm hinweg geht;

4.    den Rückstrom der Welle, welcher beim Abprallen vom Damm den weichen Boden aufwühlt und das Bauwerk unterwäscht.

Zu 1. Ueber die Gewalt der von den Wellen in horizontaler Richtung ausgeübten Stösse sind im § 8 des XIV. Capitels und im § 3 des XV. Capitels bereits Angaben gemacht. Es möge hier nur noch erwähnt werden, dass Th. Stevenson mit Hülfe des im Cap. XIV beschriebenen Dynamometers die grössten Drücke im atlantischen Ocean schon früher zu 30T auf lüm gefunden hatte, und dass sogar nach seinen neuesten Versuchen auch in der Nordsee, z. B. bei Dunbar, Drücke von 33 bis 38T ermittelt worden sind.

Derselbe Beobachter hat ferner Versuche über die relative Grösse des Wellendruckes in verschiedenen Höhen unter und über dem zeitweiligen Wasserspiegel angestellt, indem er z. B. an dem früheren Damme von Dunbar auf der gekrümmten Aussendossirung 6 verschiedene Dynamometer nach der in Fig. 28 (S. 1032) skizzirten Weise anbrachte. Die Instrumente waren zwar nicht genau genug um sichere positive Zahlenwerthe zu liefern, doch liess sich mit Zuverlässigkeit nachweisen, dass der Druck in der Hochwasserlinie bei Weitem am grössten war und nach oben und unten hin stark abnahm, wie es durch die punktirte Linie ci‘ b' c' cV d angedeutet ist. Aehnliche Resultate ergeben die Beobachtungen über die Formen der ausgewaschenen Höhlungen an den felsigen Ufern der verschiedensten Meere.

Zu 2. Die Grösse der vertical aufwärts wirkenden Kraft ist ganz besonders abhängig von der Form der Dammböschung und es kommt zur Verringerung des Angriffs darauf m, die Welle so zu leiten, dass sie möglichst ungehindert emporsteigt. Daher darf keine Steinschicht jjus der Böschung vortreten, und ist es namentlich zweckmässig die Brustmauer um ein Geringes zurückspringen zu lassen. Indem Stevenson einen Dynamometer am Balken befestigte, welcher über die Krone der Brustmauer hinüber ragte, fand er an der genannten Stelle, dass die vertical aufwärts wirkende Kraft 84 Mal grösser war, als die an der Krone des Dammes wirkende horizontale Kraft.

Zu 3 und 4 ist zu bemerken, dass das Ueberschlagen der Wellen über die Brustmauer die eigentliche Krone besonders gefährdet, wenn etwa nur eine Abpflasterung aus nicht sehr grossen Steinen vorhanden ist. Der Rückstrom der Welle auf der äusseren Böschung erfolgt oft und zwar je nachdem die Böschung geformt ist, mit grösserer Kraft, als die Vorwärtsbewegung der Welle selbst. Bei Dunbar war die Kraft des Rückstroms drei mal so gross, als die der Welle, bevor sie die Mole berührt hatte.

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Nachdem nun die verschiedene Art und Weise, in welcher die Wirkung der Welle von Aussen her auf die Mole erfolgen kann, angedeutet ist, bleibt noch anzugeben, wie die Wirkung auf das Innere des Dammes stattfindet. Auch hier sind vier Aeusserungen des Wellendrucks bemerkbar und zwar:

1.    Die Fortpflanzung der Erschütterung, welche der Wellenstoss auf die Aussen-seite erzeugt, nach dem Innern;

2.    der directe Angriff der durch die hohlen Räume des Dammes dringenden Welle auf die Rückseite der Binnendossirung;

3.    der durch plötzliche Verdichtung und ebenso rasche Ausdehnung der Luft im Innern entstehende Druck;

4.    der ebenso wirkende Druck des eingeschlossenen Wassers.

Namentlich sind die drei zuletzt genannten Kräfte von grossem Einfluss, und es ist vielfach vorgekommen, dass bei hohl gelagerten Steinschüttungen die Abpflasterung der Krone durch den von unten wirkenden Luft- und Wasserdruck emporgeschleudert wurde, was sodann Veranlassung zur vollständigen Zerstörung der betreffenden Wellenbrecher gab. Es empfiehlt sich daher, das Material der Dämme möglichst dicht zu lagern, und die Breite derselben nicht zu gering zu wählen. Th. Stevenson räth deshalb den Hafendämmen in der Nordsee bei steilen Böschungen im Hochwasserspiegel mindestens 10 bis 12m Breite zu geben.

Schliesslich darf nicht unerwähnt bleiben, dass eine Beschädigung der Hafendämme auch durch die Verdünnung der Luft beim Zurückströmen der Welle entstehen kann. Bei dem Anlaufe der Welle wird zunächst die Luft im Innern des Dammes verdichtet, bei dem plötzlichen Zurückhalten der Welle aber so stark verdünnt, dass einzelne Steine von innen nach aussen gedrängt werden können.

Vortheilhaftestes Profil. Es wird nunmehr die Frage zu erörtern sein, welches Profil im Allgemeinen den Hafendämmen zu geben ist, namentlich ob eine flache oder eine steile Böschung zweckmässiger erscheint.

Bereits in Cap. XIV, § 7 ist davon die Bede gewesen, dass in tiefem Wasser die Welle lediglich oscillirt und gegen eine verticale Wand nur einen der Wellenhöhe entsprechenden Wasserdruck ausiibt, während die Welle auf flach ansteigendem Grunde eine fortschreitende Bewegung annimmt und gebrochen wird. Stevenson fand, dass der Druck einer aus der oscillirenden Bewegung in die fortschreitende übergegangenen Welle um das Sechsfache zugenommen hatte. Da ausserdem bei flacher Böschung des Dammes in seichtem Wasser die über den Meeresspiegel gehobene Wassermasse nicht wie bei verticaler Mauer unschädlich senkrecht herabfällt, sondern zurückstürzend entweder von der folgenden Welle auf der Böschnng weiter geschoben und über die Krone geschleudert wird, oder zurückfliessend die Böschung und den Baugrund gefährdet, so liegt es auf der Hand, dass die Profile der Dämme in tiefem und in seichtem Wasser ebensowenig gleich sein können, wie der Angriff der Wellen.

Bei Hafendämmen in tiefem Wasser ist es zweckmässig die Böschung möglichst steil zu construiren und das Maass derselben lediglich mit Rücksicht auf Stabilität des ganzen Dammkörpers gegen Umkippen und auf die Art des verwendeten Materials zu bestimmen. Letzteres muss hierbei jedoch so beschaffen sein, dass auch an den Stellen, an welchen der stärkste Angriff der Wellen stattfindet, also in der Nähe der Hochwasserlinie, einzelne Theile von der See nicht fortgerissen werden können. Dies ist nun aber bei steilen Böschungen umsoweniger zu befürchten, als jede untere Schicht durch das voll zur Wirkung kommende Gewicht der oberen Schichten gehalten wird.

Von den Kosten ist hierbei zunächst ganz abgesehen, da der Vortheil des geringeren Materialbedarfes häufig durch die Verwendung besser bearbeiteter Materialien ausgeglichen wird, wovon im folgenden Paragraph die Rede sein soll.

Dämme in flachem Wasser werden erfahrungsmässig, wenn der Baugrund aus angeschwemmtem Boden besteht, am häufigsten durch die Wirkung der Wellen auf dem Vorgrund und die eintretende Unterwaschung zerstört. Eine steile Böschung darf ihnen daher nur dann gegeben werden, wenn der Meeresboden aus Felsen besteht, der von den Wellen nicht zerstört wird. Bei allen weichen Bodenarten kommt es darauf an, dem Fusse des Dammes eine solche Form zu geben, dass die Erhebung aus dem Meeresboden möglichst allmählich stattfindet, und alle plötzlichen Hindernisse vermieden werden. Es muss also durch die äussere Böschung die horizontale Kraft der Wellen nach und nach in die verticale übergeführt werden, und es muss schliesslich der grösste Angriff der Welle an der Stelle stattfinden, an welcher der Damm am stärksten ist. Diese Stelle soll möglichst hoch Uber dem Fundament liegen. Der Meeresboden vor dem Damm wird am besten durch Steinschüttung oder durch ein Buschbett geschützt. Hierbei ist zu erwähnen, dass Thonboden im Allgemeinen als sehr tragfähiger Baugrund anzusehen ist, dass jedoch die Lagerung der Thonschichten mit ganz besonderer Sorgfalt ermittelt werden muss, zumal wenn der Thon mit Sandadern durchzogen ist. In Folge Nichtbeachtung dieses Umstandes sank 1844 die Ardentallan-Mole in 2 Stunden bis auf 7m unter Niedrigwasser hinab.

Stevenson empfiehlt, namentlich wenn wenig Material vorhanden ist, das Ufer durch ein möglichst flaches Bett von Holz oder Stein zu schützen und dasselbe mittelst eines Viertelkreises von hinreichendem Radius an eine verticale Mauer anzu-schliessen. Statt des Kreisbogens wird von Gerstner die Cycloide empfohlen. Aehn-liclie Profile werden zur Zeit mit bestem Erfolge auf der Insel Borkum bei Dünen-schutzwerken ausgeführt, vergl. Cap. XV, § 5.

Bei der Anwendung dieses Profils, von dem nebenstehende Skizze Fig. 29 ein Bild giebt, wirkt der Wellenstoss auf die innere Laibung der Gewölbe und kann daher die Steine aus dem letzteren herausdrücken, wenn die Untermauerung nicht besonders sorgfältig ausgeftibrt ist. Auch ist in Meeren mit starkem Wasserwechsel der Uebel-stand vorhanden, dass die Curve nur für einen bestimmten Wasserstand besonders vortheilhaft ist, bei allen anderen jedoch weniger günstig, vielleicht sogar ungünstig wirkt.

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Da es nun ausserdem für Hafendämme sehr schwierig oder kostspielig sein würde, eine solche gekrümmte Böschung unter Wasser herzustellen, so wird in der Praxis von diesem sonst empfehlenswerthen Profile wenig Gebrauch gemacht. Man zieht vor den Meeresboden durch Steinschüttung zu schützen und auf der Schüttung einen Damm aus so grossen Blöcken auszuführen, dass dieselben von den Wellen nicht fortgespült werden können. Es empfiehlt sich dann jedoch unter allen Umständen die Blöcke so zu schütten oder zu versetzen, dass sie etwaigen Sackungen des Fundamentes ungehindert folgen können.

Material der Dämme. Holz und Busch. Was das zu den Hafendämmen zu verwendende Material betrifft, so kann im Allgemeinen festgehalten werden, dass Holz und Busch in Meeren mit grossen FluthdifFerenzen und oft wechselnden Wasserständen nur dann zur Anwendung kommen, wenn anderes Material, welches unter dem Wechsel von Nässe und Trockenheit weniger leidet, nur zu unverhältnissmässig hohen Preisen beschafft werden kann. Buschpackung eignet sich besonders gut bei weichem Baugrunde, Holz bei Sand und Thonboden. Beide Materialien sind nur für mässige Wassertiefen anwendbar, das Holz wegen der ziemlich fest stehenden Längen, in denen Rundpfähle noch zu beschaffen sind, und das Buschwerk deshalb, weil z. B. schon bei einer Dammhöhe von etwa 10ra der Damm einem so starken beständigen Sacken ausgesetzt sein würde, dass die Krone dauernd erhöht und reparirt werden müsste.

Das Holz ist des Bohrwurms und der Bohrmuschel wegen in vielen Meeren überhaupt nicht zu gebrauchen. Wo es jedoch zur Verwendung kommt, soll es immer mit Creosot imprägnirt werden, um es gegen Zerstörung durch die genannten Thiere möglichst zu schützen und zwar auch in solchen Meeren, in denen der Wurm nur wenig vorkommt, durch fremde Schiffe jedoch eingeschleppt wird und dann wenigstens zeitweise grossen Schaden anrichten kann, wie z. B. an der Ostsee. Einen vollständigen Schutz gewährt die Imprägnirung mit Creosot allerdings nicht, doch wird sie als billigstes und relativ bestes Mittel anzusehen sein. Wo Holz in geringen Massen zur Anwendung kommt, ist auch das Benageln mit Kupferblech oder mit kurzen breitköpfigen eisernen Nägeln durchaus zu empfehlen.

Es ist jedoch auch die Art des verwendeten Holzes von wesentlichem Einfluss auf seine Widerstandsfähigkeit gegen den Bohrwurm. Nach den umfassenden Beobachtungen von Th. Stevenson zeichnet sich vor anderen das auch in Deutschland immer mehr zur Verwendung kommende Teakholz hierdurch besonders aus. Von einheimischen Hölzern widersteht am besten die Kiefer (Pinus stjlvestris). Eine

Holzart, die von den Bohrwürmern nicht angegriffen wird, ist bislang nicht gefunden.

Eisen. Es sind zwar verschiedentlich umfangreiche Versuche gemacht, auch

so in Greenock

für die Herstellung der Hafendämme das Eisen zu verwerthen, und bei Bayonne — es ist jedoch die Dauerhaftigkeit solcher Eisentheile, welche stets unter Wasser bleiben und daher nicht gehörig unterhalten werden können, eine sehr fragliche, so dass die Verwendung dieses Materials zur Zeit noch auf wesentliche Schwierigkeiten stösst, obgleich es sich oberhalb des niedrigsten Wassers und namentlich auch da, wo Holz wegen des häufigen Wasserwechsels nicht dauerhaft genug ist, mit grossem Nutzen anwenden lässt.

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während eines Jahrhunderts

Ob Guss- oder Schmiedeeisen vorzuziehen sei, ist noch nicht genügend erprobt. Ren nie fand, dass das Gusseisen in Salzwasser doppelt so stark rostete, als Schmiedeeisen, während nach Mallett’s Versuchen in klarem Seewasser Gusstheile von 25 Dicke etwa 3 bis 10mm, Schmiedeeisen dagegen 15 durch Rosten verlieren, und bei ersterem die Zerstörung verhältnissmässig geringer werden soll, je dicker die Gusstücke sind, so dass gewissermaassen der Rost selbst schliesslich eine schützende Hülle abgeben würde.¹)

Da die Resultate der beiden genannten Beobachter sich direct widersprechen, so ist anzunehmen, dass die örtliche Beschaffenheit des Seewassers von wesentlichem Einfluss ist. Jedenfalls ist es von grösstem Interesse derartige Versuche an möglichst vielen Stellen zu machen. Unbedingt von grossem Einfluss auf die Dauerhaftigkeit ist die Art und die Güte des Eisens, da namentlich Blasen und unganze Stellen, in denen sich Wasser ansammeln kann, sehr rasch die Zerstörung herbeiführen.

Natürliche und künstliche Steine. Das geeignetste Material für Wellenbrecher u. s. w. ist der Stein, und zwar bei Herstellung von Steinschüttungen das Gestein der Primair-Formation, Basalt, Gneis, Grünstein, Porphyr und Granit, bei gemauerten Dämmen dagegen Lagergestein. Man pflegt jetzt Steine jeder Grösse zu verwenden, und zwar die kleineren Stücke in das Innere und nach unten hin zu schütten, die Böschungen und die Krone jedoch mit möglichst grossen Blöcken abzudecken. Wenn natürliche Blöcke in der erforderlichen Grösse nicht zu haben sind, so werden künstliche Steine aus Beton hergestellt oder aus kleinen Bruchsteinen gemauert (siehe § 13).

Erde. Die Verwendung von Erde zu Hafendämmen ist selbstverständlich nur dann möglich, wenn die Böschungen so vollständig durch anderes Material geschützt werden, dass ein Angriff der Wellen auf die Erde nicht stattfinden kann. Bei Steinschüttungen wird es jedenfalls nur von Vortheil sein die Zwischenräume des inneren Kernes durch groben Sand möglichst zu füllen.

§ 12. Construction der Hafendämme im Speciellen. Wellenbrecher und Molen. Beispiele und Kosten ausgefuhrter Constructionen. Wenn im vorigen Paragraph die Construction der Dämme, besonders mit Rücksicht auf die allgemeineren örtlichen Verhältnisse, also auf Wassertiefe, Bodenbeschaffenheit, auf Stärke des Wellenschlages und disponibles Material besprochen wurde, so wird nunmehr die Verschiedenheit der Construction als Folge des speciellen Zweckes der einzelnen Dämme zu betrachten sein.

Nach Ausweis des § 3 dienen die Hafendämme entweder als Wellenbrecher

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lediglich zum Schutze und zur Begrenzung des Hafens, oder gleichzeitig als Kai zum Anlegen der Schiffe. In letzerem Falle werden sie vorzugsweise Molen genannt. Es sei jedoch ausdrücklich bemerkt, dass hier von den Wellenbrechern nur die festen besprochen werden sollen, da die in § 4 erwähnten beweglichen sich bislang nicht genügend bewährt haben.

Bei den Wellenbrechern muss die Krone mindestens in der Höhe des Hochwassers liegen, so dass, wenn auch die Wellen über den Damm hinwegspülen, an der Binnenseite doch eine verliältnissmässig ruhige Wasserfläche geschaffen wird. Es sind zwar einzelne Hafendämme nur etwa bis zur halben Höhe des Hochwassers aufgeführt, wenn es eben nur darauf ankam, den aus dem Hafen gehenden Spülstrom zusammen zu halten, doch ist dies für die Schiffe bei Hochwasser sehr gefährlich, da ein ruhiges Wasser nicht geschaffen wird und die Fahrzeuge leicht durch seitliche Strömungen auf die Dämme getrieben werden.

Als Beispiele dieser Art von Hafen dämmen ist in Fig. 25, Taf. LXI der Damm von Dünkirchen und in Fig. 12 der aus Eisen construirte Damm von Bayonne gegeben, die später besprochen werden sollen.

Die Kronenbreite richtet sich nur nach der Stärke des Wellenschlages und muss daher nach dem zur Verwendung gelangenden Baumaterial, sowie danach ob dieses Material lose geschüttet oder mehr oder weniger in Verband gebracht wird, erheblich wechseln. Bestimmte Maasse können daher nicht angegeben werden, doch werden die auf Taf. LXI gegebenen Beispiele einigen Anhalt bieten.

Die Dossirung ist ebenfalls nur aus Rücksichten auf die Stabilität des ganzen Dammkörpers und auf die Art des verwendeten Materials zu bemessen, wobei, wie im vorigen Paragraph gezeigt wurde, die Wassertiefe von höchster Bedeutung ist. Buschpackwerk pflegt eine Böschung von 1:3 bis 1:4 zu erhalten, wenn nicht etwa die Faschinen durch Pfahlwerk gehalten werden und wie in Fig. 24 nur als Füllmaterial dienen. Den Steinschüttungen gab man zeitweise eine sehr flache Dossirung, etwa 1:6 bis 1:7, siehe die Dämme von Alderney, Fig. 35 und Plymouth, Fig. 38. In ähnlicher Weise wurden die Wellenbrecher von Cherbourg und die Molen von Portland, Holyhead und andere ausgeführt. Nach den an diesen Dämmen hinsichtlich ihrer Haltbarkeit gemachten üblen Erfahrungen pflegt man jedoch jetzt keine flachere Böschung, als 1:1,5 mehr zu geben und in tiefem Wasser selbst bis 1:1 zu gehen (Triest und Marseille). Da diese Böschung aber bei gewöhnlichen Bruch- und Feldsteinen in der Nähe der Hochwasserlinie nicht ausreichen würde, so müssen dort schwerere Blöcke verwandt werden, die sich mit etwa 1,3 facher Böschung ver-stürzen lassen. Besteht aber der ganze Damm aus künstlichen Blöcken, und werden dieselben schichtweise versetzt, wie bei Dover und Amsterdam, so beträgt der Anlauf der Wände nur 1:7 bis 1:9.

Wenn der Hafendamm nicht allein als Wellenbrecher sondern als Mole gleichzeitig auch zum Anlegen der Schiffe dient, wie dies meistens der Fall ist, so muss die Krone mindestens lm über dem höchsten Wasser liegen, damit der Verkehr sowohl, als das Ent- und Beladen der Fahrzeuge auf ihm jederzeit möglich ist. Zum Schutz gegen überschlagende Wellen wird eine Brustmauer von mindestens 2m Höhe auf der äusseren Seite der Krone errichtet. Es wird zwar von Einzelnen empfohlen, die Brustmauer fortzulassen und dagegen die Krone des Dammes etwa 3m Uber Hochwasser zu legen, da man beobachtete, dass die unteren Theile der Molen mehr litten, wenn die Wellen durch die Brustmauer zurückgeworfen wurden, als wenn

sie über die Krone hinwegspülen konnten. Da aber die Erhöhung der Mole dieselbe Wirkung haben muss, wie die Herstellung der Brustmauer, indem in beiden Fällen das allein Einfluss ausübende äussere Profil des Dammes dasselbe ist, so kann in diesem Vorschläge eine Verbesserung nicht gefunden werden.

Die Brustmauer ist bisweilen mit überwölbten Räumen versehen (Alderney) oder es lehnen sich an sie Pultdächer, durch welche Schuppen zum vorübergehenden Lagern von Gütern gebildet werden, wie in Dover an der zum Landen der Postschiffe erbauten Mole, siehe nachstehende Fig. 30.

Dies ist namentlich von Vortheil bei langen Molen mit zeitweise starkem Verkehr, da es hierdurch möglich wird die andernfalls am landseitigen Ende erforderliche grosse Breite einzuschränken. Bei einzelnen italienischen Molen ist die Krone fast in ganzer Breite überwölbt und, da der Wasserspiegel wenig schwankt, auf diese Weise ein ausserordentlich rasches und bequemes Ent- und Beladen der Schiffe ermöglicht, so z. B. in Nisida (siehe nachstehende Fig. 31).

Fig. 30.

Fig. 31.

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Die Breite der Krone wird bei Molen durch den Umfang des zu erwartenden Verkehrs bestimmt und ist demgemäss ungemein verschieden. Dass die Länge des Dammes dabei von Einfluss ist, wurde schon erwähnt. Die Hafendämme des Amsterdamer Seecanals besitzen nach Abzug der Brustmauer nur 4m,6 Kronenbreite, die Mole von Dover 12m und die von Marseille rund 30m.

Die Dossirung muss so gewählt werden, dass auch beim niedrigsten Wasserstande die grössten Schiffe hart an die Mole anlegen können, ohne auf die Böschung zu gerathen, und zwar, je nachdem der Damm benutzt wird, nur binnenseitig oder bisweilen auch an beiden Seiten.

Alle Molen müssen mit Vorrichtungen zum Verholen und Festmachen der Schiffe, also mit Winden und Schiffshaltern (§ 10) versehen sein. Landevorrichtungen, namentlich Treppen, welche für alle Wasserstände passen, dürfen nicht fehlen. Auf dem Kopfe, der als der gefährdetste Theil des Dammes am stärksten und namentlich in grösserer Breite als die übrige Mole ausgeführt wird, pflegt ein Hafenfeuer errichtet zu werden.

Bei der Mannigfaltigkeit der auf die Wahl der Construction Einfluss übenden Factoren — also Wassertiefe und Wellenschlag, Fluthweclisel, Bodenbeschaffenheit, Material, Vorhandensein des Bohrwurms u. s. w. — ist es erklärlich, dass es auch für ganz bestimmte örtliche Verhältnisse sehr schwierig ist, die geeignetste Construction zu finden, zumal einzelne Factoren bald mehr bald weniger vorwiegende Bedeutung besitzen und daher die Wichtigkeit jedes einzelnen zunächst festgestellt werden muss.

Wenn es trotzdem versucht wird in Nachstehendem für bestimmte örtliche Verhältnisse bestimmte Constructionen zu empfehlen, so können diese Regeln einen An-

Spruch auf uneingeschränkte Anwendbarkeit nicht machen, um so weniger als nur drei der genannten Factoren, nämlich Fluthwechsel, Wassertiefe und Bodenbeschaffenheit als variabel eingeführt sind. Es soll vielmehr nur unter Anführung einschlagender Beispiele ein allgemeiner Anhalt bei Auswahl der Construction gegeben werden.

1) Bei geringem Fluthwechsel, mässiger Wassertiefe und angeschwemmtem Boden ist eine Holz- oder Eisenconstruction aus eingetriebenen Pfählen mit einer Packung von Busch oder Steinen zunächst angezeigt.

Als geringer Fluthwechsel mag dabei noch eine Differenz der Wasserstände von etwa 3m, als mässige Wassertiefe eine solche bis zu 6in unter Niedrigwasser angesehen werden.

Ein Beispiel dieser Construction ist der Hafendamm zu Cuxhafen an der Mündung

der Elbe.

Dieser Hafen besitzt zwar eine gute Reede, ist übrigens nur als Nothliafen namentlich in strengen Wintern von Bedeutung, wenn die Schiffahrt auf der Elbe durch Eis gehindert ist. Das gewöhnliche Hochwasser erhebt sich rund 3m über Niedrigwasser. Der Grund besteht aus Schlick und Sand.

Zum Schutz der Fahrzeuge gegen Eisgang begann man 1732 den Bau eines vom Ufer nahezu rechtwinklig in den Strom hineintretenden Dammes durch Versenken dreier kleinerer Schiffe, welche mit Steinen gefüllt wurden. Da dieser Damm jedoch zu niedrig war, schlug man ringsherum Pfähle ein und füllte den ganzen Zwischenraum mit Busch und Steinen aus.

Der so gebildete Damm, welcher eine Länge von etwa 60m besass, ist besonders durch Eisgang vielfach beschädigt und in den letzten Jahren durch einen 9m hohen Erddamm mit 2'/2facher äusserer und 2facher innerer Dossirung ersetzt. Die Kronenbreite beträgt 3m,5. Die Böschungen sind durch Steindecken geschützt, da die Brandung bei hohen Sturmfluthen über den Damm weggeht. Quer vor dem Kopfe des Dammes ist eine Landebrücke angebracht, deren Construction fast genau mit derjenigen des eigentlichen Wellenbrechers Fig. 24, Taf. LXI übereinstimmt, welcher in einer Länge von fast 500ra parallel zum Ufer hergestellt wurde. Hierdurch ist zwischen beiden ein als Quarantäne-Hafen dienender Liegeplatz entstanden. Die eigentliche Construction dieses Wellenbrechers — hier Schutzhöft genannt — ist durchaus zweckmässig. Die Pfähle haben eine Neigung von V6 und stehen mehr als 5m im Boden. Die untere Breite des Dammes beträgt 6m, die obere 3m,5. Es ist jedoch, da ein wirklicher Verkehr auf der Krone nicht stattfindet, oben nur eine Laufbrücke von lm Breite zur Benutzung beim Einholen und Festmachen der Schiffe angebracht. Die Aussenseite ist in je 10m Entfernung von einander durch Bündel von 3 Prellpfählen gegen Eisgang geschützt. An den Köpfen halten 20pfählige Dücdalben die Eisschollen ab. Die 4m unter Niedrigwasser liegende Hafensohle ist in einer Breite von 10m durch ein Buschbett abgedeckt, welches den Damm vor Unterspülung schützt. Der eigentliche Buschkörper reicht bis auf lm über Niedrigwasser und ist mit schweren Steinen abgedeckt. Da die durch ein offenes Höft stattfindende Strömung das Anlegen der Schiffe ausserordentlich erschwert, indem sie gegen die Breitseite desselben trifft, so musste auch der obere Theil des Dammes geschlossen werden, und geschah dies durch eine Bohlwand aus horizontalen Bohlen, welche sich gegen die zu diesem Zwecke geschlagenen mittleren verticalen Pfähle stützt.

Bedenklich erscheint in dem vorliegenden Fall die Anwendung des Holzes nur deshalb, weil der Bohrwurm in Cuxhaven vorhanden ist, und auf eine lange Dauer der beschriebenen Werke nicht gerechnet werden kann. Es würde daher unter ähnlichen Verhältnissen wahrscheinlich die Verwendung von schmiedeeisernen Schraubenpfählen oder von gusseisernen, durch Wasserstrahl einzutreibenden Scheibenpfählen an Stelle der hölzernen Pfähle vorzuziehen sein, da die Zerstörung des Eisens durch Seewasser unter allen Umständen weit geringer ist, als die des Holzes durch den Bolirwurm.

Eine solche Eisenconstruction wird um so empfelilenswerther, je mehr es mit der Zeit gelingt das Eisen durch geeigneten Ueberzug resp. Anstrich vor dem Kosten zu schützen. Sobald dies Ziel erreicht ist, wird der eiserne Wellenbrecher den hölzernen bald vollständig verdrängen. Nur in den Meeren mit ziemlich constantem

Wasserspiegel und selten verkommendem Bohrwurm, wie z. B. m der Ostsee, wird das Holz, namentlich hei kleineren Anlagen, seine Bedeutung nicht verlieren.

Fig. 26, Taf. LXI zeigt den Querschnitt eines solchen kleinen Dammes, welcher zur Herstellung eines Bootshafens bei Friedrichsort an der Kieler Bucht in jüngster Zeit zur Ausführung kam.

Auch hier sind zwei Reihen von Schrägpfählen, die 0m,5 von Mitte zu Mitte entfernt stehen, mit Steinpackung ausgefüllt und zwar lediglich mit möglichst grossen Steinen, da diese hier verhält-nissmässig billig zu beschaffen waren, und der Thonboden nicht so weich war, dass eine Buschpackung als Unterlage erforderlich geworden wäre. Die Pfahlreihen sind in der Höhe des gewöhnlichen Wassers durch Ketten mit einander verbunden. Diese Art der Verankerung wurde gewählt, um dem Damm bei genügender Festigkeit eine möglichst grosse Elasticität zu geben und die Steine am Sacken nicht zu hindern. Wenn nun auch die Dauer der Ketten keine lange sein kann, so wird die Steinpackung in sich mit jedem Jahre mehr Festigkeit erlangen und eine Erneuerung der Ketten wahrscheinlich nicht erforderlich werden.

Ein interessantes Beispiel derartiger Holzconstructionen bieten auch die Molen des Marinehafens von Hellevoetsluis in Südholland. Die Molenköpfe sind, wie aus nachstehender Skizze Fig. 32 ersichtlich ist, im Grundriss an der Binnenseite mit einem Radius von llm,5 abgerundet, an der

Fig. 32.

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Aussenseite dagegen durch einen Eisbrecher besonders gesichert. Die aus amerikanischen Hölzern geschnittenen Pfähle stehen 0,75 bis lm von einander entfernt und reichen lm hoch über den Bohlen-

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belag der Mole hinauf. Sie sind vom gewöhnlichen niedrigen Wasser ab bis oben hinauf mit 10om starken Planken bekleidet, so dass die Molen Aussen vollständig glatt erscheinen, und daher weder den Schiffen gefährlich werden, noch selbst von Schiffen, Eis und Wellen leicht beschädigt werden können. Dadurch dass die Pfähle über die

M. 1:800.

vollständige hölzerne Brustwehr gebildet.

Krone der Mole hinaufreichen und in dieser Höhe nicht nur Aussen, sondern zugleich auch Innen mit Bohlen verkleidet sind, wird eine

In dem Querschnitt (siehe Fig. 13, Taf. LXI) ist durch doppelte Schraffirung angedeutet, dass die unteren den horizontalen Längsverband bildenden, nach einem Kreisbogen gekrümmten Hölzer in ausserordentlich zweckmässiger Weise aus vier nebeneinander liegenden Bohlen hergestellt sind, so dass die Biegung durchaus keine Schwierigkeit macht. Auch die Streben des verticalen Diagonalverbandes sind aus je vier 20X20om starken Hölzern zusammengesetzt und selbstverständlich durch Schraubbolzen gehörig verbunden, jedenfalls in dem nur zu billigenden Bestreben, bei derartigen Wasserbauten nur Hölzer von möglichst starken Total-Dimensionen zu verwenden. Alle Verbandhölzer sind aus Eichenholz hergestellt.

2) Besteht der Baugrund bei geringem Wasserwechsel und massiger Tiefe aus Felsboden, lassen sich also Pfähle nicht einrammen, sind andererseits die Bedingungen für die Verwendung von Busch und Holz günstig, so würde man die in früherer Zeit auch auf angeschwemmtem Boden und in der Ostsee fast ausschliesslich zur Anwendung gebrachte Construction der Senkkisten mit Vortheil benutzen. Es wird zu dem Zwecke ein oben offener hölzerner Kasten schwimmend an Ort und Stelle gebracht und hier durch Einschütten von Steinen versenkt. Der Boden ist gewöhnlich rostartig mit Zwischenräumen, die der Grösse der vorhandenen Steine entsprechen, gezimmert, die Seitenwände entweder ebenso, oder auch durch Bohlen geschlossen, — wie bei dem in Fig. 27 dargestellten Wellenbrecher von Blyth an der Ostküste von England. Die einzelnen Kasten werden ohne Verbindung nebeneinander versenkt, die Zwischenräume durch grosse Steine ausgefüllt. Je grösser der Kasten ist, desto besser widersteht er dem Wellenschläge, desto schwieriger wird aber, namentlich auf unebenem Grunde, das Versetzen und desto grösser die Gefahr, dass der Boden bricht. Es ist daher unzweckmässig, die Kasten grösser zu machen, als es des Wellenschlages wegen erforderlich ist. Die Seiten wände müssen, um die Steine zu halten, bis zur vollen Höhe des Dammes hinaufreichen und sind daher in den oberen Theilen sehr vergänglich. Wenn aber der Damm einige Jahre gelegen hat und in sich fest abgelagert ist, können die über Wasser liegenden, dem Wellenschläge besonders ausgesetzten Steine vollständig vermauert werden. Verschiedenartiges Sacken der einzelnen Kisten, das immer eintritt, kann man ebenfalls durch die Uebermauerung ausgleichen. Diese Steinkisten werden auch bei angeschwemmtem Baugrund mit Vortheil da verwandt, wo unruhige See die Ausführung von Rammarbeiten besonders erschweren würde.

Statt der Steinkisten kann man auch Senkstücke von Faschinen, die am Lande hergestellt und herangeflösst werden, versenken. Dieselben sind jedoch zu leicht, um dem Wellenschläge zu widerstehen und müssen mit grossen Steinen beschwert und abgedeckt werden. Da aber die Böschungen dabei sehr flach werden, — die äussere wird gewöhnlich mit 3faclier, die innere mit 2facher Dossirung angelegt — so sind diese Dämme, wie z. B. der alte Damm von Swinemünde, der Zerstörung sehr unterworfen, und auch die grösste Sorgfalt in der Herstellung und Unterhaltung der Abpflasterung vermag nicht dieser Construction die erforderliche Solidität zu geben.

An Stelle der Steinkisten sind in jüngster Zeit beim Hafen von Galveston Schanzkörbe versenkt, die mit Kies gefüllt waren. Boden und Wände wurden mit Cement verstrichen. Die Zwischenräume zwischen den Körben wurden mit Busch aus-gefüllt, die Aussenseite der Körbe durch eine Lage Busch mit Cementblöcken gesichert.

Eine durchaus andere Construction, die aber bei den genannten Verhältnissen gewiss mit Vortlieil zu verwenden sein würde, ist die am Adriatischen Meere vielfach ausgeführte der Beton- oder Santorin-Dämme. Solche Mauern bedürfen fast keiner Böschung und sind daher für das Anlegen der Schilfe ausserordentlich bequem. Unbedingt erforderlich ist, dass das Fundament nicht wesentlich sinkt. Es muss also der Baugrund aus Felsen bestehen, oder die das Fundament bildende Steinschüttung in grosser Wassertiefe sich Jahre lang gesetzt haben. Die Herstellung ist zwar sehr einfach, aber gefährlich,- da die Dämme während der Erhärtung des Betons leicht zerstört werden können. In diesem Falle ist also die Anwendung rasch bindender Cemente zu empfehlen, trotzdem dieselben bekanntlich geringere Festigkeit erlangen, als die langsam bindenden.

Fig. 29 zeigt den Querschnitt des so construirten Molo St. Carlo zu Triest, der allerdings auf ziemlich weichem Boden steht und in grösserer Wassertiefe errichtet ist, aber jedenfalls nicht zu seinem Vortheil, da sich wiederholt bedenkliche Bewegungen gezeigt haben sollen.

3) Bei geringem Wasserwechsel, aber grosser Tiefe und ange-schwemmtem Bodden wird die Verwendung des Holzes unthunlich. — Rundpfähle von mehr als 15m sind kaum zu beschaffen, Steinkisten werden zu hoch, um sie noch ohne unverhältnissmässige Schwierigkeiten und Kosten versenken zu können. Für diese Verhältnisse sind Steinschüttungen am meisten zu empfehlen, weil ein starkes ungleichmässiges Setzen der Dämme auf solchem Boden jahrelang hindurch unvermeidlich ist, und ein regelrechtes Versetzen grosser Blöcke oder Mauerung deshalb zunächst wenig angebracht sein würde. Ist die Tiefe so gross, dass der Wellenschlag nicht mehr zu fürchten ist, so kann man dann zu den unteren Theilen des Dammes Steinbrocken von geringem Gewichte, also ein verhältnissmässig sehr billiges Material verwenden, und die Steine nach oben und nach aussen hin immer schwerer werden lassen. Denn es wurde oben bereits erwähnt, dass die Dossirungen um so steiler werden können, je schwerer die einzelnen Stücke sind, so dass z. B. geschüttete, grosse künstliche Blöcke sich auch hei einer einfachen Dossirung noch halten, während Schüttungen aus natürlichen Bruchsteinen, die dem Seegange voll ausgesetzt sind, nach Beobachtungen an den Dämmen von Cherbourgh und Plymouth mit der Zeit eine Dossirung von 1:10 annehmen sollen.

Bei dem Ilafendamm von Marseille, dessen Profil in Fig. 34 dargestellt ist, stellte man den inneren Kern zunächst aus Steinen von 5 bis 100k Gewicht her. Diese wurden durch solche bis zu 1T schwer überdeckt. Hierauf kam eine Lage grosser natürlicher Blöcke von 1 bis 4T Gewicht. Schliesslich wurde die seeseitige Böschung bis zu 6m unter Niedrigwasser hinab mit einer Decke von Betonblöcken von mindestens 25T Gewicht überschüttet. Der Damm besitzt eine Höhe von rund 20m, die 30m breite Krone liegt 2m,5 über Niedrigwasser. Die seeseitige Dossirung beträgt unter Niedrigwasser 1:1, über demselben 1:27*. Die Betonblöcke wurden auf dem Ufer angefertigt und nach ihrer Erhärtung, welche in etwa 14 Tagen erfolgte, ohne Rücksicht auf die Lage jedes einzelnen Blockes verstürzt. (Siehe § 13.)

Um das Anlegen der Schiffe auf der innern Seite zu ermöglichen, wurde die 172 fache Böschung daselbst von 6m unter Niedrigwasser ab mit einer Kaimauer aus Beton versehen und diese mit Gerolle hinterfüllt. Da die Krone des Dammes nicht nur von Fuhrwerk befahren wird, sondern auch zur Ablagerung der Waaren dient, so ist sie gepflastert und seeseitig durch eine Brustmauer von 7m,5 Höhe gegen den Wellenschlag gesichert. Diese Mauer ist an der Aussenseite lothreclit aufgeführt, ihr Fuss durch ein gemauertes Bankett verstärkt, auf welchem eventuell neue Blöcke angefertigt und verstürzt werden können.

Die Baukosten sind verhältnissmässig sehr niedrig gewesen, einestheils, weil das Baumaterial mit Leichtigkeit in nächster Nähe gewonnen werden konnte und wahrscheinlich auch deshalb, weil die ganzen Vorkehrungen und Anlagen zur Herstellung der Dämme mit grosser Umsicht und Geschicklichkeit ausgeführt wurden, wie dies in dem folgenden Paragraph näher beschrieben werden soll.

Eine ganz ähnliche Construction wie die vorige zeigen die Wellenbrecher von Triest (Fig. 36) und von Fiume, doch sind hier künstliche Blöcke nicht erforderlich geworden.

Durch das Sortiren der Steine nach der Grösse wird eine erhebliche Kostenersparnis erzielt, indem bei Verwendung gleichartigen Materials die Zwischenräume am grössten werden, der Materialverbrauch also abnimmt. Bei den Marseiller Dämmen werden die hohlen Räume zu 30°/o des ganzen Querschnitts angegeben. Es liegt jedoch auf der Hand, dass die Solidität des Dammes durch diese Höhlungen nicht vergrössert wird, dass es vielmehr im höchsten Grade wünschenswerth sein muss, die ganze Masse so dicht zu lagern, wie irgend möglich, um zu verhindern, dass die Wellen in die Schüttung hineindringen und die einzelnen Steine heben. Es würde daher für die Festigkeit der Construction wahrscheinlich nur vortheilhaft sein, hei derartigen Dämmen den Kern entweder ganz aus grobem Sand zu bilden oder die Zwischenräume in der inneren Steinschüttung mit Sand auszufüllen.

4) Für geringen Fluthweclisel, grosse Tiefe und felsigen Boden ist eine Construction ähnlich der zu Marseille ausgeführten am Platze, jedoch mit dem Unterschiede, dass die den Kern bildende Schüttung aus natürlichen Steinen, falls dieselben nur von mässiger Grösse sind, überall durch regelrecht versetzte künstliche Blöcke eingehüllt wird.

Auf diese Weise ist der Wellenbrecher von St. Jean de Luz (Fig. 31) erbaut, eines kleinen Hafens am biscayischen Meerbusen, der dem Wellenschläge besonders ausgesetzt ist, jedoch als Zufluchtshafen in der Nähe der spanischen Küste für Frankreich politische Bedeutung besitzt und deshalb mit einem Aufwande von mehr als 5 Millionen Mark durch einen Wellenbrecher geschützt wurde. Die dort verwendeten Blöcke besitzen 4m Länge, 2m,5 Breite und 2m Dicke, also 20 kbm Inhalt.

Eine solche Construction ist jedoch wesentlich theurer, als die blosse Steinschüttung. Die Kosten des Wellenbrechers von St. Jean de Luz sollen 1,2 bis 1,6 Mal grösser sein, als die der Hafendämme von Marseille.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

Wenn die verwendeten Steine gross genug sind, ist jedenfalls eine Schüttung ausreichend. Die Unebenheiten des felsigen Untergrundes werden durch kleine Brocken ahgeglichen und darauf die grossen künstlichen Blöcke verstürzt. Die Letzteren werden, wenn Steinmaterial zur Genüge vorhanden ist, aus Bruchsteinen gemauert, andernfalls von Beton aus Kies und Sand gebildet.

In dieser Weise sind die Dämme von Algier (Fig. 30), Alexandrien, Livorno (Fig. 32) und Andere construirt.

Die unter 3 und 4 besprochenen Verhältnisse kamen vereint beim Hafen von Kurrachee in Indien vor, indem dort der Boden theils aus angeschwemmtem Sand, theils aus Felsen bestand. Der Wellenbrecher (Fig. 21) wurde in den Jahren 1860 bis 1872 in einer Länge von 458m erbaut. Die Wassertiefe betrug bis zu 9™. Es wurde eine Steinschüttung hergestellt, welche bis 4m,5 unter Niedrigwasser hinaufreicht. Auf dieser Steinschüttung wurden durch einen weit ausladenden Krahn vom Ufer aus allmählich fortschreitend Betonblöcke von 3m,6 Länge, 2ra,4 Höhe und lm,4 Breite versetzt, so dass je 2 Blöcke nebeneinander und je 3 Stück übereinander stehen. Die Lagerfugen sind jedoch nicht horizontal, sondern etwas geneigt. Obgleich also ein Sacken jedes einzelnen aus 6 Blöcken bestehenden und lm,4 breiten Querschnitts für sich erfolgen kann, so lehnt sich doch jeder Querschnitt gegen den vorher hergestellten und wird durch ihn gestützt. Der Wellenbrecher hat sich bislang durchaus gut bewährt, doch ist zu bemerken, dass der Hafen schon von der Natur eine ziemlich geschützte Lage besitzt. Der Damm kostete pro lauf. Meter nur etwa 4000 Mark.

Die bisher aufgeführten Constructionen entsprechen den Verhältnissen, wie sie namentlich am Mittelmeer, an der Ostsee und der deutschen Nordseeküste Vorkommen. Bei grossem Wasserwechsel, also beispielsweise am atlantischen Ocean und am Canal zwischen England und Frankreich wird es möglich, grosse Theile der Dämme im Trocknen auszuführen, sei es durch gewöhnliches Mauerwerk oder durch Versetzen künstlicher Blöcke. Es unterliegt keinem Zweifel dass ein gemauerter Damm jede andere Construction an Solidität übertrifft, sofern sein Fundament genügend sicher ist. Wenn dies nicht der Fall ist, nützt der durch Mauerung erzielte Verband in der Längenrichtung des Dammes jedoch nichts, sondern schadet nur, da bei eintretenden Ausspülungen und Sackungen des Fusses die oberen Theile des Dammes nicht der Bewegung folgen können, wodurch hohle Räume entstehen und schliesslich ein Zusammensturz des Dammes an solcher Stelle unvermeidlich wird.

Es ist daher nur zu empfehlen die Dämme wie bei der eben beschriebenen Mole von Kurrachee ohne Längenverband zu construiren, so dass, falls ein Block der untersten Schicht sinkt, der ganze über ihm liegende und auf ihm ruhende Theil des Dammes mitsackt und durch sein Gewicht verhindert, dass der Block fortgespült wird.

5) Als erstes Beispiel eines Dammes bei starkem Fluthwechsel, jedoch mässiger Wassertiefe und angeschwemmtem Boden mag der in. Fig. 33, Taf. LXI dargestellte Wellenbrecher des Hafens von Brest dienen. Der dortige neue Hafen (vergl. Fig. 5, Taf. LVIII) ist von zwei nahezu rechtwinklig zum Ufer liegenden Molen gebildet, vor denen sich ein Wellenbrecher von 980m Länge befindet. Derselbe ist in einer Wassertiefe von nur 2m unter Niedrigwasser, die jedoch im Hafen nur an der Binnenseite des Dammes auf 7m,5 vertieft wurde, hergestellt. Das Hochwasser liegt 7m,7 Uber Niedrigwasser. Der Baugrund bestand aus weichem Boden. Die Dämme sind aus Steinschüttung von natürlichen Blöcken mit 2,5 facher äusserer und 1 facher innerer Dossirung hergestellt. Die Kronenbreite beträgt 10m. Auf der Krone ist eine leichte, stark convexe Brustmauer errichtet. Die Köpfe der Dämme sind abweichend hiervon construirt. Auf einer Steinschüttung von 5m Höhe liegt eine Schicht 3m hoher künstlicher Blöcke (s. § 13), darüber 9m hoch Mauerwerk. (Fig. 22, Taf. LXI).

Diese Construction der Dämme ist jedenfalls sehr billig. Ob eine solche Steinschüttung jedoch bei sehr starkem Wellenschlag haltbar sein würde, erscheint zweifelhaft. Durchaus zweckmässig ist das Profil der Molenhäupter und ist die besonders sorgfältige Construction in dem vorliegenden Falle um so mehr angezeigt, als bei Dämmen, welche aus gewöhnlichen Steinen geschüttet sind, durch den Anprall der den Damm nicht normal sondern schräg treffenden Wellen sehr leicht eine Fortschiebung der Steine vom Molenkopf auf der Böschung entlang nach der Wurzel hin stattfindet. Der Kopf ist also hier noch ganz besonders Beschädigungen ausgesetzt und muss daher mittelst grosser Blöcke gesichert werden. Wie schwierig eine solche Sicherung jedoch ist, zeigt der Wellenbrecher von Wiek (Fig. 20) an der Ostküste von Schottland.

Der Wellenbrecher von Wiek wurde 1863 bei einer Wassertiefe von 4 bis lOm unter Niedrigwasser der Springfluthen begonnen. Er wurde aus künstlichen Blöcken von 5 bis 10T Gewicht hergestellt, welche mit der hoben Kante auf einer Steinschüttung standen. Diese wurde anfangs bis auf 3m,5 unter Niedrigwasser aufgeführt, später nur bis auf 5m,5 und zwar, wie sich demnächst ergab, mit vollem Recht, da 1868 die Schüttung oberhalb 4m,5 unter Niedrigwasser weggewaschen wurde. 1864 waren schon einmal nahezu 100m Damm weggerissen. Bei der Fabrication der Blöcke ging man von hydraulischem Kalk zu Roman-Cement und schliesslich zu Portland-Cement über. 1870 wurden abermals I20m, d. i. ungefähr ein Drittel des ganzen Dammes, zerstört. Nachdem bis 1872 der obere Theil wieder erneuert war, zeigte es sich, dass selbst die aus Portland-Cement hergestellten Steine von den Wellen zertrümmert wurden. Im December 1872 trat die grösste Beschädigung ein. Am Molenkopf war die Steinschüttung durch drei Lagen grosser 80 bis 100T schwerer gemauerter Blöcke überdeckt. Hierauf waren 3 Lagen grosser Quader sorgfältig vermauert. Auf diesen ruhte ein Mauerklotz von 14m Breite, 8m Länge und 3m,3 Höhe, mehr als 800T schwer. Dieser Klotz war durch eiserne Bolzen von 8om Durchmesser an die oberste Lage der künstlichen Blöcke verankert, wurde aber trotzdem im December 1872 mit diesen Blöcken fortgeschoben und auf die Binnendossirung geworfen. Die zusammenhängende Masse besass ein Gewicht von rund 1350T und ist, soweit man beobachtet hat, die grösste, welche bislang durch die Kraft der Wellen in Bewegung gesetzt wurde. Nachdem der Hauptschutz des Dammes somit beseitigt war, gelang es den Wellen das Cementmauer-werk noch in 50m Länge zu zerstören. Das Fundament blieb jedoch überall unversehrt.

Die Hafendämme des Amsterdamer Seecanals sind von dem englischen Ingenieur Hawkshaw in einer Tiefe von 7m unter Niedrigwasser erbaut. Die Sturmfluthen erheben sich etwa 4ra über diesen Wasserspiegel. Die Dämme sind bis zur halben Fluthhöhe ganz aus künstlichen Blöcken hergestellt, von da ab aussen mit solchen Blöcken, innen mit Beton gefüllt. Man glaubte im Anfang die Blöcke unmittelbar auf den Meeresgrund, der aus Sand besteht, setzen zu können. Bei heftigen Sturmfluthen wurden jedoch solche Massen Sand fortgespült, dass die aufgeführten Werke zum Theil wieder einstürzten. Man legte daher zunächst nur eine Lage Blöcke auf den Sand, in der Hoffnung, dass die Stürme diese Blöcke in den Grund einwühlen und somit nach einiger Zeit eine solide Grundlage für die folgenden Schichten bilden würde. Dieses Verfahren ging jedoch zu langsam von statten und man war gezwungen Steinschüttungen auszuführen, ein hier sehr kostspieliges Mittel, da die Steine aus den rheinischen Basaltbrüchen herbeigeschafft werden mussten. Es wurde deshalb die Steinschüttung nur in geringer Breite hergestellt und mit künstlichen Blöcken eingerahmt. Schliesslich musste die Schüttung jedoch in 30m Breite ausgeführt werden. Nach Jahresfrist wurden auf derselben die Blöcke versetzt. (Ueber die Ausführung vergl. § 13).

Das in Fig. 14 dargestellte Profil der Dämme zeigte sich dem ausserordentlich heftigen Wellenschlag der niederländischen Küste nicht gewachsen und soll in jüngster Zeit durch Verstürzen von Betonblöcken, die an der Binnenseite bis etwa 3m über Niedrigwasser reichen und 4m Kronenbreite haben, verstärkt sein.

Aus den aufgefülirten drei Beispielen geht hervor, dass unter den zuletzt genannten Verhältnissen eine Construction zu empfehlen sein wird, die in den unteren Theilen aus Steinschüttung besteht, auf welcher etwa bis zur Höhe der gewöhnlichen Fluth künstliche Blöcke versetzt werden, während oberhalb dieses Wasserspiegels nach Verlauf einiger Zeit gemauert werden kann.

Es sind jedoch an dieser Stelle noch zwei verschiedene Constructionen zu erwähnen, durch welche sog. durchsichtige Hafendämme (jctccs ä claire-voie) hergestellt wurden.

Die erste ist die im Hafen von Dünkirchen (Fig. 25), ausserdem auch in Ostende, Calais und anderen Orten zur Ausführung gekommene Duschpackung mit Pflasterung, etwa bis zur halben Höhe der gewöhnlichen Fluth hinaufreichend, übrigens aus Pfahlwerk hergestellt. Die äussere Dossirung des etwa 3m hohen Dammes beträgt am Fusse 1:5, geht aber an der Krone in 1:12 über. Die Pflasterung wird überall durch geflochtene Zäune gehalten. Der Fuss lehnt sich gegen eine Pfahlreihe mit durchlaufender Gurtung. Da der Damm bei Niedrigwasser trocken läuft, so kann die Pflasterung gut erhalten werden. Das Holz der Lauf brücke ist einer sehr raschen Zerstörung unterworfen. Wie bereits im vorigen Paragraph gesagt, schaffen diese Dämme hinter sich kein ruhiges Wasser, sondern haben vorzugsweise den Zweck bei niedrigen Wasserständen den Spülstrom zusammen zu halten.

Aehnliche Holz-Pfahlwerke wurden früher auch in dem Hafen von Bayonne angewandt. Derselbe liegt am Flusse Adour etwas oberhalb der Einmündung des letzteren in die See. Die Einfahrt wurde durch Sandbänke beeinträchtigt, welche bei Hochwasser des Flusses in die See getrieben, bei heftigem Seegange dagegen wieder in den Fluss zurückgeschoben wurden. Nach vielfachen Versuchen war man zur Anwendung durchsichtiger Holzdämme gelangt, überzeugte sich jedoch, dass auch diese wegen ihrer geringen Dauerhaftigkeit nicht zweckmässig seien, namentlich nachdem der Bohrwurm von ihnen' Besitz genommen hatte. Es wurde daher 1868 mit dem Bau eines vom Ingenieur Prompt erfundenen eisernen Pfahldammes begonnen, der seinen Zweck durchaus erfüllen soll. Man trieb in je 5m Entfernung von einander gusseiserne Röhren von 2m Durchmesser mittelst pneumatischer Apparate ein (Fig. 12) und zwar am seeseitigen Ende bis llm,8, näher der Küste bis 7m,3 unter dem niedrigsten Wasserstand. Die Röhren wurden mit Beton gefüllt und oben durch ein leichtes eisernes Brückengerüst mit einander verbunden. Unten wurden sie bis auf 3m unter Niedrigwasser mit Steinschüttung umhüllt, der obere Zwischenraum aber durch ein Gitter geschlossen, durch welches man den Durchfluss zwischen den Säulen nach Bedürfniss hemmen kann. Dass diese Gitter, sowie die obere Briicken-Construction auf die Dauer heftigem Seegange widerstehen sollten, erscheint zwar nicht wahrscheinlich, doch soll sich die Construction an ihrem Platze durchaus bewähren. Der Damm kostete pro lauf. Meter etwa 2500 Mark.

6) Bei grossem Wasserwechsel, geringer Wassertiefe und felsigem Boden ist es zweckmässig, die Sohle durch Sprengen oder durch eine dünne Steinschüttung soweit zu ebnen, dass grosse künstliche Blöcke regelrecht versetzt werden können.

Der nordöstliche Hafendamm von Seaham (Fig. 28) ist in kaum lm Wasser tiefe auf Felsen fundirt. Der Fluthweclisel beträgt 4m,2. Der Damm hat eine Gesammt-höhe von rund 8m, eine untere Breite von 15ra, eine Kronenbreite von 6m,5. Er besteht im Innern aus horizontal versetzten Blöcken, während die Dossirungen durch rückwärts geneigte, besonders grosse Blöcke gebildet werden, die mit einer Art Versatz ineinander greifen, so dass ein einzelner Block durch den Wellenstoss weder nach innen noch nach aussen gedrängt werden kann.

Für die vorliegenden örtlichen Verhältnisse empfiehlt sich auch die weiter unten beschriebene Construction der Mole von Aberdeen.

7) Grosser Wasserwechsel, grosse Tiefe und angeschwemmter Boden — das waren die örtlichen Verhältnisse, welche sich bei den grossen Dämmen von Clierbourgh, Plymouth, Holyliead, Portland, Alderney u. A. fanden, an denen die meisten Erfahrungen über die zweckmässigste Form der Hafendämme gemacht wurden. Namentlich ist es der in § 4 bereits besprochene Wellenbrecher von Cherbourgh, dessen Name in der Entwickelungsgeschichte der Hafendämme stets mit in erster Linie genannt werden muss.²)

kunst, 3. Theil.

Der Wellenbrecher in Plymouth (Fig. 38) wurde in einer Wassertiefe von 12 bis 14m erbaut. Die Kronenbreite sollte 16m betragen, die seeseitige Dossirung sollte 4,5 fache, die Binnendossirung 3 fache Anlage erhalten. Nachdem während der Herstellung, mit welcher 1812 begonnen war, mehrfach bedeutende Beschädigungen stattgefunden, die Steine von der äusseren Böschung über die Krone geworfen und letztere mehrfach durchbrochen war, wurde die äussere Böschung mit Öfacher, die innere dagegen mit 2facher Anlage hergestellt. Man verwendete nur die grössten natürlichen Steinblöcke, die man in den Brüchen gewinnen konnte, und pflasterte die äussere Böschung mit solchen Steinen, die in Cementmörtel gelegt wurden, ab. In neuerer Zeit hat man auf der Krone des Dammes starke Ketten ausgespannt, um die auf dieselben hinaufgeschleuderten Steine aufzufangen.

Diesem Zwecke genügt nun allerdings eine Brustmauer besser, wie sie an dem Damm von Alderney (Fig. 35) angebracht ist. Die Bildung eines englischen Kriegshafens auf der Cherbourgh gegenüber liegenden Insel Alderney war wegen des ausserordentlich heftigen Wellenschlages mit grossen Schwierigkeiten verknüpft. Die Wassertiefe unter Niedrigwasser betrug 10 bis 23m. Es wurde eine Steinschüttung bis zur Höhe des Niedrigwassers hergestellt, welche unten etwa 2 fache, oben dagegen 7 fache Dossirung erhielt. Nachdem die Schüttung sich gesetzt hatte, wurden für den oberen Bau Fundamentgruben bis 3m tief wieder ausgehoben und eine Fundirung aus grossen Granitquadern und künstlichen Betonblöcken hergestellt. Die Krone des gemauerten Dammes liegt 2m über Hochwasser und ist 8m breit. Die Brustmauer ist mit Nischen versehen, welche hier nicht als Lagerräume, sondern als Zufluchtsorte gegen die manchmal 30m hoch über die Brustmauer schlagenden Wellen dienen. Es ist daher nicht zu verwundern, dass die Unterhaltung dieses Wellenbrechers grosse Kosten verursacht. Es leidet besonders die Steinschüttung in den oberen Theilen und zwar etwa 4in,5 bis 6m unter Niedrigwasser. Weiter abwärts ist keine Zerstörung bemerkbar. Hiernach erscheint es nicht zweifelhaft, dass es besser gewesen wäre die Steinschüttung nur bis zu dieser Höhe zu führen und sodann mit möglichst grossen Blöcken einen steilen Damm zu bauen, wie dies im Hafen von Wiek später geschehen ist und sich auch bei den nun noch zu besprechenden Dämmen von Dover und Aberdeen bewährt hat.

8) Bei den zuletzt genannten Häfen besteht der Meeresboden aus Felsen, FluthWechsel und Wassertiefe sind bedeutend.

Bei Dover (Fig. 37) beträgt die Wassertiefe 12 bis 15m, der Fluthwechsel 5m,8 bei Springfluthen, 3m,4 bei Nippfluthen.

Die 900m lange Mole ist direct auf gewachsenen Kreidefelsen fundirt und besteht im Innern aus Betonblöcken, während der äussere Mantel aus grossen Quadern von sehr festem Granit gebildet ist. Die Blöcke sind ohne Mörtel, übrigens in horizontalen Schichten regelrecht versetzt. Durch Zurückspringen jeder oberen Schicht gegen die unterliegende um 7,5 bis 15cm wird eine Neigung der Seiten von etwa 1:9 hergestellt. Die untere Breite beträgt 18m,5, die Kronenbreite 13m,5, die ganze Höhe des Dammes einschliesslich Brustmauer 28m. Im Innern der Mole sind nach neueren Angaben Aussparungen angebracht, in welche Füllbeton geschüttet ist. Ueber Hochwasser ist der ganze Kern aus Beton hergestellt. Auf der Krone der Mole liegen 2 Eisenbahngleise und neben demselben noch die Räume zur Beförderung von Personen und Gepäck. Diese Räume sind durch eiserne Säulen gebildet, welche eiserne Balken tragen, auf denen Sandsteinplatten liegen. Je nach der Richtung der Stürme wird von den Schiffen auf der Nord- oder Südseite der Mole angelegt. Ueber die für alle Wasserstände ausreichende, zweckmässige Treppenanlage ist bereits in § 9 gesprochen.

In Aberdeen an der Ostküste von Schottland ist 1873 ein Hafendarnm vollendet, bei welchem die Abgleichung des felsigen Bodens durch grosse mit flüssigem Beton gefüllte Säcke bewirkt wurde (Fig. 23). Auf diese brachte man 5 Schichten von Betonblöcken bis zur Höhe von 0m,3 über Niedrigwasser,. Der ganze obere Theil des Dammes wurde an Ort und Stelle aus Beton hergestellt. Der Anlauf des Mauerwerks beträgt 1:8.

Bei dem sehr geschützt liegenden Hafen von Greenock (siehe Fig. 3, Taf. XLY) wurden die Hafendämme an beiden Seiten mit Kaimauern eingefasst, zu deren Ausführung man an der Vorderfläche dieser Mauern gusseiserne Leitpfähle in 2m,l Entfernung von einander bis zur Höhe des Niedrigwassers einrammte. Die Mauern reichten 5m unter diesen Wasserstand hinab. Die Pfähle wurden an den Köpfen durch eiserne Zugstangen quer durch den Damm hindurch verbunden, sodann wurde eine lm starke, 6ra breite Betonsohle als Fundament geschüttet. Hierauf schob man 0ra,5 starke, 2m,l lange Granitplatten zwischen die Pfähle, welche zu diesem Zwecke mit entsprechenden Nuthen versehen waren. Hinter diesen Platten, deren je drei immer eine Höhe von zusammen 5m bildeten, wurde der eigentliche Mauerkörper hergestellt, und zwar bis auf Niedrigwasser aus Beton. Die untere Breite einer solchen Mauer betrug 3m,5, die obere lm,5. Der Zwischenraum zwischen den beiden Mauern, also die innere Ausfüllung des Dammes, bestand aus loser Steinschüttung. Nachdem in solcher Weise der ganze Damm bis zu Niedrigwasser aufgeführt und der Beton gehörig erhärtet war, wurde eine Schicht Granitquader oben auf die Köpfe der gusseisernen Pfähle und der Granitplatten gelegt, und dann der obere Theil der Mauern in Bruchsteinen mit Quader-Verblendung aufgemauert. Da es sich gezeigt hat, dass die eisernen Pfähle unter der Einwirkung des Seewassers sehr stark rosteten, so wurde beabsichtigt bei etwaigen Erweiterungen die Granitplatten zwischen den Pfählen so zu gestalten, dass sie über die Vorderfläche der letzteren hinübergreifen und die Fugen dazwischen mit Gement vergossen werden können.

Für diese Construction gilt das bei den Betondämmen von Triest Gesagte, dass sie unbedingt nur auf festem Baugrunde hergestellt werden sollten.

Da die Zweckmässigkeit einer Construction, wenn auch zunächst von ihrer Widerstandsfähigkeit, so doch in zweiter Linie von den Kosten abhängt, welche ihre Ausführung verursacht, so wird die Zusammenstellung der Baukosten einiger Hafendämme von Interesse sein. Nur darf beim Vergleich der einzelnen Zahlen nicht vergessen werden, dass die Einheitspreise nach der Zeit der Ausführung und der Oertliclikeit sehr verschiedene sein mussten.

hei

bis 17m Wassertiefe 7 000 M.

8000 „ 8000 „ 9000 „ 10000 „ 8000 „ 14000 „ 13000 „ 11000 „ 4700 „ 4000 „ 23000 „ .

bis 17“

Es kostete der laufende Meter der Hafendämme: von Marseille „    Algier .    .

„ 11“ *    13“

„    Livorno

„    St. Jean de 1

9 bis 13“

f „    Holyhead .

„    Portland

„    Cherbourgh

t-H 04

TI

„    Plymouth .

9“

„    12 bis 15“

§ 13. Ausführung der Hafendämme. Die Ausführung der Hafendämme bietet in der Regel grosse Schwierigkeiten, da man auf dem Bauplatze keinen Augenblick vor den Angriffen der See sicher ist. Es kommt also darauf an, jede günstige Stunde zu benutzen und wenn möglich Tag und Nacht zu arbeiten, zumal unfreiwillige Pausen oft genug eintreten. Bei Dämmen, welche nicht allseitig vom Wasser

umgeben sind, ist der Bau stets vom Lande aus zu beginnen und so zu betreiben, dass die ausgeftthrten Theile nicht wesentlich mehr beansprucht werden, als es nach Fertigstellung des ganzen Dammes der Fall sein wird. Bei Ausführung des Amsterdamer Seecanals versuchte man, weil die ausserordentlich starke Brandung den Bau vom Lande aus sehr erschwerte und sich in Folge der Küstenströmung vor den jeweiligen äussersten Enden, wie bei Buhnenköpfen, stetige Vertiefungen der Sohle zeigten, ein Stück des nördlichen Dammes als Insel frei in der See herzustellen, um von dort landwärts vorzugehen. Zwischen der künstlichen Insel und dem Dämmende am festen Ufer entstand jedoch eine so heftige Strömung, dass zuletzt das ganze Werk unterwaschen worden wäre, wenn man nicht rechtzeitig unter Herstellung beinahe des doppelten Profils mit sehr erheblichen Kosten die Oeffnung bis zur Niedrigwasserhöhe mit Betonblöcken zugeworfen hätte.

Da beim Bau vom Lande aus der vorderste Theil des in Ausführung begriffenen Dammes in derselben Weise angegriffen wird, wie der Kopf des fertigen Wellenbrechers, so muss er bei längeren Unterbrechungen, namentlich während der Winterstürme, auch besonders gesichert werden. Es kann z. B. Vorkommen, dass es sich empfiehlt dem Längenprofil des Dammes während der Ausführung nach vorn eine sehr flache Dossirung zu geben, um bei geringer Wassertiefe eine schädliche Einwirkung der Wellen auf den Meeresboden zu vermeiden. Bei starken Stürmen würde aber diese flache Böschung, wie früher erwähnt, für den Damm sehr nachtheilig sein können, indem vorher unschädlich oscillirende Wellen durch sie veranlasst werden könnten eine fortschreitende Bewegung anzunehmen und auf den Damm einen zerstörenden Einfluss auszuüben, der vermieden würde* wenn man beim Schlüsse des Baujahres einen provisorischen Wellenkopf mit steiler Böschung und vielleicht nach besonders starker Abdeckung hergestellt hätte.

Die Ausführung der aus Holz, bezw. Busch bestehenden Hafendämme bedarf keiner weiteren Besprechung. Die Pfähle werden am besten mit Nasmyth’schen Dampframmen von schwimmender Rüstung geschlagen und so bald als möglich durch Ketten und Zangen untereinander verbunden, um dem Wellenschläge gemeinschaftlich widerstehen zu können. Faschinendämme werden in der Regel aus Senkstücken von etwa 20 bis 25m Länge, 12m Breite und 2m Höhe hergestellt, die neben- und untereinander im Verbände versenkt und mit Steinschüttung überdeckt werden. Auch der Bau der aus natürlichen Steinen geschütteten Dämme bietet nichts von anderen Bauausführungen wesentlich Abweichendes. Die Steine können entweder auf festen Rüstungen vom Lande aus angefahren, oder mittelst geeigneter Prahme zu Wasser herangebracht und verstürzt werden. Die Gewinnung der Steine erfolgt meistentheils durch Sprengen von Felsen. Früher verwandte man hierzu ausschliesslich Pulver, bei Holyhead beispielsweise zu einer Sprengung gleichzeitig mehr als 9000k; in neuerer Zeit hat das Dynamit jedoch das Pulver verdrängt, da die Wirkung eine wesentlich grössere ist.

Der Transport auf Bahnen, zumal wenn dieselben von Steinbrüchen direct nach der Verwendungsstelle angelegt werden können, ist demjenigen zu Schiff weit vorzuziehen, da die Bahn so hoch gelegt werden kann, dass sich von ihr aus auch die höchsten Theile des Dammes durch einfaches Kippen der Wagen schütten lassen, während bei Schiffen in der Regel ein wenn auch nur kurzer Transport aus dem Steinbruch nach dem Schiff, dann ein Umladen ins Schiff und bei dem ganzen oberen Theile des Dammes ein Zeit und Geld raubendes Umladen aus dem Schiff auf die Dammböschung stattfinden muss.

so

Wenn es also möglich ist den Damm mit einer Eisenbahn zu erreichen, empfiehlt es sich solide Rüstungen zu errichten, event. aus eisernen Pfählen, die zu-Fig. 33.

nächst mit Steinen umschüttet oder

+ 13m4

\h

+ 4,5

H.W.

N.W.

±0

-12

WM

eingeschraubt werden, und dann den Damm in Strecken von einer Zuglänge durch seitliches Kippen rasch aufzuführen. In ähnlicher Weise ist z. B. bei Holyhead und Portland verfahren. Aehnlich sind auch die nebenstehend (Fig. 33) skizzirten Rüstungen der Molen an der Tyne-Mündung, die allerdings grösstentheils aus regelrecht mit Hülfe von Laufkrahnen versetzten Blöcken bestehen. Die eisernen Schuhe, in welchen die Pfähle stehen, wurden durch Taucher an Ort und Stelle gebracht und nachher mit Steinen umpackt.

Das Schütten von Schilfen aus erfolgt am schnellsten durch Oeffnen von Seitenoder Bodenklappen (siehe Taf. LXII, Fig. 15), wie bei den Baggerprahmen, ist dann aber nur bei kleineren Steinen ausführbar, da die grösseren sich leicht in den Oeff-nungen festsetzen und nur mit grosser Mühe wieder gelöst werden können. Grosse natürliche Blöcke ladet man auf das Deck der Schiffe, welches zu dem Zwecke mit schiefen Ebenen versehen wird, von welchen die Steine bei einiger Nachhülfe hinunterrutschen, wenn man das Fahrzeug in starkes Schwanken bringt. In Marseille waren auf jedem Prahm in der Querrichtung 3 Rutschbahnen mit einem Gefälle von 1:10 angebracht. Die Blöcke wurden zunächst durch je 2 Arme gehalten, welche zu bestimmter Zeit durch einen Hebel entfernt wurden. Schwer ist es jedoch die einzelnen Steine durch Krahne, welche an Deck stehen, über Bord zu heben.

Die Ausführung der Dämme aus künstlichen Blöcken bedarf jedoch noch einer näheren Beschreibung, zumal dieses Baumaterial ausser bei Hafendämmen und Mauern keine Verwendung findet, hier aber in den letzten Jahren von ausserordentlicher Bedeutung geworden ist.

Die Bereitung der Blöcke kann entweder aus Beton oder aus Mauerwerk erfolgen, je nach der Grösse, in welcher das erforderliche Steinmaterial sich findet.

Im Allgemeinen ist als Regel zu betrachten, dass man da, wo es sich um die Verwendung grosser Massen von künstlichen Blöcken handelt, alle Vorrichtungen zur Bereitung, zum Transport und zum Versetzen derselben so stark und vollkommen als möglich construirt, da diese Anlagekosten durch den sicheren und schnelleren Betrieb in kürzester Zeit erspart werden.

Als Beispiel einer vollendeten Anlage für die Bereitung derartiger Betonblöcke ist auf Taf. LXII in Fig. 1 u. 2, die bei den Hafenbauten in Marseille benutzte Yorricbtung dargestellt.

Der Mörtel wurde mit drei Mascliinengöpeln auf einer Rüstung von etwa 20m Länge und 12™ Breite angefertigt. Unter der Rüstung liegen die von der Dampfmaschine ausgehenden Transmissionen und 2 Eisenbahngleise. Auf dem linkseitigen wurden Sand- und Kalkwagen — statt des Cementes wurde hydraulischer Kalk verwendet — herangebracht, mittelst einer Dampfwippe auf die Plattform gehoben und oben auf dem genau darüber liegenden Gleise nach den Mörtelmaschinen weiter geschoben. Unter diesen standen die Wagen zur Aufnahme des fertigen Mörtels, welche mit derselben Hebevorrichtung auf das rechtseitige obere Gleis gehoben wurden. Diese Hebevorrichtung befand aus einem starken Balancier, an dem an jeder Seite eine Bühne hing, auf welche die Wagen des linken und rechten Gleises geschoben werden konnten. Auf der oberen Rüstung stand der Dampf-cylinder, dessen Kolben unmittelbar mit dem Balancier und zwar in halber Länge des Armes verbunden war. Je nachdem der Dampf unter oder über den Kolben trat, hob er die eine oder andere Bühne mit dem darauf stehenden Wagen. Die auf der Rüstung stehenden Wasserbehälter wurden aus einer vorhandenen Wasserleitung gefüllt. Eine dritte Hebevorrichtung in Form einer einseitigen Wippe diente zum Herablassen der leeren Wagen von der Plattform auf das untere Gleise, und wurde mit einer Handwinde bewegt, da die erforderliche Kraft gering war. Der Beton wurde in 5 transportablen Betonmaschinen bereitet, Cylindern von etwa lm Durchmesser und lm,25 Länge mit horizontalen Wellen, die auf Wagen befestigt waren. Nachdem ein Theil vom Mantel eines solchen Cylinders geöffnet und letzterer etwa zur Hälfte mit Kies und Mörtel gefüllt war, schob man ihn so weit fort, dass der von der Hauptwelle ausgehende Riemen auf die zur Seite des Cylinders angebrachte Riemscheibe passte, durch welche dieser mittelst zweier Zahnräder in Umdrehung gesetzt wurde. Ob diese Betonmaschinen in jeder Hinsicht ihren Zweck erfüllt haben ist zweifelhaft, da sie wenigstens zeitweise ausser Gebrauch gesetzt waren, und die Betonbereitung mit der Hand erfolgte. Nach anderen Angaben sollen sie sich sehr gut bewährt haben. Sobald der Beton genügend gemischt war, wurden die Wagen vom Riemen gelöst und über die Formkasten gefahren, in welchen die Blöcke gebildet wurden, um hier ausgestürzt zu werden. Da die Blöcke resp. die Formkasten in langen Reihen, nebeneinander aufgestellt waren, so hatte man quer vor diesen eine Schiebebühne angelegt, auf welcher die Betonmaschine soweit verschoben werden konnte, dass sie vor die bestimmte Reihe kam, in welcher der Block gebildet werden sollte. Von dieser Bühne gingen dann leichte Bahnen aus, die über die fertigen und bereits erhärteten Blöcke, oder über die Formkasten hin bis zu der Stelle geführt waren, wo der neue Block angefertigt wurde. Jeder Block hielt 10 kbm. Die Form bestand aus 4 hölzernen Wänden, welche durch Schraubbolzen zusammengehalten wurden. Durch Einlegen von zwei etwa 15cm starken Hölzern wurden in der unteren Fläche der Blöcke Rillen gebildet, durch welche man, wenn die Steine gehoben werden sollten, Ketten hindurchzog. Nach 2 bis 3 Tagen konnten die Formen abgenommen werden.

Der Transport durfte jedoch erst nach 6 Wochen erfolgen. Er wurde in der Weise ausgeführt, dass man zu jeder Seite des Blockes Schienen legte, auf denen ein in Fig. 3 dargestellter Laufkrahn sich bewegte. Derselbe hob an zwei durch. die im Stein befindlichen Rillen gezogenen Ketten den Block auf und brachte ihn an ein am unteren Ende des Lagerplatzes befindliches, etwas versenktes Gleise, auf dem eiserne Wagen den weiteren Transport nach dem in Fig. 5 gezeichneten, im Wasser aufgestellten Krahngerüst bewirkten. Der auf dieser Rüstung laufende Krahn legte die Blöcke auf das Deck der Schiffe. Mittelst einer ähnlichen Hebevorrichtung wurde der Block demnächst auf den Hafendamm gehoben und dort dann auf Gleisen weiter geführt. Der in Fig. 4 gezeichnete schwimmende Krahn diente zum Versetzen der für den oberen Theil des Dammes bestimmten Blöcke.

In St. Jean de Luz wurden 20 kbm haltende Blöcke theils in Formen aus Beton hergestellt, theils aus Bruchsteinen in Cementmörtel gemauert. Das Versetzen erfolgte nach etwa 2 Monaten mittelst zu diesem Zwecke eigens construirter Barken. (Siehe Fig. 6.) Die Blöcke wurden schon bei der Anfertigung mit 2 eisernen Stangen armirt, welche oben einen Ring zum Einhaken der Ketten besasscn. An Stelle einer einzigen Barke wurden auch zwei gekuppelte Prahme benutzt, zwischen denen der Block hing.

Dies letztere Verfahren wurde auch bei den Hafenbauten in Wiek angewandt. Die hier verwendeten Blöcke hatten einen Inhalt von rund 42 kbra, nämlich (rund) 7m Länge, 4m Breite und lm,5 Höhe. Da ein Fluthwechsel von etwa 3m vorhanden war, so wurden hölzerne Plattformen etwa.0m,5 über Niedrigwasser erbaut, auf welchen ein Block durchschnittlich in zwei Tiden angefertigt wurde. Er ward aus Lagen von Steinen im Gewicht von 5 bis 40k aus Kies, Sand und Cement hergestellt, und zwar bestand das Mischungsverhältniss aus etwa 1 Cement auf 7 Theile Sand und Stein. Den halbfertigen Block schützte man gegen die Einwirkung der Fluth durch Bedeckung mit Segeltuch und Steinen. In 2 Tagen konnten die Seitenwände abgenommen, in 8 Tagen die Blöcke versetzt werden. Das Versetzen erfolgte durch zwei Prahme von je 50 Tons Tragfähigkeit, die durch starke Rüstungen steif verbunden waren (siehe Fig. 7 u. 8). Auf jedem Prahm standen 2 Winden, deren Ketten den Block an den 4 Ecken fassten, welche zu dem Zwecke mit eisernen Hebestangen versehen waren. Bei der Grösse der Blöcke schien es erforderlich, dieselben an mehreren Punkten zu fassen

und die Last möglichst gleichmässig auf das ganze schwimmende Gerüst zu vertheilen, zumal ausser der ruhenden Last auch die Stösse berücksichtigt werden mussten, welche bei unruhiger See durch Wellenschlag hervorgebracht wurden, namentlich wenn die Welle über einen Prahm hinüber von oben auf den Block schlug.

Um zu vermeiden, dass durch die 4 Winden ein ungleicher Zug auf die Hebestangen ausgeübt wurde, zogen je zwei gegeneinander überstehende Winden gemeinschaftlich an ein und derselben Kette und zwar jede an einem Ende, während der mittlere Theil um die Scheibenblöcke geschlungen war. Hierdurch wurde die Möglichkeit vermieden, dass die für 2 Winden bestimmte Last zeitweise vielleicht nur auf eine zur Wirkung kam, und bewährte sich das Verfahren ganz vorzüglich. An jeder Winde arbeiteten 4 Mann. Das Herablassen konnte mittelst Bremsen geschehen, wodurch ausserordentlich viel Zeit gewonnen wurde. Es waren besondere Vorrichtungen an den Winden angebracht, durch welche der in der Mitte der Rüstung stehende Aufseher sich jederzeit überzeugen konnte, ob die Senkung an beiden Seiten gleichmässig erfolgte.

In Fig. 11 bis 16, Taf. LXII ist die Anlage zum Transport der künstlichen Blöcke im Hafen von Brest gezeigt.

Nachdem man hier anfangs die Blöcke am Strande in der Höhe zwischen Hoch- und Niedrigwasser angefertigt und wegen des Wasserwechsels viel Zeit und Mörtel verloren hatte, beschloss man, die Anfertigung über Hochwasser zu bewirken und baute zu dem Zweck einen Helling von 115m Länge und 5ra Breite.

Derselbe bestand aus 3 Langschwellen, welche eine Neigung von 1:16 besassen, unter sich durch Querverbindungen versteift und durch entsprechend kleine Mauern unterstützt waren. S. Fig. 14. Die Oberfläche der Schwellen war sanft abgerundet, so dass die auf dem Helling hinabgleitenden Schlitten, deren Unterfläche entsprechend ausgehöhlt war, eine Führung gegen seitliches Verschieben gewannen. Diese hölzernen Schlitten hatten eine Grundfläche von 5X3m. Sie standen hintereinander und konnten durch die in Fig. 13 dargestellte Vorrichtung sehr rasch und sicher an die zu jeder Seite des Hellings hinlaufenden Ketten ohne Ende angehakt werden. Diese Befestigungsvorrichtung liess sich so reguliren, dass die Spannung der beiden Ketten eine gleichmässige war. Die Ketten liefen zur Hälfte überirdisch auf Leitrollen, zur anderen Hälfte in einem unterirdischen Canal und wurden durch eine Locomobile bewegt. Wenn ein Block nicht ordentlich hinunterlief, was namentlich durch Senkungen in einzelnen Strecken des Hellings verursacht wurde, so schob man von hinten mit Schrauben nach, doch machte dies viel Mühe und man kam zu der Ueberzeugung, dass ein solcher Helling absolut fest fundirt sein müsse. Auf dem oben erwähnten Schlitten wurden die 45 kbm haltenden Blöcke aus Bruchsteinen aufgemauert. Der Mörtel bestand aus 1 Theil Cement auf 4 Theile Sand. Anfangs machte man zum Heben der Blöcke Rillen in die Unterfläche, durch welche die Ketten gezogen wurden, wie dies bei früheren Ausführungen in Marseille, Algier, Cette u. s. w. geschehen war. Es zeigte sich jedoch, dass dies Verfahren bei der Grösse der Blöcke sehr schwierig war und man wendete daher hier zuerst 4 bewegliche Hebestangen an, welche unten mit einem iL versehen, in einen verticalen gemauerten Schacht von 0m,12 X0m,40 Weite hineingesteckt und um 90° gedreht wurden, in derselben Weise wie es später in Wiek zur Anwendung gebracht und oben beschrieben wurde.

¹

) Construction of Harbours by Thom. Stevenson, S. 185.

²

) Eine sehr ausführliche Beschreibung desselben findet sich in Hagen’s Handbuch der'Wasserbau

Zum Transport der Blöcke vom Helling nach der Verwendungsstelle bediente man sich eines einzigen Prahms (Fig. 15, 16), der mit Klappen versehen war und übrigens zum Transportiren von Bruchsteinen benutzt wurde. Ueber 4 Klappenschächten waren Winden aufgestellt, die mit je 4 Mann besetzt wurden. Das Heben selbst überliess man der Fluth. Es konnten im Monat mit einem Prahm in durchschnittlich 15 wirklichen Arbeitstagen 30 Blöcke transportirt und versetzt werden, wobei man Tag und Nacht arbeitete und zwar Nachts unter Benutzung unterseeischer Lampen.

Für den Transport kleinerer Blöcke sind mehrfach mit Vortheil statt der Prahme Flösse verwendet worden, die aus 2 Tonnen gebildet waren, zwischen welchen der Block aufgehängt ward. So in den Häfen von Algier, wo die ersten künstlichen Blöcke zur Verwendung kamen und in Cette. Das an ersterem Orte für Blöcke von etwa 7,5 kbra benutzte Floss ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. .Der Wagen, welcher den Block trägt, läuft auf einer das Ende des Hellings bildenden Klappe soweit unter Wasser hinab, dass das Floss ihn erreichen kann, wobei die Klappe sich auf einen passend geformten versenkten Block auflegt und stützt. Der Block mit dem Wagen wird durch Ketten so an dem Floss befestigt, dass er eine geneigte Lage hat und an der Verwendungsstelle, wo die Ketten durch Ausziehen eines Splintes plötzlich gelöst werden, vom Wagen in die Tiefe rutscht. Dies Verfahren ist selbstverständlich nur anwendbar, wenn die Steine, wie es hier der Fall war, nicht versetzt, sondern verstürzt werden.

In Cette hatte man daher auf einem übrigens ganz ähnlich conätruirten Flosse vier Winden aufgestellt, mittelst welcher der 12 kbm haltende Block vom Wagen abgehoben, in horizontale Lage gebracht und genau versetzt wurde. Das letzte Stück des Hellings, soweit dasselbe unter Wasser lag, bestand aus zwei 20ra langen Balken, die durch Querhölzer fest verbunden waren und direct die Eisenbahnschienen trugen. Dieser so gebildete Rahmen wurde am Ufer genau befestigt und durch Beschwerung mit Ballasteisen auf die von Tauchern unter Wasser abgeschnittenen Köpfe eingerammter Pfähle hinabgesenkt. Wenn der Rahmen die Pfähle verfehlte, wurde er wieder aufgenommen und neu versenkt; wenn er an einzelnen Pfahlköpfen nicht auflag, trieben die Taucher Keile dazwischen.

Dies Verfahren muss in der Ausführung einfacher gewesen sein, als man nach den in unseren Gegenden mit Tauchern gemachten Erfahrungen annehmen sollte, da man es unverändert beibehielt, obgleich der Bohrwurm alle Jahre den Rahmen vollständig zerstörte.

Besonders schwierig wegen der grossen Wassertiefe war die Ausführung des Hafendammes von Dover. Hier wurden alle Blöcke, die bis 2,5 kbm Inhalt hatten, mit Taucherglocken versetzt und zwar im Durchschnitt mit einer Glocke täglich 2 Stück. Die Glocken hingen an Rollkrahnen, welche weit vor dem über Wasser tretenden Theile des Dammes auf Gerüsten liefen. Auf letzteren wurden auch die Blöcke vom Lande herangefahren und unter die hochaufgezogenen Glocken gebracht.

Diese Art des Versetzens künstlicher Blöcke kann nach den namentlich bei Brest und Wiek inzwischen gemachten Erfahrungen keine Nachahmung mehr finden, da man durch Verwendung bedeutend grösserer Blöcke im Stande ist ungleich rascher zu bauen. Die Taucherglocke ist wegen ihrer Schwerfälligkeit veraltet. Sollte die Wassertiefe so gross sein, dass man von oben sich nicht mehr von der richtigen Lage der Blöcke überzeugen könnte, so würde es genügen, einen einzelnen Taucher mit Helm und Tornister hinunter zu schicken.

Bei den Hafendämmen des Amsterdamer Seecanals wurden die Blöcke zu Lande herangebracht und mit Krahnen versetzt. Es war zu dem Ende ein Krahngerüst aus einzelnen Schraubenpfählen hergestellt, die unter sich durch Ketten verbunden und durch schwere Schiffsanker seitlich befestigt waren (Taf. LXI, Fig. 14). Die Pfähle wurden jedoch bei schweren Stürmen frei gespült und verloren allen Halt. Man schraubte sie daher unter Anwendung gusseiserner Verlängerungsstücke tiefer ein, bis 1869 die ganze Rüstung verloren ging. Von da an legte man Transport- und Krahngleise direct auf die Dammkrone und benutzte einen drehbaren Dampfkrahn, dessen horizontaler Arm 12™ Ausladung besass und durch den am anderen Ende stehenden Kessel abbalancirt wurde.

Ohne jegliche Rüstung wurde auch der Damm von Kurrachee aus 3 übereinander liegenden Blöcken ausgeführt. Ein besonders construirter grosser Laufkrahn mit bedeutender Ausladung lief auf Gleisen, die direct auf der Krone des Dammes immer weiter vorgestreckt wurden. Diese Art der Ausführung ist namentlich dann zweckmässig, wenn der Damm bis obenhin aus Blöcken construirt wird. Dies ist allerdings im Allgemeinen nicht besonders zu empfehlen, da man in vielen Fällen über Wasser besser mauern oder' im Ganzen betoniren kann. Es können jedoch mit derartigen Krahnen nur kleine Blöcke versetzt werden, da die Rüstungen und Krahne sonst zu schwerfällig werden müssten.

§ 14. Construction und Ausführung der Ufermauern. Es ist nicht die Absicht hier theoretische Untersuchungen über die beste Construction der Ufermauern anzustellen. In dieser Hinsicht darf auf die Arbeiten von Culmann, Mohr, Schwedler, Schaffer, Intze u. A., sowie speciell auf die in Bd. II dies. Handbuchs gegebene Abhandlung von Haeseler hingewiesen werden. Hervorzuheben bleibt jedoch, dass die richtige Anwendung dieser Theorien in der Praxis ausserordentlich schwierig ist, weil es selten gelingen wird aus den örtlichen Verhältnissen diejenigen Annahmen mit Sicherheit abzuleiten, welche für das Resultat der theoretischen Berechnung in erster Linie von Wichtigkeit sind, nämlich die Annahmen über die Grösse und den Angriffspunkt des resultirenden Erddrucks.

So einfach sich diese Annahmen bei Mauern machen lassen, die entweder blossem Wasserdruck oder dem Druck trockner Erdhinterfüllung ausgesetzt sind, so' wenig ist nach bisherigen Erfahrungen anzugeben, in welchem Grade eine theilweise mit Wasser durchzogene Hinterfüllung auf die Mauer drückt und noch weniger, in welchem Maasse die Hinterfüllung überhaupt mit Wasser durchzogen sein wird, falls andauernde Hochwasser eine genügende Entwässerung des Terrains zeitweise verhindern. Es hängt wiederum von der Beschaffenheit des hinterfüllten Bodens ab, ob man den unter dem niedrigsten Wasser liegenden Theil der Mauer als vollständig von Wasser umhüllt und eingetaucht ansehen, also eine Gewichtsverringerung desselben annehmen muss oder nicht u. s. w.

Ebenso schwierig ist die Frage zu beantworten, ob es zulässig ist für das Mauerwerk eine gewisse Zugfestigkeit — etwa lk pro O“ — in Anrechnung zu bringen. Sieht man von jeder Zugfestigkeit ab, so kann man nach Schwedler das Profil der Mauer hinten unterschneiden. Zieht man sie in Bechnung, so empfiehlt es sich nach Intze die untere Mauer zu erbreitern, um eine möglichst grosse Erdlast nutzbar zu machen. Bei der von Jahr zu Jahr zunehmenden Güte unserer deutschen Cemente, von denen jetzt z. B. nach 7 Tagen eine Zugfestigkeit von etwa 50k pro □cm verlangt werden kann, und die einen Mörtel liefern, welcher bei einer Mischung des Cementes mit drei Theilen Sand nach etwa 4 Wochen 10 bis 15k Zugfestigkeit besitzt, unterliegt es wohl keinem Zweifel, dass gut ausgeführtes Mauerwerk auch auf Zug beansprucht werden kann, und dass eine Zugspannung von lk pro D⁰"¹ etwa 10 bis 15 fache Sicherheit gewähren würde.

Es ist aber auch ausserordentlich schwer gutes Mauerwerk in Cementmörtel herzustellen, namentlich wenn die Mauern ohne Gerüste aufgeführt'werden, und der ganze Materialientransport auf dem frischen Mauerwerk stattfindet, so dass der kaum abgebundene Mörtel wieder berührt wird. In solchen Fällen kann sicher angenommen werden, dass eine Anzahl von durchgehenden Lagerfugen bei einer Beanspruchung des Mauerwerks auf Zug keinen Widerstand leisten würde. Es steht also auch die zulässige Inanspruchnahme der Mörtelfuge nicht fest.

Will man nun in allen diesen Fällen ganz sicher gehen und immer die ungünstigsten Annahmen in Rechnung stellen, so erhält man ein übermässig starkes Mauerprofil und findet, dass thatsächlich viele zur Ausführung gekommene Mauern erheblich schwächer construirt sind und dennoch stehen. Wenn also eine vorherige möglichst genaue theoretische Berechnung — am besten auf graphischem Wege — niemals versäumt werden soll, so wird doch erst der Vergleich des berechneten Profils

Fig. 34.

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mit einer grossen Zahl von Mauern, welche unter ähnlichen Verhältnissen bereits zur Ausführung gekommen sind, die Ueberzeugung von der Zweckmässigkeit der Construc-tion geben können.

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Es soll im Nachstehenden von den hölzernen Ufereinfassungen nicht eingehend die Rede sein, obgleich solche allerdings wegen mangelnder Geldmittel hin und wieder an Stelle eigentlicher Kaimauern ausgeführt werden, aber wegen ihrer geringen Festigkeit und Dauer immerhin nur als Nothbehelf anzusehen sind. Es möge genügen in nebenstehender Skizze Fig. 34 ein solches Bohlwerk darzustellen,

wie es provisorisch am Kieler Hafen ausgeführt ist und sich gut bewährt hat. Die Wassertiefe vor demselben beträgt 6m, ist also für Bohlwerksanlagen sehr bedeutend. An solchen Stellen, wo der Baugrund aus Sand und Thon bestand, machte die Hinterfüllung keine Schwierigkeit. Bei weichem, zum Theil schlammigen Boden wurde dieselbe bis zum Niedrigwasser aus Faschinen hergestellt. Als Beispiele anderer gut construirter Bohlwerke mögen die im Harburger und Hamburger Hafen ausgeführten und in der Zeitschr. d. Arcli.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. VI, Bl. 162 hezw. in der Zeitschr. für Bauw. Bd. XVIII, Bl. II mitgetheilten Constructionen dienen.

Wesentlich solidere Ufereinfassungen sind in den Victoria-Docks zu London¹) aus eisernen Pfählen construirt, zwischen welche oberhalb des Niedrigwassers senkrecht stehende Kappen aus Ziegelmauerwerk gespannt sind, die durch eine schwache Hinterfüllung von Beton verstärkt werden. Vergl. Cap. XVI, § 12, S. 913.

Solche Constructionen finden vorzugsweise und mit grossem Nutzen hei Privatunternehmungen Verwendung, welche direct rentabel sein sollen. Häfen, die vom Staate angelegt werden, pflegen dagegen wirkliche Ufermauern zu erhalten, deren Anlage zwar sehr theuer ist, die aber später wenig Unterhaltung erfordern.

Für die Construction der Kaimauern lassen sich zunächst folgende allgemeine Kegeln aufstellen:

1)    Die Höhe der Mauern über Mittelwasser hängt ab von der vorhandenen Terrainhöhe, von den verschiedenen Wasserständen und der durchschnittlichen Grösse der den Hafen besuchenden Schiffe. Bei grossen Fahrzeugen liegt das Deck etwa 3 bis 4m,5 über Wasser. Die Terrainhöhe fällt mit der Mauerhöhe zusammen, oder ist der Entwässerung wegen um Etwas grösser. Wenn sie noch frei gewählt werden kann, so ist die Krone der Mauer zunächst über den höchsten vorkommenden Wasserstand und etwa 2m,5 bis 3m,5 über den gewöhnlichen mittleren Wasserspiegel zu legen.

In den Vorhäfen muss die Krone je nach dem herrschenden Seegange mindestens 0ra,5 bis lm über dem höchsten Wasser liegen und ist in der Regel keine Rücksicht auf das Anlegen der Schiffe zu nehmen.

2)    Die Kronenbreite der Kaimauern ist nicht unter 1 bis lm,5 zu wählen, damit die Mauer dem Anprall eines grösseren Seeschiffes widerstehen kann. Die Mauer ist mit 0m,3 bis 0m,4 starken Platten — am besten aus Granit — abzudecken.

3)    Bei der Wahl der vorderen Dossirung gilt es zwei direct entgegen gesetzte Interessen zu vermitteln. Die Böschung muss aus Rücksichten auf Stabilität und Materialersparung nach unten hin stark, und ausserdem zur gleickmässigen Inanspruchnahme des Materials gekrümmt sein. Dem steht entgegen, dass bei flacher Böschung das äussere Material rascher verwittert und ein bequemes Anlegen der Schiffe nicht möglich ist, da namentlich bei Dampfern die grösste Breite der Fahrzeuge unter Wasser liegt. Aus letzterem Grunde ist es daher angenehm, wenn die Mauer so steil wie möglich ist. Man kann zwar den meistens übertriebenen Ansprüchen der Seeleute durch horizontale Gurtungen, welche vor der Mauer angebracht sind und als Reibhölzer dienen, nachkommen, doch ist diese in Fig. 8, Taf. LXI dargestellte Construction theuer und nur bei constantem Wasserstande angebracht, da kleinere Schiffe bei Niedrigwasser unter die Gurtung gerathen würden. Der gebräuchlichste Anlauf der Mauern ist 1:12, doch erscheint auch 1:8 noch zulässig.

4)    Die Tiefe der Fundirung hängt ab von der Beschaffenheit des Baugrundes und der voraussichtlichen Einwirkung der Wellenbewegung und Strömung

auf die Hafensohle, ist daher bei den einzelnen Constructionen verschieden und muss in jedem Falle besonders bestimmt werden.

Bei der Construction der Ufermauern handelt es sich ferner darum, ob die Ausführung im Trocknen oder unter Wasser erfolgen soll. Wenn man die Wahl hat, so ist die Ausführung im Trocknen vorzuziehen, da sie billiger, rascher und sicherer bewirkt werden kann, als die unter Wasser. Es wird sich also in solchem Falle darum handeln, ob es möglich ist die anzulegenden Hafenbassins aus dem Ufer auszuheben oder sie durch Umschliessung einer Wasserfläche mit Mauern zu bilden, was zum Theil von der Beschaffenheit des Bodens abhängt. Wenn dieser leicht zu bearbeiten ist und nicht erheblich höher liegt, als die demnächstige Krone der Kaimauern, so wird es, wie gesagt, wohl immer billiger sein, die Baugruben der Mauern sowie die Bassins auszuheben und die ersteren im Schutze eines natürlichen Fangedammes entweder ganz oder theilweise im Trocknen zu erbauen, als sie im freien Wasser von festen oder schwimmenden Rüstungen aus aufzuführen, wobei die Arbeit jederzeit von Wind und Wetter abhängig und das unfertige Bauwerk allen Beschädigungen durch Sturm und Wellen ausgesetzt ist.

Es soll daher zunächst die Ausführung der Mauern im Trocknen besprochen werden und zwar

1) auf gutem Baugrunde.

Fig. 35.

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Die Herstellung hat in diesem Falle immer durch directe Mauerung zu erfolgen. Ist der Boden quellig, so empfiehlt es sich zunächst eine dünne Steinschüttung herzustellen, über welcher dann sofort regelrecht gemauert werden kann. Bei grösserem Wasserandrang und unsicherem Pumpenbetrieb thut man gut eine stärkere Lage von Beton zur Ausgleichung zu verwenden, um damit unter allen Umständen aufs Trockne zu kommen, da Mauerarbeiten nie schlechter ausgeführt werden, als wenn die Mauern im Wasser stehen. Alle Quellen werden schon in der Sohle gefasst, am bequemsten durch Röhren oder durch Säcke, welche mit flüssigem Beton etwa halb gefüllt sind, so dass sie jede Form annehmen und zwischen sich keine Fugen lassen. Der so gebildete Canal'wTird auf dem kürzesten Wege nach der Vorderseite der Mauer geleitet, damit er frei in das Bassin ablaufen kann, ohne jedoch den Boden vor der Mauer auszuwaschen. Eine Unterspülung der Mauersohle durch Quellen, welche aus dem hinter der Mauer gelegenen Terrain kommen, muss durch eine Spundwand, welche vor oder hinter der Mauer steht, verhindert werden, s. nachstehende Fig. 35. Die letztere Stellung (b) ist besser, wenn die Wassertiefe im Bassin so gross ist, dass ein Angriff der Wellen auf den Fuss der Mauer nicht möglich ist, also in allen geschlossenen Häfen; denn da man die Spundwand an der Hinterseite höher stehen lassen kann, als an der Vorderseite, so erreicht man dadurch den doppelten Gewinn, die Aushebungs- und Hinterfüllungskosten zu vermindern, und den Erddruck zu verringern, da im unteren Tlieile der gewachsene Boden erhaltenbleibt. Andererseits könnte es vielleicht vortheilhaft erscheinen, dass der Fuss der Mauer sich gegen die Spundwand stützt (s. Fig. 35 a). Bei tragfähigem Boden ist dies jedoch nicht nöthig, bei quel-

ligem und nicht tragfähigem Boden aber nicht wirksam, indem die Wand ausweicht und zwar im ersten Fall nur soviel, dass das Wasser zwischen dem Mauerwerk und der Spundwand aufsteigen und abfliessen kann, im zweiten vollständig, so dass eine eigentliche Stütze des Mauerfusses nicht vorhanden ist.

Alle aus der hinteren Erdböschung etwa hervortretenden Quellen müssen, wenn die Aufmauerung bis zur Höhe der Quellenmündung gelangt ist, quer durch die Mauer geleitet werden, da es die erste Bedingung zur Vergrösserung der Stabilität sein muss, die Hinterfüllung der Mauer so trocken zu halten wie möglich. Wenn also eine Entwässerung des Terrains nach der Landseite hin durch entsprechende Entwässerungs-Anlagen nicht vorgesehen wird, so muss die Mauer am besten etwas unter dem gewöhnlichen Wasserstande mit den nöthigen Drainröhren versehen werden. Eine schädliche Einwirkung dieser Röhren bei höheren Wasserständen durch Einlassen des Wassers in die Hinterfüllung könnte eventuell durch selbstthätige Klappen vor den Röhren beseitigt werden, ist aber nicht zu befürchten. So lange die Hinterfüllung noch nicht festgelagert ist, steigt mit dem äusseren Wasser auch das Wasser hinter der Mauer ziemlich rasch, namentlich in grobem Sand. Später dringt jedoch wenig Wasser in den Boden ein, so dass z. B. bei den Mauern des Kieler Kriegshafens die nach 14tägigen höheren Wasserständen plötzlich frei gewordenen Röhren zum Theil gar nicht, zum Theil ganz wenig Wasser ab führten, obgleich die Hinterfüllung aus Sand besteht und die Röhren durch Steinschlag vor Versandung geschützt sind. Ein Versinken des Wassers hinter der Mauer in verticaler Richtung konnte hierbei keineswegs angenommen werden.

Die Sohle der Mauer darf nicht erheblich über der Sohle des Hafens liegen, denn es würde unzulässig sein vor der Mauer eine steile Erdböschung herzustellen, da die Vorderkante der Mauer den stärksten Druck ausübt und daher stets durch

einen vortretenden Fuss aus festem Material besonders gesichert werden muss. Andererseits ist eine flache Dossirung nicht möglich, weil die Schiffe nicht würden an-legen können.

Die Nothwendigkeit, mit dem Fundament so tief hinunter zu gehen, ist wegen der grossen daraus entstehenden Kosten unstreitig ein grosser Nachtheil der ganz von unten aufgemauerten Kais, und man sollte in solchen Gewässern, in welchen das Holz vom Bohrwurm nicht angegriffen wird, auch bei tragfähigem Baugrunde jedesmal in Erwägung ziehen, ob es nicht vortheilhafter wäre anstatt des unteren Theils der Mauer einen durch zahlreiche Schrägpfähle gehörig abgesteiften Pfahlrost herzustellen, dessen Pfähle etwa 3m unter die Sohle des Bassins reichen müssten. Die Spundwand würde hierbei an der hinteren Seite des Rostes liegen und die entstehende hohe Erdböschung eventuell gegen den Angriff der Wellen resp. der Strömung durch Bedeckung zu schützen sein. Eine derartige für nicht tragfähigen Boden aus-geführte Construction ist in Fig. 6, Taf. LXI dargestellt und wird später noch näher besprochen werden.

Wenn man nun zur Bestimmung des Mauerquerschnitts übergeht, so wird man zunächst sich entscheiden müssen, ob es vortheilhafter ist

1.    ein möglichst kleines Profil aus möglichst gutem Material oder

2.    ein grösseres Profil aus theilweise billigerem Material oder

3.    ein durch hohle Räume aufgelöstes und noch mehr vergrössertes Profil zu wählen.

Die erste Construction, Fig. 1, Taf. LXI, ist im Hafen von Hüll zur An-

Wendung gekommen. Sie hat den Vortheil der bequemsten und sichersten Ausführung und vermöge ihres besseren und homogenen Materials auch den der billigsten Unterhaltung und der grössten Dauerhaftigkeit. Bei stark wechselnden Wasserständen und heftigem Wellenschläge ist sie besonders zu empfehlen.

Der Vortheil der zweiten Construction, die in Fig. 2, 3 und 5 dargestellt ist, besteht in der Vergrösserung der Stabilität durch die Vermehrung der Masse.¹⁰) Man kann zu dem Zwecke entweder wie in Kiel etwa quadratische niedrige Kastenmauern, die mit Sparbeton oder theilweise auch nur mit Kies gefüllt, dann aber übermauert wurden, oder wie in Geestemünde schachtartige fast in ganzer Mauerhöhe durchgehende Bäume bilden, oder wie in Portsmouth nur den vorderen Tlieil aus Ziegelmauerwerk, den hinteren aus Beton hersteilen, durch welchen jedoch in bestimmten Höhen Schichten aus Ziegelmauerwerk gleichsam binderartig hindurch greifen.

Die dritte Construction kann zunächst wie in Fig. 4 so ausgeführt werden, dass man in der Längenrichtung der Mauer einzelne Pfeiler aufführt, die nach oben und nach der Landseite zu durch Gewölbe verbunden werden, auf bezw. gegen welche die Erde drückt. Wenn eine Materialersparung auch nicht erreicht wird, so wird doch die auf den oberen Gewölben ruhende Erdlast sehr vortheilhaft für die Stabilität ausgenutzt. Die Construction ist jedoch nur auf sehr festem, womöglich felsigem Baugrunde zu empfehlen, da der Druck an den Vorderkanten der Pfeiler so stark wird, dass die Stabilität andernfalls sehr gefährdet erscheint. Zweckmässiger ist es daher hohle Räume durch gleichmässige Vergrösserung der unteren Mauerbreite wie bei Fig. 7 zu schaffen, da ein Kippen der Mauer am leichtesten durch zu starke Belastung des Baugrundes eintritt. In dem vorliegenden Falle einer Kaimauer bei Rotterdam ist die Verbreiterung der Mauer in Folge schlechten Baugrundes eine besonders grosse und bei festem Boden unnöthige, doch ist das Princip immer empfeldens-werth, sobald auf die Mauer ein ziemlich gleichmässiger ruhiger Druck wirkt. Bei starkem Fluthwechsel und heftigem Seegange sind Aussparungen in den Mauern, auch wenn sie mit Füllmaterial versehen sind, nicht am Platze, da den plötzlichen Erschütternngen nur ein homogener Körper gehörig widersteht. Es sind daher auch die in der Ausführung schwierigen und beim ungleichmässigen Setzen des Baugrundes leicht der Zerstörung ausgesetzten Gewölbeconstructionen im Allgemeinen weniger zu empfehlen, als die beiden ersten Constructionsarten.

Hinsichtlich der Ausführung derartiger Mauern ist noch zu erwähnen, dass die Sohle der Mauer-Baugrube nicht den tiefsten Punkt der gesammten Hafen-Baugrube bilden darf, weil an dem tiefsten Punkte auch die stärkste Quellung stattfindet. Wenn es also auch zweckmässig sein sollte das Hafenbassin später auszuheben, als die Mauergruben, um den Wasserzudrang bei Ausführung der Mauern zu verringern, so muss doch der vor den Mauern liegende Theil des Bassins gleich in ganzer Tiefe und mindestens 15 bis 20m Breite mit hergestellt werden, damit hier alle Quellen zu Tage treten, ohne dass die Böschung vor dem Mauerfuss ausgespült wird.

Die Schichten sollen mindestens in der vorderen Mauerhälfte normal zur Vorderfläche laufen, ebenso die Deckplatte, deren Oberfläche ein Gefälle nach rückwärts von 1:20 bis 1:30 erhält. Ein Wulst (siehe nachstehende Fig. 36, S. 1057) an der Aussenkante der Platte ist zwar gegen Ausgleiten sehr angenehm, aber unverhältniss-mässig theuer.

in) Vergl. Band I dieses Handbuches, Cap. V.

Bei Verwendung von Cementmörtel soll das Steinmaterial vollständig mit Wasser getränkt sein, muss also möglichst wrenig Wasser ansaugen. Eine Mörtelmischung von 1 Cement auf 3 Theile Sand genügt. Trassmörtel ist weniger empfindlich, aber auch, wenn die Festigkeit eines mässigen Cementmörtels erreicht werden soll, an den meisten Orten theurer als jener.

Fig. 36.

1:30

Soll eine Mauer zwar im Trocknen, aber auf schlechtem Baugrunde ausgeführt werden, so wird sie am besten auf einen Pfahlrost gestellt, wie z. B. in Portsmouth, Geestemünde, Rotterdam u. s. w. Namentlich letzteres Beispiel ist in dieser Hinsicht von grossem Interesse, da der Boden hier aussergewöhnlich schlecht war. Es ist daher auch unter dem Rost noch ein starkes Buschbett angebracht, durch Verbreiterung des Rostes nach hinten eine Ausnutzung der Erdlast erstrebt und die Mauer sogar an besonderen Ankerpfählen verankert.

Bei allen Pfahlrostfundirungen wird durch die Richtung, welche die Resultirende aus Erddruck und Mauergewicht an der Berührungsstelle zwischen Mauer und Rost besitzt, diejenige Neigung bezeichnet, welche den Schrägpfählen zu geben ist, wenn sie eine Verschiebung der ganzen Fundirung, welche wegen Nichtbeachtung dieser Regel oft vorkommt, verhindern sollen. Diese Neigung wird -fast immer noch zu gering angenommen, da es sehr schwierig ist die Pfähle so schräge zu rammen, doch kann es nicht genug empfohlen werden hierauf die grösste Sorgfalt zu verwenden.

In Fig. 7 (Rotterdam II) sind die Schrägpfähle durch horizontale Verbindungen und durch eine vor Ausführung der Rammarbeiten hergestellte, 3m,5 starke, sein-kostspielige Sandschüttung ersetzt. Eine Längsspundwand von nur 8cm Stärke steht mitten unter der Mauer, Querwände sollen die Wirkung der Strömung auf die unter dem Rost liegenden Uferböschungen, die übrigens noch durch dünne Steindecken geschützt sind, aufheben. Die Aufgabe, eine möglichst geringe Belastnng des nicht tragfähigen Baugrundes herbeizuführen, ist hier unstreitig erreicht. Eine wesentlich grössere Sicherheit gegen das Kippen dieser im Allgemeinen wegen der hohen Schwerpunktslage wenig stabilen Construction würde durch Schrägpfähle zu erreichen gewesen sein, die sich bei der Breite des Rostes besonders leicht hätten anbringen lassen. Dieselben dürften in solchem Falle selbstverständlich nicht durch die Sandschüttung hindurch gerammt werden, da sie andernfalls leicht in den darunter liegenden Schlamm hineingedrückt werden würden.

Es ist nunmehr die Ausführung der Mauern unter Wasser zu besprechen. Auch hier ist die Construction in erster Linie von dem Baugrunde abhängig.

Bei tragfähigem Boden ist stets eine Fundirung auf Beton zu empfehlen, sei es nun dass man denselben in flüssigem Zustand zwischen festen Wänden, oder in Form von künstlichen Blöcken erhärtet versenkt. Die erste Art der Construction ist in Wilhelmshafen zur Anwendung gekommen (Fig. 8, Taf. LXI). Die Ausführung geschah dort allerdings nur zum geringen Theil unter Wasser, da der Spiegel bedeutend gesenkt war, aber es würden die Spundwände erforderlichenfalls auch bis zum gewöhnlichen Niedrigwasser hinaufgeführt werden können. Die Construction hat grosse Vortheile, da sie verhältnissmässig billig und rasch ausführbar ist. Wenn jedoch sehr niedrige Wasserstände eintreten, ist das Aussehen kein schönes, da die vordere Spundwand sichtbar wird. Auch ist die Oberkante dieser Wand dem Anlegen der Schiffe leicht hinderlich, wenn man aus Stabilitätsrücksichten die auf dem Beton ruhende Mauer etwas zurückrückt, was nur zu empfehlen ist.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

Hierher gehören auch die Mauerconstructionen, welche, wie im § 12 erwähnt wurde, im adriatischen Meer vielfach ausgeführt wurden, und aus einer Betonschüttung zwischen beweglichen Wänden, die später entfernt wurden, bestanden, ebenso die in Grcenock hergestellten Betonmauern mit vorderer Bekleidung aus Granitplatten zwischen eisernen Pfählen.

Wenn die Herstellung von Spundwänden aus irgend welchen Gründen unzulässig oder unzweckmässig erscheint — namentlich also hei felsigem Baugrund, an Ufern, die oft starkem Seegang ausgesetzt sind, oder wenn der Bohrwurm stark auf-tritt, — so kann man die Mauern in ähnlicher Weise, wie die Hafen dämme aus grossen Blöcken von Mauerwerk oder Beton hersteilen, die bis über den gewöhnlichen niedrigen Wasserstand reichen und von hier ab regelrecht übermauert werden. Die Blöcke ruhen immer auf einer Steinschüttung, welche je nach der Tragfähigkeit des Bodens bloss zur Ausgleichung der Unebenheiten des Baugrundes oder zur Erbreiterung des Fundamentes und besseren Vertheilung der Belastung bestimmt ist. In dieser Weise sind die Kaimauern von Marseille, Triest, Brest u. s. w. ausgeführt. Von letzteren giebt Fig. 9 eine Darstellung. Es wurde zunächst auf 8 bis 9ra unter Niedrigwasser aller loser Boden fortgebaggert und dadurch meistens der gewachsene Felshoden erreicht. Dann 'füllte man die Rinne bis etwa 4™,5 unter Niedrigwasser mit Steinbrocken aus, die durch Taucher regelrecht abgeglichen und geböscht wurden. Auf diese Schüttung wurden nun 2 Lagen künstlicher gemauerter Blöcke versetzt, welche jedoch die aussergewöhnliche Grösse von 42 bis 45 kbm besassen, nämlich 3m Höhe, 3m Breite und 4,7 resp. 5m Länge. Die Anfertigung und der Transport dieser Blöcke ist im § 13 besprochen. Die Oberfläche der zweiten Schicht bildete somit eine lm,5 über Niedrigwasser liegende Basis für die in gewöhnlicher Weise bewirkte weitere Aufmauerung. Bemerkenswerth ist jedoch, dass die 0m,7 starke Verblendung erst nach längerer Zeit, als alle Senkungen vorbei waren, ausgeführt wurde, zu welchem Zweck das Mauerwerk mit Verzahnung hergestellt war. Die Blöcke stehen möglichst genau lothrecht übereinander ohne Verband, die Fugen zwischen ihnen betragen etwa 5cm.

Man kann die Höhe und Breite der Blöcke beliebig wählen und zwar meistens geringer als liier, immer empfiehlt es sich jedoch die Länge mit der Mauerstärke übereinstimmen zu lassen, also nur Binder und keine Läufer zu verwenden, weil dadurch den einzelnen Mauerstrecken gestattet wird zunächst nach Bedürfniss zu sacken, und weil Läufer, welche an der Rückseite der Mauer ohne Mörtel versetzt sind, wohl als nützliche Belastung aber nicht als nutzbarer Mauerquerschnitt anzusehen sein würden.

Ist der gute Baugrund erst in grösserer Tiefe zu erreichen, eine Wegbaggerung derselben also nicht mehr ausführbar, so kommt es darauf an die Blöcke durch den weichen Boden hindurch bis auf oder besser in den festen Baugrund zu senken. Zu diesem Zweck giebt man ihnen einen brunnenartigen Querschnitt und versenkt sie in der bekannten Weise durch Beseitigung des unter ihnen liegenden Bodens. Die Brunnen können entweder unmittelbar nebeneinander oder pfeilerartig in bestimmten Entfernungen aufgestellt und durch horizontale oder gewölbartige Abdeckung verbunden werden. Die Zwischenräume müssen dann an der Rückseite durch Spundwand (Hamburg) oder durch Steinschüttung (Bordeaux) geschlossen werden, um ein Durchrutschen der Hinterfüllungserde zu verhindern. Der Brunnen mit kreisrundem Querschnitt sinkt am leichtesten, weil sein Umfang und damit die Reibung an seinen Wänden am geringsten ist und weil der Boden bei der Ausbaggerung

ebenfalls von allen Seiten gleichmässig nach der Mitte des Brunnens rutscht. .Seine Stabilität gegen Kippen ist dagegen sehr gering, da der Druck auf der Vorderkante zu gross wird. Am besten ist ein rechteckiger Querschnitt mit abgestumpften Ecken.

Die in Hamburg zu Verwendung gekommenen Brunnen (Fig. lln) hatten vollständig rechteckigen Querschnitt, waren in der Längenrichtung der Mauer gemessen 4m,5 breit und rund Gm lang bei 0m,9 Wandstärke. Sie sind etwa 7m hoch aus Ziegeln auf 8cra. starkem hölzernen Schling aufgemauert, mit Maschinenbaggern ausgebaggert und ganz |mit Beton gefüllt. Der Boden bestand etwa 6ra aus Klai und Darg, darunter aus Sand. Der etwa 5m betragende Zwischenraum zwischen den Brunnen ist durch 0m,8 starke Gewölbe überdeckt. Darauf steht die eigentliche Mauer, hinter derselben noch eine zweite schwächere, die in je 3m Abstand durch Quermauern mit der Hauptmauer verbunden ist. Vor der Uebermauerung wurden die Brunnen einer Probebelastung durch mit Wasser gefüllte Behälter unterworfen. Die beiden Längsmauern tragen das Gleis für den beweglichen Dampfkijahn von 2ra,5 Spurweite.

In Bordeaux (Fig. 19) wurde das Wasser durch Kreiselpumpen mit Locomobile ausgeschöpft und die Erde im Trocknen ausgehoben. Die Brunnen hatten 5m Breite, der 8‘n breite Zwischenraum ward überwölbt. Vergl. Cap. XVI, § 9. Die Construction soll sich hier erheblich — etwa um 150 M. pro lauf. Meter Mauer — billiger gestellt haben, als die ebenfalls zur Anwendung gekommene Fundirung auf Pfahlrost, indem der Baugrund bis zu 14™ aus Schlamm und weichen Bodenarten bestand, dann aber in groben Kies überging. Die grossen Brunnen erhielten dann 2 bis 3 Förderschächte. Sie wurden nachher etwa 3m hoch mit Beton ausgefüllt, sodann vollgemauert. In solchen Fällen, wo die Blöcke nicht senkrecht sanken, wurden an der einen Seite hydraulische Pressen, an der anderen Seite Gegengewichte angebracht.

Zum Schluss ist noch eine Fundirungsart auf Senkbrunnen aus Beton zu erwähnen, welche im Hafen von Glasgow zur Ausführung gekommen ist. Der Baugrund war in diesem Falle zwar hinreichend tragfähig, auch war der Wasserspiegel etwa 2m tief gesenkt, doch würde die Construction noch mit grösserem Vortheil bei nicht tragfähigem Boden und ohne alles Wasserschöpfen angewandt werden können. Die Krone der in Fig. 10 dargestellten Mauer liegt 2m,9 über Hochwasser, 6m über Niedrigwasser und 12m,3 Uber der Hafensohle. Der Boden bestand oben aus Thon und Sand, unten aus reinem Sand. Man entschied sich für die Brunnenfundirung, weil bei dem zu erwartenden starken Wasserandrange ein Ausheben des Bodens und eine Fundirung auf Pfahlrost zu theuer geworden sein würde. Die Brunnen wurden, trotzdem der Hafen vor Strömung geschützt liegt, noch 3ni,3 unter die Sohle desselben hinabgeführt, wahrscheinlich, weil man am dortigen Hafen mit Mauern, die auf einem Schwellrost fundirt in exponirter Lage nur 3m,5 unter Niedrigwasser hinabgeführt waren, früher schlechte Erfahrungen gemacht hatte.

Man setzte die Brunnen aus einzelnen rund 0m,7 hohen Ringen zusammen, die aus 3 resp. 4 Theilen bestanden und kleeblattartig verbunden waren. Die unterste Ringschicht ruhte auf einem gusseisernen Schling, der aus 6 einzelnen durch Flantschen miteinander verbundenen Stücken genau in der Form der Betonringe hergestellt war. Seine Wandungen bildeten unten eine Schneide und ward der dreieckige Raum mit Cement ausgeftillt. Die einzelnen Stücke der Betonringe wurden durch Cementmörtel verbunden und dann die einzelnen Ringe mittelst eines Lauf-

n) Vergl. auch Taf. XVII des ersten Bandes des Handbuchs.

krahns aufeinander gestellt, wobei die unteren Schichten miteinander verdübelt wurden. Erst wenn 8 Ringe aufeinander gestellt waren, begann die Ausbaggerung und Senkung, da letztere wegen des festen Bodens ohne genügende Belastung des Brunnens sehr langsam von statten ging. Die Ausbaggerung erfolgte durch den verbesserten Milroy’schen Excavator. Die grösste Senkung betrug in einem Tage 4m, die durchschnittliche Om,8. Während des letzten Theils der Senkung musste ein solcher drei-theiliger Brunnen mit 800T Gusseisen belastet werden um weiter zu sinken.

Der Zwischenraum zwischen je zwei solcher Brunnen wurde durch einen eingerammten Pfahl geschlossen um die Durchsickerung von Sand zu verhindern.

Die Stellung der Brunnen war zum Theil eine solche, dass in der vorderen und hinteren Reihe eine gleiche Anzahl standen. In einigen Strecken dagegen scheint man die dreitheiligen Brunnen nicht abwechselnd herumgedreht sondern stets in gleicher Weise nebeneinander versenkt zu haben, so dass dann die hintere Reihe nur halb so viel Einzelbrunnen enthielt wie die vordere.²)

§ 15. Schiffsbau-Anstalten. Jeder gute Hafen muss mit den erforderlichen Vorrichtungen zur Ausbesserung der Schiffe versehen sein. Grössere Anlagen zum Neubau werden im Allgemeinen nur an solchen Hafenplätzen errichtet, an denen die Bedingungen zur guten und billigen Ausführung von Schiffsbauten besonders gegeben sind. Da aber die Vorrichtungen zur Ausbesserung auch zum Neubau benutzt werden können und umgekehrt auch die zum Neubau dienenden Anlagen für die Reparatur namentlich kleinerer Fahrzeuge ebenfalls ausreichen, so findet in vielen Häfen eine ausschliessliche Benutzung dieser Anstalten nach nur einer der beiden Bestimmungen nicht statt, Und da es für jede Reparatur-Anstalt wtinschenswertli ist durch Ausführung eines Neubaues auch in solchen Zeiten für das ständig zu haltende aber nicht immer gleichmässig beschäftigte Personal dauernde Arbeit zu schaffen, in welchen wie z. B. im Winter weniger Reparaturen Vorkommen, so werden auch Anlagen zum Neubau von Schiffen schwerlich in einem Hafen jemals ganz fehlen.

Die Anlagen für den Neubau, Hellinge genannt, sind im Allgemeinen sehr einfach. Ein solcher Helling besteht aus einer geneigten Ebene am Wasser, auf welcher in etw⁷a 1,25 bis l,m5 Entfernung von einander die sogenannten Stapelklötze hinter einander aufgestellt werden. Auf diesen Klötzen ruht direct der Kiel des zu erbauendeu Schiffes und zwar in der Regel mit dem Hintersteven dem Wasser zugekehrt. Diese Stellung wird gewählt, weil einmal das Schiff meistens hinten voller gebaut ist als vorn, und daher das Hintertheil früher aufschwimmt, als das Vorder-theil es tliun würde, und weil andererseits beim Ablauf der runde Vordersteven sich besser vom Helling abhebt, als der rechtwinklig zum Kiel stehende Hintersteven. Schreitet der Bau vorwärts, so wird das Schiff auch seitlich durch Kreuzlager und Steifen unterstützt. Ist endlich die Aussenhaut soweit vollendet, dass das Fahrzeug schwimmen kann, so wird unter demselben ein Ablaufgerüst hergestellt, und das Gewicht des Schiffes durch allmähliches Ankeilen von den Stapelklötzen auf das Ablaufgerüst übertragen. Dasselbe besteht aus zwei auf einander gleitenden Theilen. Der obere Theil, auf welchem das Schiff sodann ruht, der sogenannte Schlitten oder die Wiege, wird durch eine Hemmvorrichtung zunächst noch gehalten; wenn diese plötzlich entfernt wird, gleitet er auf dem unteren Tlieile ins Wasser hinab.

Handbuchs.

Die Längenrichtung der Hellinge soll möglichst von Nord nach Siid laufen, damit hölzerne Schiffe während der Bauzeit an beiden Seiten gleichmässig trocknen können.

Bei jedem Helling sind zwei Theile zu unterscheiden: der über Wasser liegende Stapelhelling, auf dem gebaut wird, und der Vorhelling, der dem ablaufenden Schiffe als Unterstützung unter Wasser dient.

Der Stapel he Hing besteht entweder nur aus eingegrabenen Langschwellen, auf welchen die Stapelklötze ruhen, oder aus einem Pfahlrost, oder schliesslich aus Mauer werk. Die Breite des Stapelhellings muss etwa ¹js bis V2 der grössten Schiffsbreite betragen, damit die Fahrzeuge sowohl beim Bau als auch beim Ablauf genügend unterstützt werden können. Er muss mindestens so lang sein, wie die grössten auf ihm zu erbauenden Schiffe, und zwar wird diese Länge bei Häfen mit Ebbe und Fluth meistens vom Niedrigwasserspiegel aufwärts zu rechnen und demnach der Helling gegen die Fluth durch Thore oder Pontons abzuschliessen sein.

Das Gefälle, welches den Stapelhellingen zu geben ist, ergiebt sich aus folgenden Gesichtspunkten:

Während des Bauens ist eine möglichst horizontale Lage des Schiffes erwünscht, da hierdurch einestheils die Aufstellung der Spanten erleichtert wird, anderntheils die Baumaterialien am oberen Ende des Schiffes weniger hoch gehoben zu werden brauchen; Wenn nun das Schiff unmittelbar auf dem Stapelhelling ruhte, so würde dieser dieselbe Neigung erhalten müssen, wie das ablaufende Schiff oder das dieses tragende Ablaufgerüst. Da jedoch der Kiel des Fahrzeugs etwa lm hoch Uber der Oberfläche des Hellings auf den Stapelklötzen liegt — weil unter dem Schiffe der nöthige Arbeitsraum vorhanden sein muss — so kann man dem Ablaufgerüst einen stärkeren Fall geben, als der Hellingsohle, so dass der Vordersteven des Schiffes, wenn er an den untersten Punkt des Stapelhellings gelangt, nicht mehr lm über demselben liegt, sondern nur eben frei geht. Umgekehrt kann also die Hellingsohle um so flacher sein, je höher das Schiff über der Sohle aufgestellt wird und jedenfalls flacher, als die Neigung des Ablaufs. Diese beträgt für kleinere Fahrzeuge etwa 1:8 bis 1:10

Fig. 37.

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und nicht mehr, da die lebendige Kraft des Schiffes den Auftrieb andernfalls überwinden und das vollständige Eintauchen des Hinter-theils verursachen würde. Diese Gefahr wächst mit der zunehmenden Masse des Schiffes und erhalten z. B. grosse Kriegsschiffe deshalb höchstens eine Neigung wie 1:12 bis 14. Beispielsweise würde bei einem 100m langen Fahrzeug, dessen Kiel lm hoch über der Sohle läge und dessen Neigung beim Ablauf 1:14 betragen sollte, die Neigung des Hellings 1:16 zu be-

tragen haben (siehe Fig. 37 a).

Wollte man den Helling noch flacher erbauen, so würde der Kiel des Schiffes beim Bau nicht mehr parallel zur Hellingssohle gestreckt werden können, und es würde die Stapelung nach oben hinauf allmählich höher werden müssen. Da aber hohe Stapelungen kostspielig und unbequem sind, und ohnehin für jeden steileren Ablauf als 1:14 ein höheres Aufklotzen am Vordersteven schon nöthig wird, so pflegt der Stapelhelling nur dann mit 1:16 geneigt zu sein, wenn voraussichtlich die zu erbauenden Schiffe sehr gross sind und ihre Neigung beim Ablauf also etwa 1:14

betragen wird. In den meisten Fällen, namentlich für leichtere Handels-Fahrzeuge ist die Neigung steiler.

Vorhellinge. Die Breite der Vorhellinge stimmt mit derjenigen der Stapelhellinge im Allgemeinen überein. Die Länge soll zwar so gross sein, dass das ablaufende Schiff auf dem Vorhelling bis zu dem Augenblicke geführt wird, wo der Auftrieb das Schiffsgewicht überschreitet, aber diese Forderung wird selten erfüllt. Die Privatwerften begnügen sich damit Lei einigermaassen niedrigen Wasserständen das Ablaufgerüst im Trocknen nach Möglichkeit hinunter zu führen oder bei besonders grossen Schiffen ein sogenanntes Mundstück — ein Schwellrost, auf dem die Schmierplanken befestigt sind und der etwa 8 bis 10m lang ist — vor dem Stapelhelling in der erforderlichen Weise zu versenken, und dann das Schiff in möglichst tiefes Wasser springen zu lassen. Und in der That ist eine grosse Wassertiefe am Fusse des Vorhellings mehr erforderlich als übermässige Länge des letzteren. Namentlich bei starker Neigung des Ablaufs kann es nämlich Vorkommen, dass ein langes Schiff in dem Moment, wo der Auftrieb das Schiff in die horizontale Lage bringt, mit dem Vordersteven heftig auf den Vorhelling aufstösst und beschädigt wird. Diese Gefahr ist besonders bei breiten Schiffen vorhanden, welche nicht, wie vorhin beschrieben, auf dem Kiel ablaufen, sondern von einer Art Schlitten oder Wiege (siehe Fig. 37 b) getragen werden. Ein solcher Schlitten unterstützt das Schiff nur in dem mittleren Theile der Länge, soweit die Breite desselben einigermaassen gleichmässig ist. Nach vorn und hinten zu, wo der Bauch des Schiffes scharf ausläuft, würde die Verlängerung des Schlittens grosse Schwierigkeiten haben. Da also der Kiel nicht bis zum Vordersteven unterstützt ist, so kann ein Aufschlagen des letzteren auf die Ilellings-solile stattfinden.

Die Länge des Vorhellings lässt sich dadurch verringern, dass der Stapelhelling zum Th eil unter die Oberfläche des Wassers hinuntergerückt wird, wie dies für Häfen mit Ebbe und Flutli bereits oben angegeben wurde. Es muss dann zwischen Vorhelling und Stapelhelling ein Abschluss des letzteren gegen das Wasser hergestellt werden; auch wird ein Schöpfwerk zur Trockenlegung des unteren Stapelhellings erforderlich, doch wird bei beschränktem Bauplatze und zweifelhaftem Baugrunde eine solche auf Taf. LXIII, Fig. 5 bis 9 dargestellte Anlage billiger und vortheilhafter, als die eines ganz offenen und entsprechend längeren Hellings nach Art der auf demselben Blatte in Fig. 1 bis 4 dargestellten Construction.

Am kürzesten wird der Vorhelling, wenn das Schiff, wie es allerdings nur selten (an Canälen und schmalen Flüssen) vorkommt, nicht in der Längenrichtung, sondern quer abläuft und vom Ufer direct in tiefes Wasser springt.

In der Praxis pflegt die Länge der Vorhellinge so bemessen zu werden, dass für gewöhnliche Handelsfahrzeuge der tiefste Punkt etwa 2,n unter Wasser liegt. Bei den grössten Kriegsschiffen genügt es, wenn das Maass 5 bis Cm beträgt.

Die Neigung des Vorhellings muss mindestens so gross sein, wie das stärkste Gefälle, welches man grossen Schiffen beim Ablauf giebt, damit die Wassertiefe auf dem Vorhellinge unter allen Umständen ausreicht, namentlich auch dann, wenn bei flacher ablaufenden Schiffen eine nach unten hin zunehmende Aufklotzung unter die auf dem Vorhelling liegenden Schmierplanken gebracht werden muss. Bei einer Neigung des Vorhellings von 1:12 wird es trotzdem noch möglich sein, kleinere Schiffe mit 1:10 laufen zu lassen, da dieselben früher auftreiben werden, als das Schiff die Hellingsohle berührt. Es ist also zwar die Neigung des Vorhellings eine

steilere, als die des Stapelhellings, es muss jedoch stets das die Gleitplanken tragende Ablaufgerüst auf beiden ein und dieselbe gleiclimässig durchlaufende Neigung erhalten, da andernfalls das ablaufende Schiff, wenn es den Brechpunkt im Gefälle überschreitet, einmal mit dem Hintertheil, das andere Mal mit dem Vordertheil sich von der Gleitbahn abheben muss und dabei in der ungünstigsten Weise beansprucht wird, die überhaupt Vorkommen kann.

Es ist daher wohl empfohlen das Profil von Stapel- und Vorhelling nach einem Kreisbogen zu bilden, so dass der auf der convexen Curve ablaufende Schlitten sich stets gleiclimässig auflegt und dabei das Gefälle um so stärker wird, je mehr der Widerstand des Wassers gegen das eintauchende Schiff zunimmt, siehe nachstehende Fig. 38. — Es würde dabei auch das kleinere Schiff mit einem stärkeren Anfangsgefalle ablaufen als das grössere und man könnte den Radius des Kreises so wählen, dass die Neigung etwa von 1:16 am oberen Ende des Stapelhellings bis zu 1:8 am untersten Ende des Vorhellings zunähme. Aber die Schwierigkeit, die Sohle des Vorhellings resp. das auf der Sohle liegende Ablaufgerüst vielleicht unter Wasser genau nach einem Kreisbogen herzustellen ist so ausserordentlich gross, dass man besser

Fig. 38.

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tliut den Gleitbahnen ein constantes Gefälle zu geben und für jedes vom Stapel laufende Schiff ein seiner Grösse entsprechendes Ablaufgerüst herzustellen. Wenn es nun auch nicht möglich ist alle Schiffe mit ein und demselben Gefälle laufen zu lassen, so

empfiehlt es sich doch diesem Ziele nachzustreben, damit ein und dasselbe Ablauf

gerüst möglichst oft wieder benutzt werden kann.

Construction. Ist der Boden nicht tragfähig genug, um die Kielstapel direct auf ihm aufzustellen, so werden zunächst einfache Langschwellen untergelegt und man hat etwaige Sackungen durch häufige Controle und entsprechende Nachhülfe während der Bauzeit des Schiffes unschädlich zu machen.

Reicht ein derartiger Schwellrost nicht aus, so muss ein Pfahlrost geschlagen werden, dessen Pfähle entsprechend der Belastung beim Bau und beim Ablauf zu vertheilen sind. Ein solcher mit starken Bohlen abgedeckter Rost ist die für den Schiffsbau bequemste Form des Hellings, da sich die Stützen und Lagerhölzer in jedem Punkte der Sohle leicht befestigen lassen.

Es ist indess die Dauerhaftigkeit selbstredend nicht gross, und daher besonders an Meeren, in welchen der Bohrwurm herrscht, eine massive Construction der für Schiffe grösster Art bestimmten Hellinge unbedingt geboten. Ob es in solchem Falle zweckmässig ist eine Steinschüttung mit Uebermauerung, Beton, oder Mauerwerk auf Pfahlrost zu wählen, ob es sich empfiehlt zur Kostenverminderung im Mauerwerk hohle Räume mit Kiesfüllung anzulegen (Fig. 1 bis 4) oder die Hellingsohle brückenartig zu wölben (Fig. 5 bis 9), das müssen immer die Localverhältnisse, namentlich Bodenbeschaffenheit und Materialpreise entscheiden. Ein Umstand, der weniger in die Augen fällt, jedoch ebenfalls von grösster Bedeutung sein wird, ist die Möglichkeit im grossen Maasstabe mit Tauchern zu arbeiten. Während es beispielsweise geschickten Tauchern in dem klaren warmen Wasser des Mittelmeeres möglich ist eine Betonsohle auf Steinschüttung bei 5m Wassertiefe vollständig zu ebnen, würde

eine solche Arbeit in den trüben kalten Fluthen des Jade-Busens oder der Nordsee unausführbar sein.

Bei massiven Hellingen muss die Sohle des Stapelhellings in etwa 1,5 bis 2m Abstand mit Einschnitten versehen sein, in welche Querschwellen fest eingelegt werden, auf denen die Stapelklötze befestigt werden können (siehe Fig. 5).

Wird der Stapelhelling zum Theil in das Terrain eingeschnitten, so werden die Seitenmauern unten in Stufen abgetreppt, gegen welche das Schilf heim Bau und später das Ablaufgerüst abgespreizt werden können (Fig. 7). Letzteres ist auf dem Stapelhelling leicht zu verlegen. Bei dem Vorhelling jedoch muss die Arbeit entweder ganz von Tauchern ausgeführt werden oder — und das ist die Regel — man construirt aus Quer- und Langschwellen ein Floss, befestigt auf diesem die Gleitplanken in der erforderlichen Neigung und versenkt dann das Floss an Führungsketten. — Damit das Floss auf der Sohle des Vorhellings nicht rutscht, wird am tiefsten Punkte desselben ein Drempel aufgemauert (siehe nachstehende Fig. 39). Der Drempel bildet im Grundriss eine einspringende Ecke, in welchen sich das mit entsprechender Spitze

Fig. 39.

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construirte Floss hineinlegt und dadurch zugleich richtig geführt und gestützt wird. Hinsichtlich der Con-struction ist schliesslich noch zu bemerken, dass auf der Sohle der Stapelhellinge und zwar am oberen Ende feste Punkte geschaffen werden müssen, an denen das ablaufende Schiff bis zum letzten Augenblicke gehalten werden muss. — Diese Hemmvorrichtung wird dadurch gebildet, dass an jeder Seite des Schiffes ein starker Balken als Hebel gegen den festen Drehpunkt gelegt wird, so dass der kurze Arm in den Schlitten hineingreift, während der lange durch starke Taue gehalten wird. Sobald diese gekappt sind, wird auch der Balken seitwärts aus dem Schlitten herausgezogen und dadurch jedes Hinderniss beseitigt.

Ist die Wasserfläche, in welcher der Helling liegt, nicht breit genug um das Schiff so weit laufen lassen zu können, dass der Widerstand des Wassers und der auszuwerfende Anker es zum Stillstand bringen, so muss der Lauf künstlich gehemmt, oder so geleitet werden, wie die Oertliclikeit es erfordert. Dies wird sehr einfach durch schwere Taue bewirkt, welche von dem Schiffe nach dem Lande führen und hier so aufgewickelt liegen, dass die einzelnen Windungen durch leichteres Tauwerk zusammengebunden sind, welches bei Abwickelung der Haupttaue nach und nach reisst. Oder man befestigt an den landseitigen Enden der Taue lange, äusserst flache eiserne Keile, welche durch jene in entsprechende Schlitze hineingezogen werden und als Bremsen wirken. Je nachdem nun die Taue am Vorder- oder Hintertheile des Schiffes, an einer oder an beiden Seiten desselben befestigt werden, ist es möglich den Lauf nicht nur zu hemmen, sondern auch zu leiten.

Hellinge, auf denen vorzugsweise hölzerne Schiffe gebaut werden sollen, werden zweckmässig überdacht. Eiserne Schiffe bedürfen der Bedachung nicht. Ein solches Dach wird nur durch Pfeiler oder Säulen getragen, die Seitenwände bleiben vollständig offen, damit die Luft frei zutritt. Andernfalls liegt die Gefahr nahe, dass die Hölzer faulen, wie sich dies z. B. vielfach bei Schiffen zeigte, welche man, um den Ablauf zu erleichtern, nicht auf Hellingen, sondern in Trockendocks baute. Wenn nun bei eisernen Schiffen die Anwendung eines Trockendocks statt des Hellings zum Neubau auch ohne Bedenken und in vielfacher Hinsicht sehr bequem erscheint, so sind doch die Anlagekosten und Zinsen eines Docks so bedeutend, dass die Verwendung eines solchen zum Bau von Schiffen wegen der längeren Zeit, welche ein Neubau erfordert, viel zu kostspielig sein würde.

wenn

§ 16. Scliiffsreparatiir-Anstalten. Die unter der Wasserlinie nothwendigen Reparaturen eines Schiffes können zwar in manchen Fällen an dem schwimmenden Fahrzeuge ausgeführt werden, am besten werden dieselben jedoch bewirkt,

das Schiff vorher aufs Trockne gesetzt wird. Nach den vorbereitenden Arbeiten, durch welche die Reparatur ermöglicht wird, lassen sich folgende drei wesentlich verschiedene Reparatur-Anstalten unterscheiden:

a.    Anstalten zur Reparatur schwimmender Schiffe;

b.    Anstalten zur Reparatur mittelst Senkung des Wassers, welches das Schiff umgiebt, (namentlich Trockendocks);

c.    Anstalten zur Hebung der Schiffe aus dem Wasser.

a. Anstalten zur Reparatur schwimmender Schiffe.

In schwimmendem Zustande können kleine Ausbesserungen durch Taucher vorgenommen werden. Leider ist bei uns jedoch die Kunst des Tauchens noch wenig geübt und da man sich ganz allein auf den Taucher verlassen muss, so gewährt eine solche Reparatur geringe Sicherheit. Viel gebräuchlicher ist es und war es namentlich in früherer Zeit, die Schiffe an sogenannten Kielholplätzen derart auf die Seite zu legen, dass der Kiel über Wasser tritt und es möglich wird, das halbe Schiff genau zu untersuchen und auszubessern. Ein solches Kielholen findet besonders bei hölzernen Schiffen in kleineren Häfen, welche mit besseren Reparatur-Anstalten nicht versehen sind, statt, wenn die Schiffe kalfatert oder gekupfert werden sollen, oder wenn ähnliche einfache Reparatur-Arbeiten auszuführen sind.

Eine derartige Anlage ist zwar ungemein einfach und billig, für die Schiffe aber keineswegs ohne Nachtheil, da alle Constructionstheile derselben während der ungewöhnlichen Lage in ganz anderer Weise beansprucht werden, als gewöhnlich, und Verschiebungen und Lockerungen des Verbandes unvermeidlich sind.

Fig. 40.

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In nebenstehender Fig. 40 ist ein Kielholplatz skizzirt, wie er in dem Oldenburgi-schen Hafen Brake zur Ausführung gelangt ist. Die Anlage besteht im Wesentlichen aus einem am Ufer hinlaufenden sehr starken Holm, welcher in je 3m Entfernung auf eingerammten Pfählen ruht und etwa 0m,7 über Wasser liegt. An diesem Holm werden Flaschenzüge befestigt, welche von dem oberen Ende der Unter-masten ausgehen nnd deren loses Ende durch Erdwinden vom Ufer aus angeholt wird, bis das Schiff in die zur Bearbeitung der Seitenwände und des Bodens erforderliche Lage gebracht ist. Hinter dem Holm liegt eine Laufbrücke, von welcher aus die Flaschenzüge leicht ersetzt und Reparaturen an dem oberen Tlieile der Schiffe bequem ausgeführt werden können.

Ist das Ufer mit Mauern eingefasst, so ist zur Anlage eines Kielholplatzes Nichts erforderlich, als die Herstellung einzelner fester Punkte hinter der Mauer, an denen die Flaschenzüge befestigt werden können.

Bequeme Anstalten dieser Art sind z. B. in Antwerpen ausgeführt. Der Kai ist dort in einer Länge von 60m und einer Breite von 10m etwa lm niedriger gehalten, als das umgebende Terrain. Parallel mit der Kaimauer, lm,5 hinter derselben ist eine zweite Mauer aufgeführt, und in dieser und der Kaimauer steckt eine Anzahl Querbalken. Unter diesen Querbalken, mitten zwischen beiden Mauern liegt ein starker

Längsbalken, welcher zur Befestigung der Blöcke dient. Auf dem freien Raum hinter der inneren Mauer sind die Winden aufgestellt.

An solchen Orten, an denen der Wasserstand einem häufigen und raschen Wechsel unterworfen ist, befestigt man die Blöcke nicht am Lande, weil man beständig die Taue lösen oder anziehen müsste, um das Schiff in gleicher Neigung zu erhalten. Man bedient sich dort zum Befestigen der Blöcke eigens construirter Fahrzeuge, da diese bei verändertem Wasserstande gleichzeitig mit dem Schiffe gehoben und gesenkt werden.

b, Trockendocks.

Wenn ein Schiff zur Ausführung von Reparaturen trocken gestellt werden soll, so ist die einfachste Art dies zu thun diejenige, das Fahrzeug bei hohem Wasserstande auf ein geeignetes Terrain laufen zu lassen und es bei fallendem Wasser seitlich so abzustützen, dass es nicht Umfallen kann. Man nennt dies das Banken der Schiffe.

In manchen Tidehäfen, denen ein reiner Strand fehlt, oder wo es des Wellenschlages wegen zu gefährlich sein würde das Schiff auf den Strand zu legen, hat man, wie z. B. in Havre und Liverpool u. s. w. eine Plattform von Holz hergestellt, auf welcher man das Schiff wasserfrei werden lässt, um es eventuell nach der Besichtigung- ins Dock zu nehmen. Ist der Unterschied in den Wasserständen nicht vorhanden oder nicht gross genug, um das Trockenlegen des Schiffes zu erreichen, so muss entweder der Wasserstand künstlich gesenkt oder das Schiff aus dem Wasser gehoben werden. Die Trockenlegung der Schiffe durch Senkung des Wasserspiegels erfolgt im Trockendock.

Es ist dies ein ringsum verschlossener, jedoch mit entsprechender Einlassöffnung versehener Raum, welcher nach Eintritt eines möglichst niedrigen Wassers geschlossen und durch Maschinen leer geschöpft wird.

Die älteren Trockendocks bestehen meistens in der Sohle und den Wänden aus Holz und sind durch hölzerne Sehleusenthore verscliliessbar. Die Thore werden in neuerer Zeit fast ausnahmslos durch Pontons ersetzt, da diese weit besser schliessen und leichter zu unterhalten sind als jene, und ein etwas grösserer Zeitverlust beim Eindocken eines Schiffes nicht so wesentlich ist, wie etwa beim Durchfahren einer Schleuse. Im Uebrigen empfiehlt es sich auch heute noch, namentlich auf Privatwerften, Docks mit geringer Wassertiefe aus Holz zu construiren, da die Anlagekosten eines durchweg massiven Docks in den meisten Fällen viel zu gross sein werden, um die Erbauung eines solchen rentabel erscheinen zu lassen. Es ist jedoch erst festzustellen, ob die Bodenverhältnisse und namentlich der Wasserzudrang überhaupt die Ausführung eines hölzernen Bodens gestatten.

Construction der Trockendocks. Siehe Taf. LXIV. Jedes Trockendock besteht aus der Dockkammer, d. i. dem zur Aufnahme des Schiffes bestimmten Raume, und dem Dockhaupt, welches den Eingang zur Kammer bildet und indem sich die Verschluss Vorrichtung befindet.

Die Dockkammer erhält in der Regel eine Länge, die der des grössten zu dockenden Schiffes entspricht. Docks von geringer Tiefe macht man wohl so lang, dass zwei kleinere Schiffe hintereinander stehen können. Die Breite wird meistens ebenfalls nur für ein Schiff berechnet. Je grösser namentlich die oberen Breiten im Terrain und im Wasserspiegel genommen werden, desto günstiger ist es für den

Zutritt von Luft und Licht, desto länger und unbequemer werden andererseits die Steifenhölzer und desto grösser die auszuschöpfende Wassermasse. In letzterer Hinsicht ist es also von grosser Wichtigkeit, ob die Entleerung zum Theil durch die eintretende Ebbe erfolgt, wie denn viele Docks in England ganz oder fast ohne Schöpfwerk trocken werden. Ein Dock für zwei Schiffe nebeneinander ist z. B. das in Fig. 5 dargestellte zu Bremerhafen. Die Tiefe der Dockkammer muss mindestens lm grösser sein, als der Tiefgang des grössten zu dockenden Schiffes, da unter dem letzteren ein Arbeitsraum von dieser Höhe unbedingt erforderlich ist.

Das Schiff wird im Dock durch Kielblöcke, Kimmschlitten und Steifen unterstützt. Die Kielblöcke stehen in lm Entfernung hintereinander in der Längenachse des Docks. An jeder Seite können 6 bis 8 Kimmschlitten auf Gleitbahnen quer zur Achse unter das Schiff gezogen werden. Steifen müssen vom Wasserspiegel abwärts an allen Stellen des Schiffes angesetzt werden können, es müssen also Boden und Seitenwände durchweg mit Stufen versehen sein, gegen welche die Steifen sich stützen. Je verschiedener die Schiffe sind, welche in einen und demselben Dock repa-rirt werden sollen, desto mehr Stufen sind anzubringen, um für jede Steifenlänge ein geeignetes Widerlager zu schaffen, während man in solchen Docks, die nur für ganz bestimmte Classen von Fahrzeugen benutzt werden, die Stufen nur an die geeignetsten Stellen legt und übrigens die Mauern in wenigen Gallerien hochführt.

Zur vollständigen Trockenlegung des Docks ist es nöthig der Sohle nach der Längen- und Querrichtung Gefälle zu geben. Das Längengefälle beträgt etwa 1:300 und wird am besten von hinten nach vorn angeordnet, so dass der tiefste Punkt des Docks vorn am Eingang liegt, und zwar deshalb, weil die Schiffe mit dem Hintertlieil tiefer gehen, als mit dem Vordertheil und somit Docksohle und Kiellinie möglichst parallel liegen. Es wird also das Schiff überall sehr bald und ziemlich gleichzeitig die Kielblöcke berühren und die Tiefe des Docks vollständig ausgenutzt. Läge der tiefste Punkt hinten im Dock und man wollte das Schiff rückwärts einholen, so würde die tiefste Stelle des Kiels über den höchsten Punkt der Sohle hinweg gehen, das Schiff also hoch über den Kielblöcken schwimmen und das Dock eine ganz un-nötliige Tiefe erhalten müssen. Es befinden sich ferner in der Längenrichtung des Docks muldenförmige Rinnen, in welchen das zuletzt noch auf der Sohle stehende "Wasser, sowie alles Leck- und Regenwasser nach vorn läuft. Diese Rinnen können entweder nahe der Mittelachse angebracht sein (Fig. 4) oder mehr seitwärts (Fig. 1 und 6) und wird hierdurch das Quergefälle der Docksohle bedingt. Die letztere Anordnung ist besser, weil die Rinnen weniger bei den Arbeiten am Schiffe hindern und leichter rein gehalten werden können, doch wird die Sohle nicht so eben, weil die Gleitbahnen der Kimmschlitten ein Gefälle nach der Mitte haben müssen und daher die beiden Gefälle sich durchkreuzen, während bei der ersten Anordnung die Gleitbahneu an keiner Stelle über die Sohle vortreten.

Diese Bahnen, auf denen die Kimmschlitten (Fig. 9 und 10) laufen, sind etwa 10m von Mitte zu Mitte entfernt und je 2m .breit. An den Stellen, an welchen der Schlitten gleitet, werden auf dem Mauerwerk eiserne Platten befestigt und erhalten die Schlitten eine seitliche Führung, so dass sie auf den Platten bleiben müssen. Die Bahnen haben ein Gefälle von etwa 1:100.

Den Uebergang aus der Sohle in die Seitenmauern bildet immer eine Anzahl niedriger Stufen, da an dieser Stelle vorzugsweise Steifen angesetzt werden, um den Bauch des Schiffes zu stützen. Diese Uebcrgangsstufen müssen jedoch von der Mittel-

achse so weit entfernt liegen, dass die Kimmschlitten weit genug zurückgezogen werden können, um nicht von dem in das Dock geholten Schiffe umgestossen zu werden. Um dies zu vermeiden werden wohl in den Seitenmauern Nischen angebracht, in welche die Schlitten hineingezogen werden. Es ist dies auch durchaus zweckmässig, wenn der Wasserdruck gering ist und die Schwächung der Mauern unbedenklich erscheint.

Von dem tiefsten Punkte der Sohle gehen ein oder mehrere Abflusscanäle aus, welche nach dem Schöpfwerk führen. Bei einem einzelnen Dock würde letzteres stets vortkeilhaft in möglichster Nähe des Dockeinganges anzubringen sein, da die Canäle dadurch am kürzesten würden. Da aber der Kai, in welchem der Eingang meistens liegt, für Verkehrszwecke möglichst frei bleiben muss, so wird das Schöpfwerk in der Kegel an das hintere Ende des Docks gestellt und laufen dann die Abflusscanäle in ganzer Länge unter dem Dockboden (Fig. 5) oder in den Seitenmauern (Fig. 1) entlang. Erstere Lage ist nur ausnahmsweise zulässig, da im Allgemeinen die Festigkeit der Sohle dadurch leidet; in den Seitenmauern können die Canäle unter Umständen als Aussparung am Platze sein. Wenn mehrere Abflusscanäle verschiedener Docks in einem gemeinsamen Pumpensumpf münden, so müssen sie gegen diesen abgeschlossen werden können. Am besten geschieht dies durch eiserne Schützen. Da dieselben aber nur nach einer Richtung dicht schliessen, so müssen in jedem Canale zwei Schützen angebracht werden, welche in besonderen Schächten hoch gezogen werden können. Bei der Grösse derartiger Schützen ist es zweckmässig Gegengewichte anzubringen und die Hebung durch Schrauben zu bewirken.

Die Seitenmauern der Docks bestehen aus einer Reihe von höheren oder niedrigeren Gallerien resp. Stufen. Es ist schon gesagt, dass eine möglichst grosse Anzahl Gallerien bequem, jedoch nicht erforderlich ist. Immer muss eine Gallerie dicht über dem gewöhnlichen Wasserstande liegen, damit die ersten Steifen angebracht werden können, sobald das Schiff auf den Kielblöcken aufsitzt. Die Breite der Stufen beträgt etwa 0m,4, die der höheren Gallerien etwa 0;8m. An jeder Seite des Docks pflegt man 3 bis 4 Treppen von mindestens lm Breite anzubringen.

Zum Hinunterschaffen schwerer Materialien sind diese schmalen Treppen, die zudem nicht mit festen Geländern versehen sein können, nicht besonders geeignet und werden zu diesem Zwecke eine oder mehrere Rutschbahnen etwa unter 45° angelegt. Am besten liegt eine solche Rutsche in der Rundung oder dem sogenannten Scheitel des Docks (Fig. 2 und 3). Die Seitenmauern von ihnen durchschneiden zu lassen ist unzweckmässig, weil die Rutschen auf dem gemeinsamen Fundament des Docks keinen Platz mehr finden, also für sich fundirt werden müssen, und daher besonders zu Undichtigkeiten Veranlassung geben.

In den Seitenmauern befinden sich die Einlasscanäle zum Füllen des Docks vor dem Ausdocken eines Schiffes. Sie liegen unter dem gewöhnlichen Wasserspiegel im Dockhaupt und müssen durch Schützen gegen das äussere Wasser abgeschlossen werden können. Der in Fig. 1, Schnitt A B gezeichnete Canal fällt in 3 Absätzen bis zur Sohle des Docks hinunter und mündet an derselben Stelle, an welcher der Abflusscanal beginnt.

Die über Wasser liegenden Mauern erhalten leichte Ringe zum Festmachen von Booten, Steifenhölzern u. s. w. Zum Verholen der zu dockenden Schiffe müssen am Dockhaupt und am Scheitel Gangspills aufgestellt sein, eins in der Mittelachse, je zwei an einer Seite.

Die Bewegung der Kimmschlitten erfolgt besser ohne Winden mit Hülfe von Flaschenzügen, da feste Winden den Verkehr an der Seite der Docks zu sehr hindern würden. Die Ketten resp. Taue, mit denen die Schlitten angeholt werden, müssen oben auf dem Terrain festgemacht werden können, bis das Gewicht des Schiffes nach Entleerung des Docks durch sorgfältiges Ankeilen auf die Schlitten wirkt und eine Verschiebung verhindert.

Das Dockhaupt ist der am stärksten beanspruchte Tlieil des Docks und muss daher besonders stark construirt werden. Die Länge richtet sich zunächst nach der Art des Verschlusses. Bei Anwendung von Thoren ist das Dockhaupt ganz wie ein Schleusenhaupt zu gestalten (vergl. Cap. XVI). Wenn der Verschluss durch ein Ponton erfolgen soll, so wird das Haupt etwa 12 bis 20m lang werden, je nachdem ein oder zwei Falze angelegt werden sollen. Letzteres ist immer zu empfehlen, damit der innere Falz nötigenfalls reparirt werden kann. Die Weite der Oeffnung ist so zu bemessen, dass beim Einfahren des grössten Schiffes, welches seines Tiefganges wegen noch gedockt werden kann, an jeder Seite überall mindestens 20 bis 30cm Spielraum vorhanden ist. Die wichtigste Bestimmung ist die der Tiefe des Hauptes, da von ihr die Verwendbarkeit des Docks abhängt. In der Regel wird das Maass so knapp bemessen wie irgend möglich, so dass die grösste Classe von Schiffen, für welche das Dock bestimmt ist, nur bei gewöhnlichem Wasserstande eben hindurchgeht, weil mit der Tiefe die Kosten des Docks ausserordentlich wachsen. In Kriegshäfen, wo es vielleicht unbedingt erforderlich sein kann, auch bei niedrigen Wasserständen zu docken oder Schiffe aufzunehmen, die in Folge von Beschädigungen ungewöhnlich grossen Tiefgang haben, ist es rathsam die Tiefe reichlich zu bemessen. Immer soll aber die Sohle des Hauptes sich in gleicher Höhe mit der Oberkante der vordersten Kielblöcke befinden, da andernfalls Dockhaupt oder Kammer unnütz tief liegen.

Die Sohle der Einfahrt, der sogenannte Drempel, wird gewöhnlich durch einen flachen Kreisbogen hergestellt. Die Seitenmauern erhalten einen starken Anlauf, etwa 1:4, damit das Ponton bequem von oben in den Falz hinuntergesenkt werden kann. Die Tiefe der Falze kann zu 0m,5, die Breite zu lm angenommen werden.

Der Dockverschluss erfolgt wie erwähnt durch Drehthore oder durch Pontons. Die Thore werden, wenn sie noch zur Anwendung kommen, genau wie Schleusenthore hergestellt und kann daher auf Cap. XVI verwiesen werden.

Ein Yerschlussponton besteht in der Regel aus einem eisernen Fahrzeug, dessen Kiel der Form des Drempels, dessen Vorder- und Hintersteven der Form der Seitenmauern genau entspricht, so dass es, in den Falz versenkt, die Einfahrt in das Dock dicht verschliesst. Länge und Höhe des Pontons sind also durch die Form der Einfahrt gegeben. Die obere Breite wird durch die Forderung eines mehr oder weniger bequemen Uebergangs über das Dockhaupt zu 3 bis 5m gegeben. Die übrigen Breiten werden durch Stabilitätsrücksichten bestimmt, wobei jedoch zu beachten ist, dass das Ponton insofern nicht wie ein gewöhnliches Fahrzeug construirt werden darf, als es einseitigem Wasserdrücke widerstehen muss. Die horizontalen Versteifungen, Decks u. s w. sind daher als die Haupt-Längsträger anzusehen, durch welche die Spanten als Querträger den gegen die Haut wirkenden Wasserdruck übertragen, und die sich seihst gegen den Falz als Auflager stützen. Ver-ticale Querverbindungen bringen sodann die erforderliche Steifigkeit hervor. Diese wird hei Kiel und Steven gewöhnlich durch einen kastenförmigen Querschnitt erreicht, der zugleich den Vortheil hat, dass das zwischen Eisen und Stein erforderliche, elastische Dichtungsmittel in Form von Holzleisten an Kiel und Steven leicht zu befestigen ist. Im unteren Theile des Pontons wird so viel fester Ballast angebracht, dass dasselbe noch bei dem niedrigsten Wasserstande, bei welchen gedockt werden soll, frei über dem Falze schwimmt. Die Senkung erfolgt durch Einnehmen von Wasserballast. Für die Stabilität des Pontons ist es natürlich am besten, wenn dieser Ballastraum möglichst tief liegt. Das Einlassen geht dann auch sehr schnell, es müssen jedoch starke Dampfpumpen entweder im Ponton oder daneben angebracht werden, um das Wasser vor dem Ausfahren des Pontons wieder auszupumpen. Wenn der Ballastraum über dem Wasserspiegel liegt, kann man dagegen das Wasser leicht ablaufen lassen, muss es aber vorher, wenn nicht eine Wasserleitung verwendbar ist, hineinpumpen. Am besten ist die in nebenstehender Skizze Fig. 41 dargestellte Anordnung, bei welcher der wasserdichte Boden des Ballastraumes in der Höhe des äusseren Wasserspiegels liegt Wird dann das Ponton durch eine geringe Belastung nur etwas gesenkt und wird gleichzeitig der Wasserraum cc durch Oeffnen von Ventilen, die in der Höhe des Wasserspiegels liegen, mit dem äusseren Wasser in Verbindung gebracht, so füllt sich der Ballastraum und es senkt sich das Ponton, wobei im letzteren das. Wasser oben so hoch steht, wie aussen. Soll es nun gehoben werden, so wird nur das zuerst hervorgebrachte Ueber-gewiclit entfernt, dadurch steigt das Ponton etwas und das im Innern desselben nun höher als aussen stehende Wasser fliesst nach dem Bassin ah. Indem nun das Ponton durch den Abfluss des Wassers ebenso viel an

Fig. 41.

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Gewicht ahnimmt als es durch das geringere Eintauchen an Auftrieb verliert, steigt es ohne jedes Auspumpen

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von seihst empor. Vergl. Cap. XVI § 20 Girard’sche Schleuse. S. 961.

Das erste Uehergewicht wird sehr einfach durch ein oder zwei kleinere Wasserbehälter b nahe unter dem Oberdeck des Pontons hervorgebracht, welche z. B. in Kiel aus der Wasserleitung a in kurzer Zeit gefüllt und vor dem Heben des Pontons nach aussen ins Bassin entleert werden. Die Versenkung resp. Hebung eines solchen Pontons dauert etwa eine Stunde.

Der BallaStraum muss durch Längs- und Querschotten in einzelne Kammern getheilt werden, deren jede direct mit dem Aussenwasser in Verbindung gebracht werden, kann, so dass das Ponton hei unruhigem Wasser durch den beweglichen Ballast nicht so leicht die Stabilität verliert, vielmehr nach Belieben ausbalancirt werden kann.

Das in Fig. 12 bis 14, Taf. LXIV dargestellte Ponton eines Trockendocks in Bremerhafen ist insorern interessant, als dasselbe nicht eigentlich als Fahrzeug, sondern als schwimmende verticale Wand construirt ist, welche in halber Höhe mit einem Kasten zur Aufnahme des Wasserhallastes, der später ausgepumpt wird, versehen und gegen diesen Kasten abgesteift ist. Diese Construction, bei der eine Blechwand erspart wird, erscheint für kleinere Pontöns ganz geeignet. Bei grösserer Höhe des Pontons wird der Vortheil der Materialcrsparniss jedenfalls durch geringere Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit mehr als ausgeglichen.

In Fig. 7 und 8 ist ein in Greenock ausgeführtes, in Cap. XVI § 16 näher beschriebenes ronton gezeichnet, welches wie ein Schiebethor construirt ist. Es läuft auf Bollen und kann von einem Manne durch hydraulische Maschinen seitwärts in eine entsprechende Nische geholt werden. Es unterliegt keinem Zweifel, dass diese unter Anderen auch bei dem Somerset-Dock auf Malta ausgeführte Construction den Vortheil gewährt, das Ponton weit rascher vorlegen resp. entfernen zu können, wenn auch andererseits durch Anlage der Nische grössere Kosten entstehen. Damit ein Ponton dicht schliesst, wird auf die an Steven und Kiet befestigte Holzleiste — welche übrigens etwa 30om hoch und 20om stark zu sein pflegt — eine aus Tauwerk geflochtene Matte genagelt. Die äusseren Fäden werden zum Theil aufgeschnitten und aufgedreht, wodurch die Matte wie ein weicher dichter Teppich wird. Bei sorgfältiger Ausführung des Mauerwerks und wenn das Ponton nicht windschief ist, kann man auch ohne Matte einen dichten Verschluss herstellen, sobald das Schöpfwerk stark genug ist, um das Ponton gehörig anzusaugen. Letzteres darf nur niemals auf dem Boden aufstehen, sondern muss immer nach oben schwimmen, um dem Wasserdruck nachgeben zu können.

Das Schöpfwerk muss sich nach der auszuschöpfenden Wassermasse richten. Auch das grösste Dock muss, wenn ein Schiff in demselben liegt, in etwa 4 Stunden trocken gelegt werden, so dass eine Besichtigung des Schiffes, oder eine kleine Reparatur im Laufe eines Tages ausgeführt wird. Als die beste Pumpenconstruction hat sich sowohl wegen ihrer Leistung, als besonders auch wegen ihrer Zuverlässigkeit und geringen Reparaturbedürftigkeit die Kreiselpumpe bewährt. Die meisten

neueren Docks sind mit Kreiseln Gwynne’scher Construction versehen. Für die 4 Trockendocks des Kieler Hafens ist ein gemeinschaftliches Schöpfwerk hergestellt, welches 3 Maschinen und 3 Kreisel enthält und in der Secunde fast 1,5 kbm Wasser fördert. Eine kleine Lenz-Pumpe dient zum Ausschöpfen des in den Docks sich sammelnden Sieker- und Regenwassers.

Um geringe Saughöhe für die Kreisel zu erhalten, die dadurch bekanntlich an Nutzeffect gewinnen, stellt man die Pumpen gern in einen mehr oder weniger tief unter dem gewöhnlichen Wasserspiegel liegenden Schacht. Es ist das nicht zu empfehlen. Wenn der Schacht wasserdicht sein soll, so wird er sehr theuer und falls etwa ein Pumpenrohr bricht, so ist das ganze Schöpfwerk für längere Zeit ausser Betrieb gesetzt. Jedenfalls sollte eine Pumpe als Reserve über dem Wasserspiegel aufgestellt sein.

In Fig. 15 ist das Schöpfwerk des Trockendocks von St. Nazaire dargestellt. Zwei horizontale Dampfmaschinen von je 60 Pferdekraft treiben 4 Centrifugalpumpen, deren jede 0,5 kbra pro Secunde fördert. Zwei kleinere Lenz-Pumpen werden durch eine besondere Maschine getrieben. Die Pumpen stehen direct über dem Pumpensumpf, es sind also horizontale Saugröhren nicht Vorhanden. Dies ist für die Solidität der Rohrleitung sehr vortheilhaft, da an den Knierohren leicht Undichtigkeiten entstehen und elastische Zwischenstücke aus Kupfer oder Blei resp. sogenannte Teleskoprohre andernfalls erforderlich werden.

Die Kiel blocke bestehen am einfachsten aus drei übereinander liegenden Eichenholz-Klötzen, von denen die oberen keilförmig gestaltet sind, so dass durch Antreiben des mittleren Klotzes der obere so weit gehoben werden kann, dass er das Schiff mit trägt. Denn da der Schiffskiel, namentlich bei älteren Schiffen, keine gerade Linie bildet, so wird derselbe niemals alle Kielblöcke gleich-mässig berühren, obgleich die Form des Kiels vor dem Docken durch Messung mittelst eines schwimmenden Rahmens ermittelt und, nachdem das Dock zu dem Zwecke eigens trocken gelegt ist, auf jeden Kielblock ein weiches Holz von entsprechender Dicke gelegt wird, so dass die Stapelung der Kielform ziemlich genau entspricht.

Statt eines mittleren Holzkeiles werden besser zwei eiserne Keile von halber Länge angebracht, die dann von beiden Seiten angetrieben werden können (Fig. 11, Taf. LX1Y). Da aber auch das beste Eichenholz bei dem häufigen Wechsel von Nässe und Trockenheit leicht fault, so sind die Kielblöcke, welche mit Ausnahme des obersten Blocks ganz von Gusseisen construirt sind (siehe nachstehende Fig. 42) am besten. Der obere Klotz dient als elastisches Zwischenstück.

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¹

) Hafenkajungen der Victoria-Docks, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. V.

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) Yergl. Th, Stevenson. Constrnction of harbours und Taf. XVII des ersten Bandes dieses

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Fig. 42.

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Die Kimmschlitten (Fig. 9 u. 10, Taf. LXIY) bestehen bei grossen Docks nur aus ab-' wechselnd übereinander gelegten und fest verbundenen Lang- und Querhölzern. Der obere Theil wird für jedes Schiff besonders hergerichtet und schliesslich ein genaues Anliegen durch llolzkeile bewirkt. Bei leichten Schiffen bestehen die Schlitten wohl aus 2 Theileu, von welchen der obere um eine horizontale Achse so gedreht werden kann, dass er sich an die Schiffswand anlegt.

Die Fundirung der Trockendocks erfordert ungewöhnliche Sorgfalt. Sie hängt natürlich vollständig von der Tragfähigkeit des Bodens und dem zu erwartenden Wasserzudrange ab. In dieser Hinsicht ist ein Vergleich der 4 Querschnitte in Fig. I, 4, 5 u. 6, Taf. LXVI von Interesse.

Das Dock von Bremerhafen ist ganz in den Klai eingeschnitten, die Tragfähigkeit musste daher durch Pfähle, welche bis in den Sandboden reichen, erzielt werden. Der Wasserzudrang ist aber so gering, dass Boden und Wände aus einem Bohlenbeläge hergestellt werden konnten.

In Pola wurde das Dock auf festem Kalksteinfelsen fundirt, der nur aus einzelnen Spalten Quellen durchliess. Es konnte die Sohle daher verhältnissmässig sehr dünn sein. Die Quellen wurden in Bleiröhren gefasst und nach Vollendung des Mauerwerks geschlossen, später jedoch theilweise wieder geöffnet, da der wahrscheinlich zerklüftete Felshoden mit der Docksohle stellenweis etwas gehoben wurde. Namentlich nach den Erfahrungen, die beim Bau des Somerset-Docks auf Malta gemacht wurden, wo der Wasserzudrang aus den Felsspalten mit einer Pumpenanlage von 140 Pferdekraft nicht bewältigt werden konnte, empfiehlt es sich die Quellen möglichst tief unter der Sohle durch gusseiserne Röhren zu fassen, sie während der Ausführung und Erhärtung des Mauerwerks frei abfliessen zu lassen und dann erst zu schliessen. Wenn bei der Ausführung der Pumpensumpf des die Baugrube trocken haltenden Schöpfwerks ausserhalb des eigentlichen Docks liegt, die Quellen also aus dem Dock heraus etwa in das davor liegende Bassin geleitet werden, so kann es zweckmässig sein, sie auch später gar nicht zu schliessen, falls nämlich, wie dies z. B. in Kiel der Fall war, das Quellwasser aus hochgelegenem Hinterlande entspringt und es unter einem höheren Drucke, als dem des Bassinspiegels steht, also unter allen Umständen frei ablaufen wird.

Bei sandigem Untergründe giebt man der Docksohle eine Stärke von 7* bis 7³ der über der Unterkante der Sohle vorhandenen Wasserhöhe. In Chatham (Fig. 6) ist auf grobem Sand eine Stärke von kaum 7* ausreichend, trotzdem die Docksohle aus drei verschiedenartigen Materialien — Beton, Ziegeln und Granit — besteht, voraussichtlich also zwei wasserdurchlassende horizontale Fugen in derselben vorhanden sind.

In Wilhelmshafen und Kiel beträgt die Sohlendicke etwa 7³ der Wasserhöhe, da diese Docks theilweise auf feinem Sand stehen, dem ungünstigsten Baugrunde, insofern als dieser Sand, wenn Quellen darin vorhanden sind, allmählich ganz von Wasser durchzogen wird und breiartig auf das Mauerwerk drückt. Es ist daher in einzelnen Fällen nachträglich eine Hebung der Sohle eingetreten und eine Durchbohrung derselben zur Herstellung eines freien Wasserabflusses erforderlich geworden. Am besten wäre es kleine Quellen, um welche es sich meistens nur handelt, gar nicht zu dichten, sondern frei in den Rinnsteinen der Docks austreten zu lassen, doch kann man sich in dem Wunsche, das Dock recht trocken herzustellen, schwer dazu entscliliessen.

Das beste Material für die Herstellung von Trockendocks sind hartgebrannte Ziegel, da das Mauerwerk aus ihnen am dichtesten wird. Man sollte den Beton, der selten zu entbehren sein wird, nur so stark schütten, dass es möglich ist die Baugrube trocken zu legen und dass etwaiges Quellwasser rein abfliesst, ohne den Boden durch Ausspülung aufzulockern. Dann sind die Quellen durch Köhren nach Aussen abzuleiten und es ist die Sohle in ganzer Dicke aus Ziegelmauerwerk herzustellen. Eine Granitverblendung, die vielfach für erforderlich gehalten wird, schliesst niemals wasserdicht an das übrige Mauerwerk und zwar um so weniger, je grösser die Quader sind. Ueberhaupt ist die früher berechtigte Forderung, möglichst grosse Steine zu verwenden, in keiner Weise mehr zulässig, seitdem es mit Hülfe des Port-land-Cementes möglich ist dem Mörtel eine Festigkeit zu geben, welche derjenigen des Steines in vielen Fällen nicht nur gleich kommt, sondern sie übertrifft. Wenn wirklich Wasserdichtigkeit erzielt werden soll, ist es erforderlich die Quader nur so gross zu nehmen, dass sie mit Leichtigkeit in Mörtel versetzt werden können. An den Ecken und Kanten ist dagegen eine Verblendung des Ziegelmauerwerks mit Granit unbedingt zu empfehlen.

Ob es zweckmässiger ist die Sohle in horizontalen Schichten oder gewölbartig in Rollen zu mauern ist schwer zu entscheiden. Theoretisch ist letzteres entschieden richtiger, doch wird einmal das Mauerwerk aus Flachschichten dichter, weil die Stoss-fugen sich weit besser decken, zweitens passt die Bogenform für die Sohle insofern schlecht, als die innere Laibung nicht nur horizontal sondern sogar convex ausge-mauert wird, so dass die durch die Bogenform beabsichtigte Materialersparniss nicht

eintritt lind, wenn der Bogen in der That als solcher beansprucht würde, eine Fuge zwischen ihm und der Ausmauerung entstehen müsste. Allerdings erscheint es sehr fraglich, ob eine solche Beanspruchung eintritt, da wie gesagt, der Mörtel mindestens ebenso fest ist wie der Ziegel, und somit würde es auch für die Festigkeit ohne Einfluss sein, in welcher Weise die Schichten in dem Mauerwerk laufen.

Hier muss das bei den Ufermauern bereits Gesagte nochmals hervorgehoben werden, dass nämlich die gute Ausführung des Mauerwerks neben sorgfältiger Mischung des Mörtels und genügender Nässung des Steinmaterials besonders davon abhängt, dass das frische Mauerwerk nicht berührt wird, so lange es noch abbindet.

c. Anstalten zur Hebung der Schiffe aus dem Wasser.

Die Trockenlegung der Schiffe durch Hebung derselben aus dem Wasser kann

erfolgen:

1.    durch verticale Hebung allein, vermittelst des schwimmenden Docks, des Schraubendocks oder des hydraulischen Docks;

2.    durch Hebung und demnächstige Fortbewegung in der Längenrichtung, vermittelst des schwimmenden Docks in Verbindung mit horizontalen Schleifbahnen;

3.    durch Hebung und demnächstige Fortbewegung in der Querrichtung, vermittelst des rostartigen Docks;

4.    durch gleichzeitige Hebung und Fortbewegung auf der Patentschleppe.

1. Verticale Hebung allein. Das schwimmende Dock älterer Con-struction bestand aus einem hölzernen Kasten, dessen Längswände fest mit dem Boden verbunden waren, während die beiden Querwände durch je ein Paar Stemm-thore oder eine Klappe mit horizontaler Achse gebildet wurden. Wenn diese Thore geöffnet und der Kasten mit Wasser gefüllt war, lag er so tief, dass ein Schiff hineinfahren konnte. Schloss man sodann die Thore und pumpte die Kammer wie ein Trockendock aus, so hob sich das Dock entsprechend, jedoch nicht soweit, dass die Thore geöffnet werden konnten. Es war daher die Ausführung der Keparatur sehr unbequem, da der Zugang, sowie der Materialientransport zum Schiff über die Wände hinüber erfolgen musste.

Seine grosse Bedeutung erhielt das schwimmende Dock erst durch die von Gilbert getroffene Verbesserung, die Querwände ganz fortzulassen, Boden und Längswände dagegen als hohle Kasten zu construiren, welche mit Wasser gefüllt und wieder leer geschöpft werden können. Die ersten Docks dieser Art, von Gilbert Balance-Docks genannt, waren ganz von Holz construirt. In neuerer Zeit macht man sie ganz oder doch grösstentheils von Eisen. Ein solches eisernes, in Swinemünde befindliches Dock ist in Fig. 7 und 8, Taf. LXV dargestellt.

Dasselbe ist rund 77m lang, 25m breit und 12m hoch. Der Bodenkasten ist 2m,6 hoch und etwas convex um das Regenwasser nach den Seilen ablaufen zu lassen. Der Stapelraum zwischen den Seitenkasten hat unten llm,5, oben jedoch 20,n Breite. Das Dock ist im Allgemeinen zur Aufnahme von Schiffen bis 2500T Gewicht und 6m,25 Tiefgang bestimmt, es kann jedoch auch ein Schiff von 3500T gedockt werden. Dies geschieht mit Hülfe zweier 0m,75 hoher Drempelwände, welche an den beiden Querwänden angebracht sind, nur etwas niedriger als die Kielblöcke liegen und gestatten, dass der Stapelraum nach Art der Trockendocks ausgepumpt wird.

Der Flur und die schrägen inneren Seitenwände sind mit Bohlen belegt, auf welchen die Stufen zum Absteifen der Schiffe befestigt sind. Der Dockraum ist nicht nur von den schmalen Seiten, sondern auch durch je zwei Eingänge an den Längsseiten zugänglich. Kielblöcke und Seitenschlitten

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Handbuch der Ingen.-Wissensch. III»

sind ähnlich wie in Trockendocks. Die Schlitten werden durchwinden, welche oben auf den Seitenkasten befestigt sind, angeholt. Von dort aus werden ebenfalls mit Winden die ersten horizontalen Steifen gegen das Schiff gebracht. Boden und Seitenkasten sind zellenförmig durch wasserdichte Schotte abgetheilt, theils um beim Füllen und Leeren das Dock im Gleichgewicht zu erhalten, theils um bei etwaigen Beschädigungen dem Sinken des Docks bestimmte Grenzen zu setzen. Der Bodenkasten besitzt 2 durchgehende Längsschotten, besteht also aus 3 Abtheilungen. Jeder Seitenkasten wird durch ein in halber Höhe liegendes horizontales Deck zunächst in 2 Abtheilungen getrennt, von denen die beiden unteren ebenfalls mit Wasser gefüllt werden, während die oberen unter allen Umständen die nöthige Tragfähigkeit herstellen. Vier Querschotte theilen die 5 unteren Abtheilungen in je 5 Zellen, so dass das Bodenponton aus 15 und jeder Seitenkasten aus 5 wasserdichten Zellen besteht. Die in der Mitte der Seitenkasten angebrachten, stets wasserfrei zu haltenden Schächte für die Pumpen und Maschinen bilden noch 2 besondere Zellen. Die Abtheilungen des Bodens stehen mit denen der Seiten durch verschliessbare Canäle in Verbindung. Auch sind Steigerohre zum Entweichen der Luft beim Füllen der Zellen mit Wasser angebracht. Den unteren Theil der für die Pumpenanlage dienenden Zellen bildet ein Beservoir, in welches aus jeder Bodenzelle ein Rohr mündet, das durch Schieber vom Oberdeck der Seitenkasten aus verschliessbar ist. Uebcr dem Reservoir stehen auf jeder Seite 4 Kolbenpumpen, über diesen liegt der Maschinenraum mit je einer 20 pferdigen Maschine.

Das Dock hat, wenn es leer gepumpt ist, einen Tiefgang von 0m,8, im Allgemeinen lässt man es jedoch tiefer liegen und pumpt es nicht ganz aus. Mit einem Schiff von 2500T Gewicht beträgt der Tiefgang 2m,4.

Die Befestigung des Docks an seinem Liegeplatz erfolgt selbstverständlich mit den schwersten Ketten an Diicdalben oder Ankerbojen. Es liegt auf der Hand, dass die Befestigung hei stark wechselnden Wasserständen sehr grosse Schwierigkeiten hat, und dass schon deshalb das schwimmende Dock besonders für Häfen mit ziemlich constantem Wasserspiegel geeignet ist. Eine zweite Schwierigkeit besteht in der Unterhaltung der unter Wasser liegenden Theile und ist deshalb ein besonderes Trockendock erforderlich, — und in Swinemünde auch vorhanden — in welchem das schwimmende Dock selbst gedockt werden kann. Der grosse Vortheil des Schwimmdocks besteht in der grossen Leistungsfähigkeit, denn da die Versenkung des Docks genau dem Tiefgang des Schiffes angepasst wird, so erfolgt die Hebung kleiner Schilfe mit grosser Schnelligkeit in 2 bis 3 Stunden, während bei einem Trockendock das Auspumpen um so länger dauert, je kleiner das zu dockende Schiff ist.

Man theilt ein schwimmendes Dock wohl der Länge nach in zwei bis drei selbständige Abtheilungen, die entweder einzeln zum Docken kleiner Fahrzeuge oder verbunden für grossere Schiffe dienen. Es hat dies den Vortheil eine Abtheilung in den anderen docken zu können und so die Unterhaltung zu erleichtern, doch ist die Anordnung für die zu reparirenden Schiffe nicht vorteilhaft, da die Verbindung der Dockabtheilungen nicht steif genug ist um das Fahrzeug namentlich bei etwas unruhigem Wasser gleichmässig zu unterstützen.

In dieser Hinsicht ist Janicki’s schwimmendes Dock unbedingt vorzuziehen. Dasselbe besteht aus 4 eisernen Pontons, welche zu beiden Seiten durch starke Träger verbunden sind, auf welchen oben eine Plattform ruht. Die Pontons sind unten offen, werden also nicht leer gepumpt, sondern durch comprimirte Luft leer gedrückt. Damit die Luft nicht, wenn das Ponton ganz gehoben ist, unten am Bande desselben entweicht, Avobei durch die im Wasser entstehenden Wirbel Schwankungen erzeugt werden würden, sind in den Pontons offene vertieale Köhren angebracht, deren unteres Ende nicht ganz so tief hinabreicht wie das übrige Ponton, so dass die Luft durch diese Köhren entweicht und der Rand des Pontons stets unter Wasser bleibt. Das Einpressen der Luft erfolgt durch eine Dampfmaschine, welche auf einem besonderen Fahrzeug steht. Um das Dock, wenn es nicht benutzt wird, flott zu erhalten, ohne stets pumpen zu müssen, und um die Stabilität zu vermehren, sind die Pontons an den Seiten mit wasserdichten Abtheilungen versehen. Die Vortheile des Docks bestehen ausser der erwähnten Steifigkeit in der Ersparung von Eisen bei der Herstellung und in der daraus entspringenden Verminderung der zu hebenden todten Last, wodurch ein rascherer Betrieb ermöglicht wird.

Aehnlich construirt ist das Röhren-Scliwimmdock von Clarke. Der Boden besteht aus 8 horizontalen Röhren, welche etwas länger als das zu dockende Schiff sind und durch eisernes Gitterwerk verbunden werden. An jeder Seite sind 12 bis 14 verticale Röhren aufgestellt und mit einer Plattform versehen. Alle Röhren sind in eine grosse Zahl von Zellen getheilt. Das Wasser wird durch comprimirte Luft, die in verticalen Windkesseln gesammelt wird, ausgepresst.

Das Schraubendock hat wiedas schwimmende den Zweck, die Schiffe senkrecht zu heben. Es besteht aus vier parallelen Pfahlreihen, von denen je zwei nahe bei einander geschlagen eine Doppelreihe bilden, die durch Zangen gehörig verbunden und oben mit 2 starken Holmen versehen sind. Die Doppelreihen bilden die Seiten des Docks und stehen um etwas mehr als eine Schiffsbreite von einander. Auf den Holmen sind eiserne Schienen befestigt, und auf diesen zwei fest miteinander verbundene, den Holmen gleiche und ihrer Lage entsprechende Hölzer auf untergelegten Rollen verschiebbar. Zwischen den Holmen jeder Doppelreihe und ebenso zwischen den Längsbalken des verschiebbaren Wagens liegen in Entfernungen von etwa lm starke eiserne Rollen, deren Zapfenlager in die Holme und Längsbalken eingelassen sind. Hinter jeder Rolle des Wagens ist eine starke Schraubenmutter befestigt, und in dieser eine Schraube drehbar, von deren Kopf eine Kette über die nächste obere und die darüber befindliche Rolle zwischen den Holmen herabhängt. Diese Ketten können demnach auf doppelte Weise aufwärts gezogen werden, einmal indem man die Schraube anzieht, das andere Mal durch Verschiebung des ganzen Wagens. Quer durch das Dock liegen Balken, deren Enden von den herabhängenden Ketten getragen werden. Auf den Querbalken sind Schienen angebracht, auf welchen Keile zur seitlichen Unterstützung des Schiffes durch Zugleinen bewegt werden können.

Nachdem ein Schiff über die hinabgesenkten Querbalken gebracht ist, werden die einzelnen Ketten durch das Umdrehen der Schrauben so angezogen, dass der Schiflfskiel in seiner ganzen Länge durch die Querbalken gleichmässig unterstützt ist. Dann werden die Seitenkeile unter den Boden des Schiffes gepresst, so dass es nicht Umfallen kann, und nun wird der ganze Wagen durch starke hydraulische Pressen auf beiden Seiten des Docks gleichmässig vorwärts gerollt, bis das Schiff gehoben ist.

Diese Docks sind bislang nur in Nordamerika zur Ausführung gekommen und bereits durch dauerhaftere und vollkommenere Constructionen überholt. Besonders durch das eigentliche hydraulische Dock.

Das von Clarke erfundene hydraulische Dock, welches in den Victoria-Docks zu London erbaut ist, (Fig. 3, 4 und C, Taf. LXV) besteht aus zwei parallelen Reihen einander gegenüber stehender gusseiserner Säulen, die in einem dem Flutli-weehsel nicht unterworfenen Bassin versenkt sind und in ihrem Uber der Sohle liegenden Theile je eine hydraulische Presse umschliessen. Die Pressen werden von einer gemeinschaftlichen Druckpumpe gespeist und durch drei Gruppen von Hähnen re-gulirt. Je zwei gegenüber liegende Presskolben tragen an Ketten einen armirten Balken. Wenn ein Schiff gehoben werden soll, so wird ein der Grösse desselben

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entsprechendes Ponton, das mit Schützen oder Ventilen zum Ein- und Auslassen des Wassers versehen ist, zwischen die Säulen auf die Balken gebracht und durch eingelassenes Wasser so beschwert, dass es sich auf die Balken setzt, die sodann durch Ablassen von Wasser aus den Cylindern der Pressen so tief gesenkt werden, bis das Ponton tiefer als der Kiel des zu dockenden Schilfes liegt. Das Ponton wird nun mit Hülfe der Steuerungshähne der Pressen genau ins Gleichgewicht gebracht, das Schilf übergeholt und die Pressen fangen an zu heben, wobei zugleich die Seitenschlitten unter das Schilf gezogen werden.

Soll nun das Schilf nicht nur besichtigt sondern auch reparirt werden, so wird auch das Ponton soweit Uber Wasser gebracht, dass genügend Wasser aus ihm abläuft um das Schilf selbst frei tragen zu können Zu diesem Zweck ist das Ponton wie die schwimmenden Docks in einzelne Zellen getheilt, deren Füllung mit Wasser genau justirt werden muss, da einestkeils der Schwerpunkt des Pontons auch bei sorgfältigster Ausführung niemals genau mit dem des verdrängten Wassers zusammenfällt und auch das Schilf niemals absolut genau in der Mitte des Pontons liegen wird. Wenn letzteres ausbalancirt ist, so bugsirt man es mit dem Schilf in ein der Grösse und dem Tiefgang des Pontons angemessenes Bassin, so dass das Schiff, über dem Terrain stehend der Luft ausgesetzt, schnell trocknet und vollkommen zugänglich ist. Man legt, wie dies in Fig. 5 angedeutet ist, solche flache Bassins zweckmässig an den Umfang eines halbkreisförmig gestalteten Hauptbassins und macht sie von verschiedener Grösse, so dass ein gehobenes Schiff mittelst des Pontons, wie mit einer schwimmenden Drehscheibe, auf einen seinen Dimensionen entsprechenden Stand gefahren werden kann. Ponton und 16 Querbalken wiegen rot. 1440T.

In den Victoria-Docks werden Schiffe bis zu 4000T Gewicht gehoben. Die ganze Vorrichtung mit allen Vorbereitungen dauert nur 2 bis 3 Stunden. Die Hebung allein etwa ¹U bis V2 Stunde. Die Dampfmaschine besitzt dort 50 Pferdekraft und treibt 12 Druckpumpen, welche auf 32 Pressen wirken. Je weniger Pumpen man in Thätigkeit setzt, desto grösser ist der auf sie entfallende Theil der vorhandenen Triebkraft und desto grösser kann die zu hebende Last sein. Bei schweren Schiffen lässt man die 12 Pumpen daher nur zu Anfang wirken und sperrt dann nach und nach einige ab. Die 32 Pressen haben im Ganzen 1,62 G¹¹¹ Fläche; der grösste Druck ist ca. 400 Atm.

Bei dem hydraulischen Dock werden demnach die Seitenkasten des Schwimmdocks, welche bei diesem zum Ausbalanciren des versenkten und im Aufsteigen befindlichen Bodenkastens unbedingt erforderlich sind, durch die Säulenreihen ersetzt, und die Hebung rascher bewirkt als durch Auspumpen oder durch Auspressen des Wassers.

Die Kosten der Anlage und Unterhaltung des hydraulischen Docks sind jedenfalls erheblich höher als die des Schwimmdocks.

2) Hebung und Fortbewegung in der Längenrichtung. Bei allen bisher besprochenen Constructionen schwimmender oder hydraulischer Docks wird das Schiff auf dem Ponton, mittelst dessen es gehoben wurde, auch reparirt, und letzteres ist während der Dauer der Reparatur für andere Schiffe nicht verwendbar. Man hat daher Dockanlagen ausgeführt, durch welche ein Fahrzeug erst gehoben, dann aber in der Längenrichtung auf Schleif bahnen ans Ufer gezogen und dort reparirt wird, während das Dock inzwischen beliebig für andere Schiffe benutzt werden kann.

Die erste derartige Anlage ist im Hafen von Pola und zwar für grosse Kriegsschiffe bis zu 5300’¹' Gewicht ausgeführt. Das Schiff wird mittelst eines Gilbert’schen Balance-Docks gehoben, dieses

Dock sodann in ein durch ein Ponton verschliessbares Bassin geholt und soweit gesenkt, dass es auf dem Boden des Bassins aufruht. Endlich wird das Schiff von dem Dock auf eine an das Bassin stossende Schleifbahn gezogen. Auf umgekehrte Weise wird es wieder ins Wasser gebracht. Um die Anlage gehörig auszunutzen, sind zwei Schleifhahnen von solcher Länge hergestellt, dass auf jeder zwei Linienschiffe hintereinander Platz haben. Da das schwimmende Dock ausserdem zur Reparatur eines 5. Schiffs benutzt werden kann, so leistet eine solche Anlage so viel wie 5 Trockendocks oder Schwimmdocks und gewährt ausserdem den Yortheil, dass bei Schiffen, welche auf den Schleif bahnen etwa nur erbaut sind, der für grosse Schiffe immer nachtheilige Stapellauf erspart wird.

Aus Fig. 1 und 2, Taf. LXV ist die Anlage ersichtlich. Das schwimmende Dock ist noch ganz von Holz construirt. An jeder Seite befindet sich eine Druckpumpe von 50 Pferdekraft mit je 7 Pumpen. Das Dock wiegt 4650T, das zum Balanciren im Bodenkasten erforderliche Wasser 450T, das Schiff 5300T, zusammen 10400T. Bei 100m Länge und 30m Breite muss das Dock also rund 3m,5 eintauclien, wenn es voll belastet ist.

Das Bassin ist nur um etwas länger als das Dock, die lichte Weite entspricht der Entfernung der Schleifbahnen von einander. Die Tiefe der Sohle ist so gewählt, dass das Dock bei kleinster Fluth noch CU,2 Spielraum unter dem Boden hat. Der Yerscliluss des Bassins erfolgt durch ein 37m,5 weites eisernes Schwimmthor. Die Sohle ist durch 0m,3 starke Quaderplatten, welche 2,5 bis 4m breite Längsstreifen bilden und auf eingerammten Pfählen ruhen, gebildet. Es kann der Wasserspiegel im Bassin durch eine 40pferdige Dampfmaschine mit 4 Pumpen beliebig gesenkt und bei Reparaturen am Schwimmdock das ganze Bassin trocken gelegt werden.

Um das Schiff aufschleppen zu können wird unter demselben auf dem Dockboden eine Schleifbahn mit einem Schlitten und der beim Ablauf gebräuchlichen Wiege (siehe § 15) hergestellt, das Gewicht des Schiffes durch Keile auf den Schlitten übertragen, dann werden die Kielblöcke entfernt.

Die beiden Schleifbahnen steigen nach dem Lande zu um etwa lm,5 an. Sie bestehen aus 3 doppelten, glatt behobelten Eichenbalken, von denen die äusseren 3m,5 von dem mittleren entfernt liegen. Die so gebildete Bahn ruht am untersten Ende auf Pfählen, weiter oben, wo- der Baugrund besser war, auf Beton resp. Mauerwerk. Zu beiden Seiten der äusseren Längsbalken liegen ebenfalls sicher unterstützte, etwa 6,n lange Querbalken in 2m Entfernung von einander, gegen welche das aufs Land gezogene Schiff abgestützt wird. Den drei Balkenreihen der Schleppe entsprechen die drei Längsbalken des, wie erwähnt, unter dem Schiff zusammenzusetzenden Schlittens, welcher dasselbe mit seiner Wiege trägt.

Das Hinaufziehen der Schiffe geschieht mittelst einer, durch eine Dampfmaschine getriebenen, hydraulischen Presse, welche sammt dem Dampfkessel auf besonderen mit Drehscheiben versehenen Schleifbahnen aus dem Maschinenhause herangebracht wird. Der mit seitlichen Lappen versehene Presscylinder kann an jeder Stelle der Schleifbahn mit deren Mittelhalken durch horizontale Splinte fest verbunden werden. Der Kopf des Presskolbens dagegen wird mit dem Kopf des Schlittens, auf welchem das Schiff ruht, verbunden und zieht, sobald die vorhandenen 5 Pumpen aus einem unter dem Dampfkessel angebrachten Reservoir AVasser in den Cylinder drücken, den Schlitten aufwärts nach sich. Wenn der Kolben um 2m,5 herausgeschoben ist, wird sein Kopf befestigt, der Cylinder gelöst und nachdem das Wasser aus letzterem in das Reservoir zurückgeleitet ist, die Kolbenstange gedreht. Diese Stange ist aber mit einem flachen Schraubengewinde versehen, während der Cylinder die zugehörige Schraubenmutter enthält. Da der Kopf der Kolbenstange fest ist, so muss in Folge der Drehung der Cylinder sich aufwärts bewegen, bis der Kolben seinen tiefsten Stand im Cylinder wieder erreicht hat und dieser nun wieder an den Balken befestigt wird. So wird abwechselnd der Kolben hinaufgeschoben und der Cylinder nachgezogen, und mit ihnen Schlitten und Schiff, bis letzteres den auf der Bahn bestimmten Platz einnimmt, wo es abgestützt wird, während Wiege und Schlitten zurückgehen um anderweit benutzt zu werden.

Die ganze Anlage hat kaum 2 Millionen Mark gekostet. Die Anzahl der Schleifbahnen kann eventuell vermehrt werden. In Carthagena sind z. B. deren drei vorhanden. Eine ähnliche Anlage wird zur Zeit in Danzig ausgeführt.

3) Hebung des Schiffes und Fortbewegung in der Querrichtung. Namentlich an solchen Orten, wo eine ausgedehnte Kailänge zur Verfügung steht und wo ein ziemlich constanter Wasserstand und ruhiges Wasser vorhanden ist, wird man vortheilhaft von dem Kost-Dock Gebrauch machen können. Dasselbe wurde zuerst von Clarke und Stanfield für die russische Marine construirt, um die neuen runden Panzerschiffe derselben von 30 bis 36m Durchmesser, welche in keinem Dock Platz fanden, docken zu können. Da jedoch für die grosse Mehrzahl der Schiffe ein Dock von der halben Weite genügt, so machte man es der ganzen Länge nach tlieilbar, und construirte jede Hälfte so, dass sie für sich allein als selbständiges Dock für gewöhnliche Schiffe benutzt werden kann. Eine solche Hälfte des in Niko-lajeff, dem russischen Kriegshafen, erbauten Docks ist in Fig. 12 u. 13 dargestellt.

Dei’ Dockboden besteht aus einer Anzahl Pontons von viereckigem oder rundem Querschnitt, die parallel zu einander in bestimmten Abständen rechtwinklig zur Längsachse des Docks liegen. An ihrem einen Ende sind sämmtliehe Querpontons mit einem bedeutend höheren Längsponton verbunden, welches, wenn es mit Wasser gefüllt wird, durch sein Gewicht die Querpontons zum Sinken bringt, was ohne solche Belastung nicht geschehen würde, da diese Pontons zwar auch mit Wasser gefüllt werden, jedoch immer noch so viel Luft in abgeschlossenen Kammern besitzen, dass sie unter allen Umständen schwimmen. Das Längsponton ist wiederum so mit Luftkammern versehen, dass es, wenn das Deck am tiefsten versenkt ist, noch 2 bis 2m,5 über der Wasserfläche hervorragt. Dasselbe enthält eine grössere Anzahl von Zellen, so dass man durch willkürliche Regulirung des in diese Zellen eingelassenen Wasserballastes die Bodenpontons auch unter Wasser in der richtigen Lage zu erhalten vermag, wenn ein nicht genau in der Mitte der Pontons stehendes Schiff Schwankungen erzeugen sollte. In dem Seitenponton befinden sich auch die Maschinen und Pumpen.

Um jedoch der Dockhälfte einen stabileren Querschnitt zu geben ist an der Aussenseite des Längspontons ein Gegengewicht angebracht, das aus zwei breiten flachen Pontons besteht, die unter sich durch Gitterwerk zu einem Schwimmer verbunden und mit Ballast entsprechend beschwert sind. Sie tragen eine Reihe von Pfosten und sind durch zwei parallele Gelenkstangen mit der Dockwand verbunden, so dass eine Parallelführung entsteht, welche die senkrechte Stellung des Längspontons sichert.

Zur Hebung des Schiffes reicht das Auspumpen der Querpontons aus; das Seitenponton trägt in keiner Weise dazu bei, es sind jedoch die Ventile desselben geöffnet, so dass das in ihm vorhandene Wasser durch eigenes Gewicht ablaufen kann.

Wenn das Schiff gehoben ist, ist die Stabilität der Querpontons so gross, dass der das Gegengewicht bildende Schwimmer entfernt werden kann, was jedoch nur von Nutzen ist, wenn etwa das Dock mit dem Schiff durch irgend eine schmale Durchfahrt nach der Stelle geholt werden müsste, an welcher jetzt die Absetzung des Fahrzeugs aufs Ufer erfolgen soll.

Die Verschiebung des Schiffes in der Querrichtung wird nun dadurch erreicht, dass das Ponton in dieser Richtung nach dem Lande verholt wird, wobei die Pontons sich zwischen Pfahlreihen schieben, die den Zwischenräumen des Pontons genau entsprechen (siehe Fig. 14 u. 15). Wenn man nun das Dock ein wenig senkt und das Gewicht des Schiffes durch entsprechende Unterlagen auf die Holme der Pfahlreihen überträgt, so kann das Dock wieder entfernt und anderweit benutzt werden.

Da die Entfernung der Pfahlreihen untereinander in manchen Fällen zu gross sein wird, um den Kiel des Schiffes genügend zu unterstützen, so legt man in solchem Falle auf die Querpontons zunächst starke Längsträger, oder eine vollständige Plattform, auf der dann das Schiff ganz nach Bedarf abgestützt wrerden kann. Die Plattform kann schliesslich noch mit Seitenwänden versehen werden, gegen welche dann auch horizontale Steifen gestellt werden können, in allen Fällen werden aber Träger der Plattform mit dem Schiff auf der Pfahlrüstung abgesetzt.

Bei dem Dock in Nikolajeff ist das Längsponton 85ra lang, 13m,5 hoch und 3m,7 breit. Es besteht aus 3 Längen von je 30,30 und 25m. Die Querpontons sind 22m lang, 5m,5 tief, 4m,6 breit und lm,5 von einander entfernt.

Dass dieses Dock ungewöhnliche Vortheile hat, liegt auf der Hand. Man kann die einzelnen Abtheilungen, welche etwa 30m Länge und 22m Breite haben für kleine Fahrzeuge selbständig benutzen, wenn man sie aber der Länge nach zusammensetzt die längsten Schiffe heben und aufs Trockne stellen, um nach wenigen Stunden die Pontons der Breite nach zu verbinden und Fahrzeuge von so ungewöhnlicher Breite zu docken, dass andere Docks, wenn sie für solche Fälle construirt werden müssten, ausserordentlich vertheuert werden würden. Es ist jedoch namentlich ein constanter Wasserstand erforderlich, weil sonst die Querpontons zu grosse Höhen erhalten müssten, wenn bei niedrigem Wasserstande Schiffe abgesetzt werden sollten.

Endlich kann ein Schiff

4) durch Hebung und gleichzeitige Fortbewegung d. i. durch Aufschleppen trocken gelegt werden.

Bei kleinen Fahrzeugen, Booten, Yachten u. s. w. schiebt man wohl nur eine starke mit zwei seitlichen Führungsleisten versehene Planke unter den Kiel des Schiffs, um die Reibung zu verringern, und zieht dasselbe mit Flaschenzügen und Winden an irgend einer Stelle des flachen Strandes auf.

Grössere Schiffe werden auf den Hellingen aufgeschleppt und benutzt man dazu den gewöhnlich 1 bis 2"¹ unter Wasser hinabreichenden Gleitbalken, auf welchem auch der Kiel des vom Stapel laufenden Schiffes ruht. Oben am Kopfe des Hellings sind starke Gangspills aufgestellt, so dass man im Stande ist eine grosse Anzahl von Menschen in Thätigkeit zu bringen. Die Schleppe wird mit Talg und Seife möglichst geglättet, und so ist das Verfahren bei leichten Fahrzeugen einfach und billig. Vortheilhaft für das Schiff ist es jedoch nie, da es nicht möglich ist die Wände desselben während des Aufschleppens auch nur annähernd in der Weise abzustützen, wie dies bei dem schwimmenden Schiffe vom Wasser geschieht, weshalb Form Veränderungen unvermeidlich sind.

Man hat früher Schiffe von 1000 bis 1500 Tonnen Gewicht in dieser Weise aufgeschleppt, selbstverständlich mit ausserordentlichen Kosten, da mehr als 1000 Menschen hierzu erforderlich waren, und alles Tauwerk so beansprucht wurde, dass es für ähnliche Zwecke nicht wieder zu benutzen war. Die auszuübende Zugkraft betrug etwa ]/ß des Schiffsgewichts, wovon Via auf Ueberwindung der Reibung, ¹/13 bis Vio auf die eigentliche Hebung des Schiffes kam, je nachdem der Helling eine 12 bis IG fache Neigung hatte. Es war daher eine bedeutende Verbesserung, als durch Morton zuerst ein vollständiges Eisenbahngleise mit niedrigem Wagen zum Aufschleppen benutzt, und die Reibung dadurch auf etwa V₄₀ verringert wurde. Obgleich ausserdem der Wagen auch eine bessere Abstützung des Schiffes ermöglicht, so bleibt doch das Aufschleppen immer nur für kleinere oder höchstens mittlere Schiffe anwendbar, und immer nur da empfehlenswerth, wo ein Dock nicht existirt. Freilich ist eine Schleppe erheblich billiger, als ein Dock und kann es, namentlich wenn ein geeigneter Helling bereits vorhanden ist, immerhin sehr vortheilhaft sein eine Schleppe auf demselben herzustellen.

Zur Fortbewegung des Wagens werden vorzugsweise hydraulische Maschinen angewandt, nach Art der oben beschriebenen, bei dem Dock in Pola vorhandenen Construction. Da dieselben jedoch den Nachtheil haben, dass nach jedem Hube des Kolbens eine Zugstange der Kette ausgelöst werden muss, was sehr umständlich ist und durch die beim jedesmaligen Wiederanrücken erfolgenden Stösse auf Wagen und Schiff sehr unvorteilhaft wirkt, so werden sie in neuerer Zeit durch wesentlich verbesserte Maschinen ersetzt. Dieselben bestehen aus vier auf dem oberen Kopfe der Schleppe fest fundirten horizontalen Pressen, von denen je zwei und zwei zusammen auf einen Kreuzkopf wirken. Die beiden Kreuzköpfe bewegen sich hintereinander genau über der Gliederkette, an welcher der Wagen mit dem Schiffe hängt. Auf jedem Kreuzkopf befindet sich eine Einrückvorrichtung, durch welche ein Splint in die Kette eingreift. Wenn nun der erste Kreuzkopf sich um die Länge des Kolbenhubes fortbewegt, und der betreffende Splint die Kette um so viel fortgezogen hat, so greift der Splint des zweiten Kreuzkopfs ein, der Wasserdruck wird durch selbstthätige Steuerung hinter das zweite Kolbenpaar gebracht und indem dieses zur Wirkung kommt, löst sich der Splint des ersten Kreuzkopfes, der nun lose wird, aus, um wieder eingeschoben zu werden, sobald die Kette wieder um ein Glied fortgezogen ist. In dieser Weise wird eine continuirliche Bewegung hergestellt, und sind derartige Maschinen in Spezia, Portsmouth, Lissabon und a. 0. zur Anwendung gebracht.

Da eine solche Schleppe soweit unter den niedrigsten Wasserspiegel, bei welchem aufgeschleppt werden soll, hinabreichen muss, dass der Wagen unter das schwimmende Schiff gebracht werden kann, so ist man leicht auf den Gedanken gekommen, diesen unter Wasser liegenden Theil durch Seitenmauern einzufassen und vorn durch ein Thor abzuschliessen, wodurch man dann ein Trockendock mit dahinter liegender Schleppe erhält. So ist es z. B. in Triest der Fall. Der Wagen besteht, wie Fig. 9 und 10 auf Taf. LXY zeigen, aus sechs eichenen Längsbalken, an welchen die Zapfenlager der Rollen befestigt sind. Die beiden mittleren Balken, welche die Hauptlast des Schiffs tragen, sind mit einer doppelten Reihe von Rollen versehen, während die übrigen nur den Druck der das Schiff stützenden Seitensteifen erhalten und daher nur eine Reihe von Rollen besitzen, die ausserdem in grösserer Entfernung von einander angebracht sind. Die Rollen haben 25om Durchmesser. Sie laufen auf Schienengleisen. Zwischen den Mittelschienen liegt eine Zahnstange, in welche Sperrhaken einfallen und so das Zurücklaufen des Wagens verhindern. In ähnlicher Weise sind die auf den Querbalken des Wagens verschieblichen Seitenschlitten oder Keile mit Sperrhaken und Zahnstangen versehen, werden übrigens in der üblichen Weise an das Schiff herangeholt.

Die Kette, an welcher der Wagen aufgezogen wird, besteht aus doppelten, rund 6m langen Stangen von 8om starkem Rundeisen, welche in eine Kette ohne Ende eingehakt werden, die durch eine 30pferdige Dampfmaschine mit bedeutender Uebersetzung bewegt wird. Sobald das Schiff um die Länge einer solchen 6m langen Stange fortgezogen ist, wird diese durch einen besonderen Krahn abgehoben und zur Seite gelegt. Die Fortbewegung ist also auch hier eine continuirliche.

Vergleich der Reparaturanstalten unter sich. Es ist im Allgemeinen nicht möglich einer der beschriebenen Reparaturanstalten den unbedingten Vorzug vor den anderen zu geben. In Kürze lässt sich Folgendes sagen:

Trockendocks eignen sich besonders für grosse eiserne Schiffe, in Häfen mit Ebbe und Fluth. Sie sind zwar theuer in der Anlage, jedoch billig in der Unterhaltung und sehr einfach zu bedienen, für Kriegshäfen daher sehr geeignet.

Schwimmende und hydraulische Docks erfordern möglichst ruhigen gleichmässigen Wasserspiegel. Sie sind billiger in der Anlage, jedoch theurer in der Unterhaltung als Trockendocks und eignen sich ganz besonders für Holzschiffe geringer oder mittlerer Grösse, wegen der Schnelligkeit des Dockens und der Möglichkeit die Schiffe nach der Hebung aufs Trockne zu setzen, sind also in Häfen mit starkem Verkehr sehr zu empfehlen.

Schleppen sind billig und für hölzerne Schiffe wegen der freien Luftcircu-lation vortheilhaft, übrigens bei grossen Fahrzeugen sehr schwierig zu bedienen und in der Unterhaltung der Maschinen, Wagen, Ketten u. s. w. theuer.

§ 17. Verdachung der Häfen. Erhaltung der Tiefe im Allgemeinen. Fast alle Hafenflächen leiden mehr oder weniger an einer Abnahme der ursprünglichen Tiefe und es ist offenbar für den Zweck des Hafens eins der wichtigsten Erfordernisse, dass die Tiefe nirgends und besonders nicht in der Einfahrt unter das für die Schiffahrt nothwendige Maass hinab geht. Die Mittel hierzu sind hauptsächlich Strömung und Baggerung und sollen in den folgenden Paragraphen näher besprochen werden. Zwar erst nach genauer Kenntniss der einzelnen Mittel und ihres Wirkungsgrades wird man im Stande sein das in jedem Falle Geeignetste zu ergreifen um nicht etwa übermässige oder nutzlose Kosten äufzuwenden. -Es ist jedoch vorher nothwendig die verschiedenen Arten und Ursachen der Ablagerungen, sowie die allgemeinen Bedingungen für ihre Beseitigung kennen zu lernen. Ausserdem wird man bei jeder Art der Ablagerung vor allen Dingen zu fragen haben, ob sie nicht etwa ganz oder theilweise durch geeignete Maassregeln vermieden werden könnte.

Die verschiedenen Ursachen sind nun: das Hineinwehen von Sand und Staub, das Fallenlassen von Ballastmassen, Kohlenschlacken u. s. w. von den Schiffen, die Einmündung von künstlichen oder natürlichen Wasserläufen vom Lande her, und endlich die von Aussen her eintretenden Strömungen.

Die erstgenannten beiden Ursachen sind grossentheils durch Vorsichtsmaassregeln unschädlich zu machen. Denn die etwa aus feinem Sand u. s. w. aufgeschütteten, dem Verkehr im Hafen dienenden Lager flächen können, wenn auch mit einigen Kosten, durch Grand, Steinkohlenschlacken und unter Umständen durch lehmige Erde in dünner Schicht überdeckt und dadurch vor dem Verwehen geschützt werden. Sand flächen, ■welche etwa unbenutzt neben dem Hafen liegen, sollten unbedingt thunlichst bepflanzt werden und zwar die eigentlichen Strandflächen mit Hülfe der in Cap. XV angegebenen Dünenpflanzen. Endlich kann durch hafenpolizeilichc Vorschriften alles missbräuchliche Fallenlassen von zu Boden sinkenden Stoffen bis auf ein nicht zu vermeidendes Minimum reducirt werden.

Weniger einfach und leicht ist es unter Umständen, das Hineintreiben der von Binnen kommenden Einschwemmungen zu verhindern. Es gilt zwar in neuerer Zeit als sanitäre Regel, keine Unrathcanäle, Strassengossen u. s. w. in stehende Wasserflächen einmünden zu lassen. Freilich war dieses Verfahren bis vor Kurzem ebenso wie bei Binnenstädten so auch bei Häfen mit abgeschlossenen Bassins fast ungehindert im Gebrauch. Neben schädlichen Ablagerungen waren lästiger Gestank und das Auftreten dauernder Krankheiten oder kurzer aber heftiger Epidemien die Folge dieser Sorglosigkeit. So litten noch bis vor wenig Jahren Hamburg, Amsterdam und mehrere andere Städte durch das Einmünden aller Unrathscanäle in die periodisch ganz geschlossenen und nur kurze Zeit bei einer sehr schwachen Ausströmung «geöffneten Fleethe oder Grachten, welche sich durch einen grossen Theil jener Städte zogen und von den eigentlichen Haupthäfen aus für kleine Fahrzeuge, Prahmen u. s. w. den Zugang zu den im Innern der Stadt liegenden Speichern bildeten. In der erstgenannten Stadt ist durch die vollständig durchgeführte Canalisation, welche durch das sogen. Geest-Stammsiel in die offene Elbe mündet, gründliche Abhülfe geschaffen, während man in Amsterdam wenigstens durch Anwendung des Liernur’schen Systems die menschlichen Excremente von jenen Wasserflächen fern zu halten begonnen hat. Bei allen neueren Dockbassins wird man jetzt wohl unbedingt die Schmutzcanäle direct bis in das offene Wasser oder wie z. B. bei Danzig geschehen auf eine geeignete Fläche zur einträglichen Berieselung leiten, und mag es nur bei offenen und genügend durchströmten Häfen als zulässig gelten, solche Canäle darin münden zu lassen. Wenn dieselben aber ausser Unrath noch schwere Stoffe wie Sand u. s. w. abfiihren, so wird mindestens durch besondere Untersuchungen und Kostcnvergleichung zu erwägen sein, ob nicht eine anderweitige Abführung solcher Stoffe zweckmässiger sein würde.

Weit grössere Sand- und Schlammassen als künstliche Canäle können natürliche Wasserläufe dem Hafen zuführen. Wo nicht der Hafen als offener Hafen von einem grösseren Fluss durchströmt wird, wie z. B. der Swinemünder Hafen sowie ein grosser Theil des alten Hamburger Hafens, oder wo nicht etwa ein grösserer Binnensee durch zeitweiliges Steigen und Fallen seines Spiegels auch einem kleinen durch den Hafen gehenden Fluss die nötliige Strömung verleiht (siehe folgenden Paragraph), sollten kleinere Flüsse und Bäche wenn irgend möglich von dem Hafen getrennt werden. Erscheint dies aus localen Rücksichten zu kostspielig, so ist wenigstens anzustreben, dass die vom Binnenlande kommenden Sinkstoffe nicht erst in den tieferen Hafen gelangen, sondern schon vorher in seichteren Bassins aufgefangen werden. Denn die Kosten der Beseitigung wachsen mindestens im Verhältnisse der Tiefe und es erfordert oft nur sehr geringe Kosten ein flaches Bassin von Zeit zu Zeit wieder zu vertiefen, während die entsprechende Vertiefung eines Hafens nicht allein ungleich theuerer, sondern für den Verkehr sehr viel lästiger sein würde. Derartige Bassins lassen sich ferner oft mit Nutzen als Holzhäfen u. s. w. verwerthen. Dass ausserdem durch alle geeigneten Mittel z. B. durch Uferdeckungen u. s. w. der fragliche Fluss selbst möglichst frei von beweglichen Sandmassen gehalten werden muss, erscheint wohl selbstverständlich.

Bei Weitem am schwierigsten zu verhindern ist unter Umständen das Eintreiben der Sinkstoffe von Aussen. Wie aus Cap. XIV und XV hervorgeht sind die meisten Meere an ihren Küsten schlickhaltig. Wo sich nun täglich die Wassermenge der Hafenbassins zweimal erneuert, muss sich an allen nicht von starker Strömung getroffenen Stellen unfehlbar Schlick ablagern. So namentlich in den Vorhäfen und Halbtidehäfen. In diesen erreicht die Ablagerung eines Jahres oft mehr als lm Höhe, wobei sie fast stets an den Ufern höher als nach der Mitte hin ist, entsprechend der ein- und ausgehenden Strömung. Die eigentlichen Dockbassins werden offenbar viel geringer von dieser Plage getroffen, weil bei jeder Oefifnung der Docksehleuse, etwa eine halbe Stunde vor und nach Hochwasser, der Wasserwechsel nur gering ist (siehe Fluthcurvcn) und dementsprechend auch die Zufuhr neuen Schlicks. Sodann ist die Menge des im Wasser suspendirten Schlicks verhältnissmässig während des Hochwassers weit geringer als um die Zeit des Niedrigwassers. An manchen Tagen des Jahres werden ausserdem, wenn das eine Hochwasser in die Nachtzeit fällt, die Schleusen nicht einmal geöffnet. Trotzdem ist aber die Aufschlickung auch in den Doekbassins derartig, dass sie ohne Nachtheil kaum länger als ein Jahr ungeschwächt fortdauern könnte. Es kommt nämlich noch hinzu, dass der Schlick nicht ganz gleichmässig liegen bleibt, sondern durch das Wenden tiefgehender Schiffe und die Bewegung grosser Schiffsschrauben oft an einzelnen Stellen aufgewühlt und an anderen dafür haufenweise niedergelegt wird.

Es ist nun ohne Weiteres einleuchtend, dass man bei ruhigem Wasser den Schlickfall nicht weiter abschwächen kann als dadurch, dass man die Erneuerung des Wassers möglichst selten gestattet. Es ist dies ein wesentlicher Grund, weshalb an sehr schlickhaltigen Gewässern statt offener Häfen Dockhäfen vortheilhafter sind. Am nachtheiligsten bleibt der Schlickfall daher in grossen Vorhäfen und namentlich in langen Aussenfalirwassern.

Die eigentliche Versandung der Häfen von Aussen hat wesentlich andere Ursachen als die Verschlickung, und kann nur da eintreten, wo zeitweilig oder dauernd ein starker Strom in die Mündung tritt. Man kann dabei wohl anncli-men, dass eine eigentliche Durchströmung des ganzen Hafens sich meistens durch geeignete Mittel wird vermeiden lassen. Doch kommt auch dieses vor z. B. bei Swinemünde, wo zuweilen einige Tage lang der Strom von der See durch den ganzen Hafen hindurch in das grosse und kleine Haff eingeht und dabei auf über 20Kra Länge augenscheinlich Seesand mit einführt. Aber selbst wenn die Strömung nur den vorderen Theil der Mündung oder der Einfahrt, sowie namentlich auch das Aussenfahnvasser versanden lässt, entsteht daraus eine wesentliche Gefahr für den Schiffahrtsbetrieb. Es ist bei Besprechung der Lage, Richtung und Form der Einfahrt dasjenige angegeben, was zur Abwendung dieser Versandung zu thun und zu vermeiden ist.

Es fragt sich nunmehr noch, wie die unvermeidlich in die einzelnen Hafen-theile gelangenden Sinkstoffe, nachdem sie bereits gewisse Verflachungen bewirkt haben, am geeignetsten entfernt werden können.

Man kann hierauf im Allgemeinen antworten, dass grössere und namentlich breitere Hafenflächen wohl stets nur durch Baggerung, und nur im Falle einer mächtigen natürlichen Strömung auch durch diese aufgeräumt werden können, dass natürliche Strömung bei längerer Dauer und grösserem Wasserquantum ungleich wirksamer als künstliche Spülung ist, und dass diese letztere nur da am Platze zu sein scheint, wo die beiden anderen Mittel nicht oder nur mit unverhältnissmässigen Schwierigkeiten zu Gebote stehen, dass sie aber bei der kurzen Dauer und dem geringen disponibeln Wasserquantum überall nur für verhältnissmässig sehr kleine Querprofile von Nutzen sein kann.

In dem folgenden Paragraphen sind die natürliche Strömung und die künstliche Strömung, letztere auch wohl im engeren Sinne Spülung genannt, in ihren einzelnen Bedingungen und Erscheinungen besprochen und mit einigen Beispielen anschaulicher gemacht.

Es möge nur hier noch der mit ungeheuren Mitteln unternommene aber fast gänzlich misslungene Versuch, auch eine grössere und tiefere Hafenfläche künstlich zu spülen als warnendes Beispiel mitgetheilt werden. Es ist dies die von J. Bendel im Jahre 1843 zuerst projectirte, etwa 15 Jahre lang discutirte und von anderen hervorragenden Ingenieuren wie Abernetby, Ilartley, Kennie u. s. w. lebhaft bekämpfte, aber vom englischen Parlamente auf Grund der Autorität Rendels genehmigte Spülungsanlage eines neuen Vorhafens zu Birkeuhead. Ueber diese sehr interessante Anlage und deren Schicksale ist eine ausführliche Mittheilung gegeben im Artizan 18C4/g5, hiernach in der Zeitschr. f. Bauw. (Lentz), 1868 und in der Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, 1866.

Es wurde nach dem Rendel’schen Plane, der unter kleinen Aenderungen von Hartley zur Ausführung kam, Liverpool gegenüber am Mersey (vergl. Cap. XV, § 16) ein 60Ha grosses Dock mit einem etwa 15Ha grossen, 510m langen und I20m am oberen Ende, 90m an der Mündung weiten offenen Vorhafen erbaut. Dieser grosse und weite Vorhafen nun sollte künstlich gespült werden, trotzdem er bei Niedrigwasser mittlerer Springtide noch 3m,6 und bei Niedrigwasser tauber Tide gar 5m,7 Wassertiefe ursprünglich erhielt. Seine Mündung hatte also bei jenen Wasserständen etwa 324 bezw. 513Dm Querschnitt. Das Hochwasser der mittleren Springfluth steigt reichlich 8m hoch über das betreffende Niedrigwasser und lagert dabei wie auch alle anderen kleineren Tiden eine bedeutende Menge Schlick ab. Dieser ungeheuren Aufgabe entsprachen zwar anscheinend auch die angewandten Mittel. Es waren nämlich 20 durch Schützen mit hydraulischer Aufzugsvorrichtung verschlossene und nach oben hin vor ihrer Verzweigung ausserdem durch Sfemmthore gesicherte Oeffnungen von im Ganzen 77Dm vorhanden, welche zeitweilig bei über 7m Druckhöhe das Wasser aus jenem grossen Dockbassin entströmen liessen. Dabei sind z. B. in 22 Minuten über 390 000 kbm, also in 1 Secunde rund 300 kb™ abgeflossen, so dass bei niedrigem Stande etwa lm Geschwindigkeit in der Mündung entstehen musste. Es soll sogar im Maximum die Geschwindigkeit in der Mündung lm,8 und in den Spülcanälen 7m pro Secunde betragen haben, in denen wegen ihrer Verzweigung aus zwei grösseren Canälen die grosse Druckhöhe nur zum Theil zur Wirkung kommen konnte.

Der Erfolg dieser gewaltigen Mittel blieb aber in der Hauptsache durchaus hinter den von Rendel gehegten Erwartungen zurück, trotzdem über 7 Monate lang gespült wurde. Die Wirkung des Spülstromes erstreckte sich in dem oberen 120m breiten Theil des Vorhafens merklich nur auf etwa 90m Entfernung von den Spülcanälen. An diesen entstanden wegen der heftigen Strömung verschiedene den Bestand des Bauwerks gefährdende Beschädigungen, ausserdem wurde unterhalb des 24m langen Sturzbettes der alte Boden etwa 2m tief aufgewühlt. Die losgespülten alten und neuen Erdmassen lagerten sich dagegen grossentheils an anderen Stellen des Vorhafens, wo die Strömung schwächer war, und am Ende der Versuche war der Vorhafen in seiner grössten Ausdehnung um reichlich lm höher zugeschlickt. Die Spülung wurde aufgegeben und der Vorhafen später durch Umbau zum Dockbassin gemacht.

§ 18. Erhaltung der Tiefe durch natürliche und künstliche Strömung oder Spülung. In ihrer Wirkungsweise sind offenbar die natürliche und künstliche

Durchströmung gewisser Hafentlieile sehr nahe verwandt und in mancher Beziehung völlig gleichartig. Denn in beiden Fällen ist es die Kraft des bewegten Wassers, welche die Sinkstoffe schwimmend oder rollend forttreiben und dem offenen Meere zuführen soll. Es ist nur insofern ein Unterschied, als die natürliche Strömung meistens längere Zeit dauert und deshalb sich die Sinkstoffe zum grossen Theil auch dauernd in Bewegung befinden, während die nur periodisch und auf sehr kurze Zeit mögliche künstliche Strömung, die Sinkstoffe grösstentheils abgelagert findet und erst durch heftigen Angriff in Bewegung zu setzen hat.

Bei gleich starker Geschwindigkeit und gleichen Bodenarten wird deshalb der Wirkungsgrad der natürlichen Strömung den der künstlichen wohl stets übertreffen. Die natürliche Strömung ist nur entweder mittelst der Durchleitung eines fortwährend fliessenden Wasserlaufes oder in Folge der Benutzung eines mit dem Meere durch den Hafen in Verbindung stehenden Binnensees, Haffs u. s. w. zu erreichen. Im ersteren Falle hängt die namentlich in der Hafenmündung zu gewinnende Tiefe von dem Querschnitt derselben und von der Wassermenge des Flusses ab. Da nun die Mündung etwa mindestens 30m Weite haben muss und zur Fortbewegung der meisten Bodenarten 1 bis 2m Geschwindigkeit gehören, ein kleiner Fluss aber bei gewöhnlichem Sommerwasser nur einige kb™ Wasser führt, so ist klar, dass eine wirksame Strömung durch denselben nur zu Zeiten des hohen Oberwassers stattfinden kann. Die kleinen Häfen der pommerschen Küste zeigen unter fast gleichen Verhältnissen hinsichtlich der Lage an der See eine Tiefe in der Mündung, welche fast genau im Verhältnisse zum Zuflussgebiete des betreffenden Flusses steht.

So haben nach Hagen die Hafenmündungen von Colbergermünde, Rügen-waldermünde und Stolpmünde, welche von den bezw. 27800, 23400 und 17 300IIa (5566Ha — ID Meile) Zuflussgebiet habenden kleinen Flüssen Persante, Wipper und Stolpe durchströmt werden, eine Tiefe von rund 3m,7, 3m,ll und 2m,7, welche letztere durch Baggern zeitweilig etwas vermehrt wird.

Wesentlich günstiger gestalten sich die Verhältnisse der natürlichen Strömung, wenn ein nahe hinter dem Hafen liegender grosser Binnensee durch die Schwankungen des Meeresspiegels zeitweilig eine bedeutende Wassermenge aufnimmt und wieder abgiebt. Es hängt dabei die Stärke der Strömung ausser von den verschiedenen Querschnitten der durchströmten Strecken von der Länge der Verbindung zwischen Meer und Binnensee, und von der Niveaudifferenz zwischen diesen Beiden ab. Die letztere freilich ist fast keinen Augenblick constant, sondern wieder abhängig von dem rascheren oder langsameren Steigen und Fallen der beiden verbundenen Flächen. Aus darüber angestellten Beobachtungen lässt sich dann leicht die Durchflussmenge und für jede Stelle die Stromgeschwindigkeit berechnen.

Für den Hafen von Swinemünde (siehe Fig. 7 u. 7a, Taf. LVIII) ist nun das ursprünglich etwa 20Km und nach Ausführung der im Jahre 1877 in Angriff genommenen Begradigung der Swine mittelst des Cäseburger Durchstichs nur etwa 14Km von der Ostsee entfernte Grosse-Haff ein gewaltiges natürliches SpUlbassin. Nach Hagen’s Schätzung kommen etwa 47 000Ha Oberfläche von diesem auch durch die Peene und Dievenow mit der See in Verbindung stehenden Haff auf die Swine-Mündung. Da nun ferner die Ostsee an ihren Küsten oft in 24 Stunden um 1 bis 2m steigt und um das doppelte rascher fällt (vergl. Cap. XIV, § 19), so ergiebt sich danach für die kurze Swine eine erhebliche, oft weit über lm im Mittel betragende

Stromgeschwindigkeit und dementsprechende Vertiefung des Bettes. Die kleinsten Tiefen sind etwa 5m,5, die grössten jedoch gehen bis 20m.¹³)

In ähnlicher Weise wird die Mündung der den Eingang zum llostocker Hafen bildenden Warnow durch den Damm’schen See, sowie die Hafenmündung von Pillau durch das dahinter liegende bedeutende Frische-Haff gespült. Die Entstehung und Veränderung dieses zugleich den Hafen von Königsberg und Elbing bildenden Hafenortes sind in ausführlicher Weise von Hagen beschrieben.

Wenn nun nach Obigem durch die Stromwirkung kleiner Flüsse, welche keinen FlutliWechsel haben, nie eine erhebliche Wassertiefe zu erwarten ist, so findet bekanntlich eine solche mit Hülfe starken Fluthwechsels auch bei ganz unbedeutenden Flüssen statt, wie dies im Cap. XV, § IG näher nachgewiesen ist.

In sehr geschickter Weise ist die Ebbe und Fluth benutzt, um an einer Stelle, wo ursprünglich nur eine kaum merkliche Strömung gewesen, besonders durch das Ausgehen des Ebbewassers eine kräftige Strömung herzustellen und darauf den Bestand eines grösseren Hafens zu basiren. Es ist dies die in Fig. 3 u. 4, Taf. LVIII in grösserem und kleinerem Maasstabe dargestellte Anlage von Nieuwediep und des später erbauten Kriegshafen Willemsoord. Die eigenthümlichen Fluthverhältnisse des Zuider Sees begünstigten diese Anlage im hohen Grade. Denn die verschiedenen Oeffnungen oder Seegaten des Zuider Sees haben von West nach Ost gerechnet sehr ungleiche Hafenzeiten, indem durch das die Insel Texel von Nordholland trennende Marsdiep das Hochwasser, also auch damit die Ebbe, um einige Stunden früher ein-tritt als durch die nordöstlicheren Oeffnungen. Es dringt von Norden her noch die Fluth ein, wenn aus der westlichen Mündung des Marsdiep schon der Ebbestrom kräftig ausgeht. Dieser Umstand ist nun für die Anlage von Nieuwediep derartig benutzt, dass zunächst in durchschnittlich 150ra Entfernung vom regulirten Ufer ein Leit dämm (Leidam) hergestellt und mittelst eines sich an diesem unter spitzen Winkel anschliessenden Flügel- oder Fangdamms (Vangdam) das Ebbewasser von einem grossen Tlieil des südwestlichen Zuider Sees gefangen und gezwungen wurde zwischen jenem Leitdamm und dem festen Ufer in das Marsdiep abzufliessen. Die kleine Zeichnung Fig. 4 ergiebt die jetzige volle Länge beider Dämme von 1950m und 3375m. Dieselben sind ursprünglich nicht in dieser Länge hergestellt, sondern nach und nach in verschiedenen Absätzen.

Nach der Anlage des Fangdamms in den Jahren 1781—1783 von etwa ²/3 der jetzigen Länge bildete sich innerhalb der ersten 2 Jahre schon eine Tiefe von etwa 5 bis 6m aus, wo früher kaum 3 bis 4m Wasser gestanden hatte. Durch die im Jahre 1843 begonnene nachträgliche Verlängerung und die theilweise Wiedererhöhung des seit der Erbauung um fast lm,5 versackten Dammes bis auf 0,3 über ord. Hochwasser sind zum grossen Tlieile jetzt Tiefen von über 10m erreicht, welche an einigen Stellen z. B. vor der Einfahrt in das Dock von Willemsoord und an der verengten Mündung bis auf 20m steigen. Man musste sogar vorläufig von der Aufhöhung des Fangdamms in seiner völligen Länge Abstand nehmen, um die bereits übergrosse und von Ufereinstürzen gefolgte Tiefe nicht weiter zunehmen zu lassen. Man hat jedoch gegen etwaige ungünstige Aenderungen im Zuider See noch die weitere Erhöhung und Verlängerung des Dammes im Auge.

Was die Construction der Dämme anlangt, so ist der Leitdamm jetzt ln',5 in der Krone breit, in der Mitte der gekrümmten Krone 2m,3, an den Kanten derselben 2m,0 über gew. Fluth hoch und hat zu beiden Seiten zweimalige Böschungen. Der Kern des über Hochwasser liegenden Theiles besteht aus Sand von den dortigen Bänken, welcher mit einer Om,6 dicken Klailage überdeckt ist. Hierauf ruht auf einer 0m,2 dicken Lage von Ziegeln die eigentliche Decke aus schweren Feldsteinen von 0m;3 Dicke. Nach den Enden fällt der Damm auf gew. Fluthhöhe ab. Von dieser Höhe abwärts

1S) Der Oderstrom mit seinen Ausflüssen in die Ostsee, v. Herr, Zeitschr. f. Bauw. 18G4.

liegt das Lei der ersten Herstellung verwandte Packwerk. Der Fangdamm war anfänglich aus einer dichten Ilolzwand mit einem steinbeschwerten Buschbanket an der äusseren und mit blosser Steinschüttung an der inneren Seite hergestellt. Nachträglich ist diese Construction geändert.

Die künstliche Spülung, von deren allgemeiner Anordnung die Häfen von Calais und von Havre (Fig. 10 u. 11, Taf. LVIII) als Beispiele dienen, beruht darauf, dass aus einem möglichst hochgefüllten Bassin zur Zeit eines möglichst niedrigen Wasserstandes im Vorhafen und der Mündung das angesammelte Wasser plötzlich losgelassen wird, um mit grosser Geschwindigkeit dem Meere zuzufliessen. Praktisch lassen sich diese künstlichen Spülvorrichtungen nur da anlegen, wo ein recht grosser Fluthwechsel stattfindet. Denn die Ansammlung des Spülwassers würde in anderen Fällen zu ungewiss oder zu kostspielig werden. Ausserdem ist einer der wichtigsten Factoren der wirksamen Spülung, dass während derselben der Wasserstand der zu spülenden Hafentheile sehr niedrig ist, damit der Querschnitt im Vergleich zur durchfliesscnden Wassermenge sehr klein, also die Geschwindigkeit umgekehrt sehr gross werde.

Es möge hier von der Spülung der Schleusendrempel und Vorböden abgesehen werden, indem diese bei Gelegenheit der Schleusen (Cap. XVI, § 19) ihre Besprechung gefunden hat und mit der Spülung der Vorhäfen und Mündungen wenig Aelin-lichkeit bietet.

Die hier zu besprechenden Spülvorrichtungen bestehen im Wesentlichen aus dem Spülbassin und der Spülschleuse.

Man hat zwar in einigen Fällen keine besonderen Spülbassins angelegt, sondern statt ihrer die Dockbassins zum Spülen benutzt. Diese Anordnung hat jedoch im Allgemeinen den Nachtheil, dass bei einem bedeutenden Ausfluss auch die Tiefe in den Docks sich merklich verringert, dass die in der Nähe der Spülschleuse liegenden Schiffe von der Strömung belästigt und alle etwaigen Verbindungscanäle und Verbindungsschleusen, wenn diese nicht eine Kammer besitzen, während der Zeiten der Spülung so gut wie unbrauchbar werden. Trotzdem ist z. B. im Hafen von Havre nach den in den Jahren 1866—1868 erfolgten Umbauten eine aus zwei Oeff-nungen von je 6¹¹ Weite bestehende Spülschleuse angebracht, welche durch einen überdeckten Canal den Vorhafen mit dem Bassin de la Citadelle verbindet. Sobald gespült werden soll, sind die zum Vorhafen führenden Dockschleusen sämmtlich geschlossen, dagegen die zwischen dem Bassin de la Citadelle und dem Bassin de l’Eure, sowie zwischen diesem und dem Bassin Vauban und dem Bassindock bestehenden Verbindungsschleusen geöffnet, so dass sich aus diesen etwa 39Ha grossen Bassins der Wasserstand in Verbindung setzt und um lm gesenkt werden kann. Ursprünglich wurde mit dem Bassin de la Floride der vordere Theil des Vorhafens gespült. Dies musste jedoch aufgegeben werden, weil dadurch die gegenüberliegende Mauer des Vorhafens zu sehr unterspült wurde. Darauf sind zwei Spülöffnungen neben der Schleuse des Bassins de la Barre von zusammen 7m,3 Weite angelegt, welche indessen keine genügende Spülung des weiten Vorhafens,, der zugleich als Liegeplatz für Passagier- und Schleppdampfer u. s. w. dient, hervorbrachte, trotzdem dadurch jährlich etwTa 16000 kbra Ablagerung aus demselben beseitigt sein sollen. Es ist deshalb fortwährend und auch nach Eröffnung der neuen Spülschleusen am Bassin de la Citadelle ein Bagger im Vorhafen und selbst in der Mündung in Thä-tigkeit geblieben.

Wie auch im Cap. XVI, § 16 erwähnt ist, wird mit dem alten Dock im

Bremerhafen mit Hülfe der ein Paar Blanken’sehe Thore besitzenden Kammerschleuse der Vorhafen gespült.

so dass der Verlust an Druck-

cm

Weit gebräuchlicher ist für künstliche Spülungen die Verwendung besonderer Spülbassins. Dieselben haben den Vortheil, dass sie nur höchstens bis zum Niedrig-wasser tief zu sein brauchen, dass man sie trotzdem nebenbei als Holzlagerflächen u. s. w. benutzen kann. Sie bedürfen alsdann freilich einer besonderen Schitfschleuse, um von dem Vorhafen die Holzschiffe u. s. w. einzulassen, weil hierzu die Spülschleusen nicht gut einzurichten sind. In der Kegel sind solche Bassins alte natürliche Vertiefungen, die dann nur besonders gegen den zu spülenden Vorhafen sorgfältig abgeschlossen werden müssen. Die Grösse muss genügen, um eine so grosse Wasser-menge zwischen dem oberen und unteren Spiegel aufnehmen zu können, dass dieselbe während der Zeit des Ausflusses eine für die fraglichen Ablagerungen hinreichend starke Geschwindigkeit an allen zu spülenden Stellen ergiebt. Die Gestalt würde am besten halbkreisförmig sein mit der Schleuse im Mittelpunkte; doch ist eine solche Form, wenn das Bassin nicht etwa künstlich gegraben werden muss, nicht ohne unverhältnissmässige Opfer zu erreichen und ausserdem ist sie geradezu nachtheilig, wenn das Füllwasser selbst schlickhaltig ist, indem dann die grösste Auf-schlickung entsteht. Nach thatsächlichen Beobachtungen beträgt selbst bei mehr als lKm langen Bassins das Gefälle nur etwa 5 bis 7 höhe durch das Gefälle gegenüber der grossen Druckhöhe nach dem Unterwasser kaum ins Gewicht fällt. Selbstverständlich darf nur nicht gerade gleich hinter der Schleuse ein enger Querschnitt des Bassins sein.

Mit dem Bassin im gewissen Zusammenhänge steht die Schleuse selbst. Es würde freilich wohl nicht praktisch sein bei einem grossen Bassin sich mit einer desto kleineren Schleuse zu begnügen, obgleich man scheinbar dafür als Grund angeben könnte, dass je grösser das Bassin, desto grösser bleibe die nutzbare Druckhöhe für die Schleuse, also desto weniger gross brauche diese zu sein, um eine gewisse Wassermenge abzulassen. Um aber die grösste Wirkung auf das zu spülende Bett zu erzielen, wird es besonders darauf ankommen gerade zur Zeit des Niedrigwassers eine möglichst grosse Menge zum Durchfluss zu bringen, weil dann bei dem kleinsten Profil die grösste Geschwindigkeit im ganzen Lauf entsteht. Es ist daher wohl stets eine möglichst grosse Schleuse vortheilhaft. Minard und nach ihm Hagen geben eine Tabelle ausgeführter (indess zum grossen Theil inzwischen abgeänderter) Spülanlagen, um daraus die Grösse des Spülbassins namentlich im Verhältniss zur Schieugen weite, daneben aber auch zum Abstand der Schleuse von der Hafenmündung und zur anfänglichen Druckhöhe erkennen zu lassen. Dabei ist jedoch die Sehleu-senweite nur einschliesslich der Thürdicken gerechnet und ebenso ist für das fast unvermeidliche, aber sehr einflussreiche Schrägstehen mancher Tliüren kein Abzug gemacht. Da nun die Zahl der Tliüren in den angegebenen Beispielen zwischen 1 und 6 schwankt, so ist der absolute Werth der einzelnen Zahlen gering. Es geht aber die grosse Verschiedenheit des Verhältnisses zwischen Bassingrösse und Schleusenweite noch genügend daraus hervor, dass auf lHa in Boulogne nur etwa 10cm und in St. Valery dagegen lm,51 kommen. Der Durchschnitt ist ferner etwa 0m,47 auf lHa.

Da es sehr auf die Benutzung der kurzen Zeit des Niedrigwassers ankommt, so muss die Schleuse nicht nur recht weit, sondern auch möglichst rasch und vollständig zu öffnen sein. Zu diesem Zweck haben sich Drehthore mit zwei verschiedenen langen Flügelhälften bis jetzt als am zweckmässigsten erwiesen. Von diesen

Thoren geben die Fig. 11, 12 u. 13, Taf'. LVI ein Beispiel. Der Thorflügel dreht sich um eine oben und unten gut befestigte und leicht drehbare Mittelspindel und lehnt sich in geschlossenem Zustande mit seinen beiden Schlagsäulen gegen zwei bewegliche, im Querschnitt fast halbkreisförmige Drehpfosten. Wird also bei gefülltem Bassin der Drehpfosten der grösseren Flügelhälfte in seine Nische gedreht, so muss der Ueberdruck dieser Hälfte den Thorflügel derartig öffnen, dass die kleinere Hälfte sich gegen den Wasserdruck aufwärts bewegt. Da der Drehpfosten der grösseren Hälfte gegen den Ueberdruck im geschlossenen Zustande des Thores nur festgehalten zu werden braucht, was mittelst eines am Kopfe angebrachten Hebelarms geschieht, so wird nach Lösung der Befestigung dieses Hebels sich sofort der Dreli-pfosten und damit zugleich der Thorflügel drehen. Nach der Oeffnung wird auch der Drehpfosten der kleineren Seite in die Nische gedreht, damit die ganze Oeffnung thunlichst frei werde. Dies geschieht nun nicht in dem Maasse wie man wohl erwarten sollte, dass sich der Thorflügel genau in die Achsenrichtung der Schleuse oder die Richtung des ausfliessenden Wassers stellte, sondern es bleibt stets der Flügel in einer gewissen schrägen Richtung dazu stehen. Nach Minard beträgt der Winkel wenigstens 7 Grad, meistens aber viel mehr. Die völlige Geradstcllung kann nur mit sehr grosser Kraftanwendung geschehen. Der Grund dieser Erscheinung ist noch nicht genügend erklärt, jedoch lässt sich constatiren, dass sich der Flügel um so schräger stellt, je geringer die Differenz der beiden Hälften. Man hat versucht durch Schützöffnungen in der kleineren Hälfte das Verliältniss möglichst ungleich zu machen, sowie durch eine bewegliche Klappe die kleine Hälfte bis auf ein Minimum zu verkleinern, wodurch allerdings eine bessere Einstellung erreicht worden ist.

Um eine constructiv günstige Thürform, bei der eine möglichste Gleichheit erwünscht sein würde, und andererseits einen wirksamen Ueberdruck der grösseren über die kleinere Hälfte zu erhalten, hat man durch Erfahrung das Verliältniss 5 zu 7 bis 9 angemessen gefunden. Wenn jedoch die kleinere Hälfte während der Oeffnung durch Schützen oder Klappen verkleinert werden kann, so dürfen die beiden Flügel nahezu gleich lang genommen werden.

Indem nur die kleinere Hälfte einen Anschlag im Boden erhalten kann, so muss zur möglichsten Verringerung des Wasserverlustes die grössere Hälfte während des Verschlusses dicht über der Sclrwelle liegen. Diese Schwelle ist dann aber zur bequemeren Bewegung der grösseren Hälfte nach der unteren Seite hin etwas abzu-sclirägen oder man rundet auch wohl die aus mehreren Hölzern zusammengesetzte Schwelle, die im steinernen Boden liegt und darüber etwa 3 bis 5cm vortritt, bis zur Höhe des Bodens zu beiden Seiten ab. Es erhält dadurch die Schwelle zugleich eine möglichst geschützte Lage. Der Flügel muss nach geschehener Spülung durch ein an der Schlagsäule der grösseren Hälfte angebrachtes Tau mittelst Winde wieder in die geschlossene Stellung gebracht und durch Vordrehen und Festschliessen der Drehpfosten gegen den aufs Neue entstehenden Wasserdruck gehalten werden.

Es würde nun mit Rücksicht auf die von jeder Oeffnung abgehende Thordicke und auf das Schrägstellen offenbar vortheilhaft sein, möglichst grosse Weiten zu nehmen, um jene Verluste auf ein Minimum einzuschränken. Trotzdem ist man mit Rücksicht auf die Construction und die Handhabung gezwungen darin nicht zu weit zu gehen und grössere Einzelweiten als etwa 6m zu vermeiden. Wo also die Ge-sammtweite wesentlich grösser sein muss, was wohl in allen Fällen zutreffen wird, werden mehrere Oeffnungen nebeneinander angebracht und fast stets durch massive

Zwischenpfeiler getrennt. Man kann jedoch auch in einer Hauptöffnung zwei Flügel-thtiren derartig anbringen, dass die längeren Hälften beide nach der Mitte hin liegen und hier durch einen gemeinsamen Drehpfosten gehalten werden. Es muss allerdings bei dessen Drehung die eine Thür etwas mit der längeren Hälfte gegen den Wasserdruck bewegt werden.

Um die Verluste durch die Thordicke und das Schrägstellen aufzuheben, hat man auch, z. B. in Calais, Spülthüren mit seitlich liegender Drehachse angewandt. Damit dieselben bei der plötzlichen Oeffnung nicht zu heftig in die Thornische geschlagen werden, ist die Thür der Höhe nach in zwei Hälften getlieilt. Die untere, nur bis zur Höhe der kleinsten Fluth reichende Hälfte wird zuerst durch Lösung eines Drehpfostens geöffnet und treibt dabei durch ihre rasche Bewegung das Wasser vor sich in die Wendenische zu einer solchen Höhe, dass ein genügender Gegendruck entsteht und der Flügel nicht vom Anschlägen leidet. Sobald derselbe eine kurze Zeit geöffnet ist, sinkt das Wasser im Bassin so rasch, dass die obere Thürhälfte nicht mehr eintaucht. Die Fuge zwischen den beiden über einander stehenden Thürhälften wird durch eine an der oberen befestigte, getheerte Leinwand gedichtet.

Alle Drehthüren lässt man nicht tiefer als zur niedrigen Ebbe reichen, weil einmal die Vorhäfen selten eine viel grössere Tiefe haben und namentlich, weil man alsdann um so leichter Reparaturen an diesen besonders angegriffenen Theilen vornehmen kann. Es lässt sich gewiss nicht leugnen, dass durch diese Anordnung die Bauwerke sehr viel billiger zu unterhalten sind. Die in der Tiefe zu gewinnende Mehröffnung kann ferner in den meisten Fällen wohl leichter in der Breite beschafft werden. Es würde endlich auch bei tiefreichenden Oeffnungen nach dem Ausströmen des Wassers die heftige, wirbelnde und zu Auskolkungen Veranlassung gebende Bewegung desselben nicht merklich vermindert werden.

Man hat allerdings in England z. B. in Ramsgate und Birkenhead tieferreichende Schützen zur Spülung benutzt, ohne jedoch dadurch Vortheile zu erzielen. Ohne Verwendung bedeutender Kräfte, z. B. hydraulischer Motoren, würde die Bewegung von Schützen stets viel mehr Zeit in Anspruch nehmen, als von gleich grossen Drehthoren. Dass in jedem Falle das Bauwerk und die etwa anschliessenden Mauer-theile durch Spundwände oder entsprechende Maassregeln gegen das Durchdringen des aufgesammelten Bassinwassers und ebenso durch Sturzbetten gegen die Unter-wascliung von dem ausströmenden Wasser geschützt werden müssen, wird wie bei Schleusenwehren als selbstverständlich scheinen. Wenn die Bodenverhältnisse es sonst gestatten, ist eine starke Betonfundirung mit regelrecht abgedeckter Quadersohle sehr zweckmässig. Das Sturzbett muss der grossen Geschwindigkeit wegen, die das Wasser schon oberhalb der Schleuse annimmt auch dorthin sich ausdehnen und wie das

unterhalb befindliche allmählich in eine grössere Tiefe übergehen. Die ganze Länge jeder Deckung oben und unten muss je nach der Stärke des Wassersturzes 20 bis 30ra betragen.

Dass endlich oberhalb und unterhalb zur Leitung des Wassers Flügelmauern zweckmässig sind, sowie dass sehr viel auf die Abrundung der Ecken und die Form der Vorköpfe ankommt, um dem ausfliessenden Wasser möglichst die Form des con-trahirten Strahles zu geben, also den Ausflusscoefficienten möglichst gross zu erhalten, braucht wohl kaum bemerkt zu werden.

Da nun in den meisten an der offenen See liegenden Häfen nur zur Zeit der Springfluthen die nöthige Erniedrigung des Aussenwassers einzutreten pflegt* um

mit Erfolg spülen zu können, und da ferner erfahrungsmässig nur die ersten auf einander folgenden Spülungen eine erhebliche Wirkung zeigen, die später folgenden aber wegen des in der Tiefe fester werdenden Bodens und wegen der Vergrösserung des Abflussprofiles meistens bald ganz ohne Wirkung bleiben, so beschränkt man sieb fast überall auf Spülungen zur Zeit der Springfluthen. Es muss dabei die Erfahrung entscheiden was das wirksamste ist, und muss an solchen Stellen, wo die Springfluthen weniger Einfluss auf die Wasserstände ausüben als die Winde, wie z. B. in Cuxbafen, zu anderen nicht vorher zu bestimmenden Zeiten gespült werden. Da zur Nachtzeit mit der nöthigen Sicherheit gegen Unfälle nicht wohl gespült werden kann, so finden an einigen Häfen nur an drei Tagen je einmal Spülungen statt, während an Häfen, wo die Hafenzeit günstiger liegt, zur Zeit der Springfluthen täglich 2 Spülungen möglich sind. Zwischen 3 bis 6 liegt in den meisten Fällen die durchschnittliche Zahl der zulässigen und erfolgreichen Spülungen.

Aus verschiedenen localen Gründen sind zuweilen mehrere Spülbassins an einem Vorhafen angebracht, wobei alsdann zunächst stets die Mündungen der Spül-sclileusen möglichst so zu legen sind, dass die Strömungen gut zusammen treffen und sich eventuell gar einander in der Richtung corrigiren. Da das Wasser in dem zu spülenden Vorhafen sich erst einige Zeit nach dem Einströmen des Spülwassers in Bewegung setzt und da ausserdem die zunächst der Mündung liegende Spiilscldeuse für diesen wichtigsten Punkt der Spülung grössere Bedeutung hat als die obere, so lässt man beim Beginn der Spülung erst die obere Schleuse den Vorhafen an seinem oberen Ende bis zur Erzeugung einer merklichen Strömung anfüllen, ehe man auch die untere Schleuse öffnet.

Trotz grosser Anlagekosten und sorgfältiger Bedienung sind in vielen Fällen die Erfolge der künstlichen Spülung hinter den gehegten Erwartungen zurückgeblieben. Es ist wohl kaum nöthig davor zu warnen, nicht nach dem Anblick der aus der Schleuse mit Heftigkeit liervorschiessenden Wassermenge auf die dauernde Wirkung des in einem langen und gegen die Spülschleusen weite verhältnissmässig breiten Canale bald sehr matt fliessenden Spülstromes zu schliessen. Die lebendige Kraft, die der ausschiessende Strahl in der Nähe der Schleuse besitzt, vernichtet sich zum grössten Tlieile in dem Kolke oder auf dem etwa künstlich befestigten Boden vor der Schleuse in Gestalt von schäumenden Wellen und Wirbeln. Es bleibt für die Wirkung auf den Canal nur das reine Spiegelgefälle von jener Stelle bis zum offenen Meere übrig. Ein wirklich starkes Gefälle, welches eine entsprechende Geschwindigkeit erzeugen kann, findet aber nur sehr kurze Zeit statt, weil bei starkem Eluthwechsel auch meistens die Fluth rasch steigt, und weil der Ausfluss aus der Schleuse aus zweifachem Grunde, dem Steigen des Wassers vor und dem Fallen desselben hinter der Schleuse, bald nach der Oeflfnung wieder abnimmt. Diese nutzbringende Zeit wird ausserdem noch um einige Minuten verkürzt durch die Wirkung der Trägheit des unbewegten Wassers vor und hinter der Schleuse, indem sich vor derselben eine Anhäufung ohne entsprechende Strömung, dahinter aber eine tiefere Senkung bildet, ehe sich ein dem Ausfluss entsprechendes Spiegelgefälle des ganzen Spülbassins herstellt. Ein kräftiger, den Boden bewegender Spülstrom ist deshalb selten länger als J/² Stunde, oft nur während 10 bis 15 Minuten vorhanden. Nach den Angaben von Lentz¹⁴) ist aber zur Fortschaffung von einige Zeit lang gelagertem

xl) H. Lentz, Die künstliche Spülung der Seehäfen. Zeitschr. f. Bauiv. 18C8.

Schlick eine mittlere Geschwindigkeit von etwa Om,75 und zur Fortbewegung von Sand eine solche von etwa 1,5 bis 2m erforderlich. Dabei ist freilich zu beachten, dass die Bodengeschwindigkeiten, auf die es wesentlich ankommt, erheblich geringer sind, und dass zum Losreissen der einigermaassen festgelagerten Stoffe unbedingt eine weit grössere Geschwindigkeit gehört als zum Forttreiben und Fortwälzen der schon bewegten (vergl. Cap. V, § 10). Es dürfen deshalb die genannten Angaben, welche die zur Bewegung gleicher Stoffe in Flüssen u. s. w. nöthigen Geschwindigkeiten erheblich übertreffen, nicht als übertrieben scheinen, denn bei letzteren ist eine dauernde Bewegung vorauszusetzen. Aber erst wenn in dem zu spülenden Canale eine Zeit lang die Bewegung gedauert hat, kann eine ähnliche Wirkung des Wassers auf die losgerissenen Bodentheile erwartet werden.

Dieser Umstand wird nun offenbar um so ungünstiger, wenn das betreffende Fahrwasser eine grosse Länge besitzt, weil dabei ein grosser Theil der am oberen Ende bewegten Stoffe in der Nähe der Mündung, vielleicht schon oberhalb, liegen bleibt, sobald die Flutli merklich ansteigt. Hat das Fahrwasser ausserdem eine unregelmässige Gestalt, starke Krümmung oder ungleiche Breiten, so erfolgt begreiflicher Weise nur eine sehr ungleichmässige Vertiefung und unter Umständen sogar eine Ablagerung an manchen Stellen. Am allerungünstigsten endlich aber wirkt die Spülung auf das Fahrwasser ausserhalb der festen Ufereinfassung, weil hier der Strom sich rasch ausbreitet und nach seiner Schwächung schon bald die Bodentheile fallen lässt. Ein kräftiger Küstenstrom kann dabei zwar hinsichtlich der Erhaltung der Bewegung etwas günstig wirken, doch wird er andererseits auch durch Zuführung neuer Massen gleichzeitig auf die Verflachung des Fahrwassers einen nachtheiligen Einfluss äussern.

Die mannigfaltigen Mängel der blossen Spülung, namentlich an den zu breiten oder an unregelmässigen Stellen und vor der Mündung, hat man in mehreren französischen Häfen und vorzugsweise in Dünkirchen mit grossem Geschick durch bewegliche Leit dämme oder Spülflösse (guideaux) eingeschränkt und zum Theil

Fig. 43.

ganz überwunden. Die nebenstehende Fig. 43 giebt die in Dünkirchen angewandte und in den Nouv. ann. de la constr. von 1867 spe-cieller mitgetlieilte Construction.

■s's—■

2.5-

Das Wesentliche daran ist ein Floss von etwa 6m,5 Breite und 10m Länge, welches an den zwei schmalen Kanten mit mehreren Bingen zum Befestigen von Bugsirtauen u. s. w. versehen ist, an der einen (unteren) Langseite 5 eiserne, um etwa Om,75 vortretende Füsse hat und auf der entgegengesetzten Seite eben so viel bewegliche, senkrecht zur Ebene des Flosses stehende Beine besitzt.

Diese Beine lassen sich mit massigem Spielraum in Oeffnungen auf- und abscliieben, wodurch das Floss sich um die andere Längskante oder die daran sitzenden Füsse dreht und im Maximum bis zu 45 Grad Neigung aufrichtet. Die Bewegung der Beine geschieht von der oberen Seite des Flosses aus durch eine zugehörige Winde, deren Tau über eine am obersten Ende des Beines angebrachte Rolle und von da wieder hinab zu einem Punkt an der Kante des Flosses geht. Wird die Winde angedreht, so verkürzt sich das Tau und das Floss richtet sich auf.

Wird dasselbe Tau über eine an dem Windebock sitzende Rolle gelegt und mit seinem Haken unter einen Durchsteckbolzen des Beines gehakt, so kann man dieses, wenn es stark in den Boden gedrückt ist, mit der Winde wieder herausziehen. Damit das Floss auch bei seiner Neigung noch zu begehen ist, sind alle Belagbohlen mit nach oben etwas vortretenden Kanten versehen und ausserdem noch einzelne schräg gestellte Bohlen in der Nähe der Winden angebracht. Zum besseren Schwimmen des Flosses an seiner mit Winden u. s. w. beschwerten oberen Kante dienen mehrere wasserdichte Luftkasten.

Von solchen Flössen muss zur Erreichung einer regelrechten Wirkung eine grössere Anzahl angewandt werden, so dass förmlich ein längerer Leitdamm oder ein Parallelwerk entsteht. Sie werden dann einige Zeit vor Eintritt des Niedrigwassers an die betreffende Stelle geflösst, genau gelegt und an ihren schmalen Kanten auch wohl mit einander verbunden. Bevor der Spülstrom ausgeht, müssen sie aufgerichtet sein. Alsdann entsteht auf ihrer oberen Fläche ein Aufstau bis fast lm, indem an der unteren Seite nur das durch die unvermeidlichen Undichtigkeiten dringende Wasser zum Abfluss kommt. Dadurch dass man bei jeder einzelnen Spülung die Stellung ändert, kann man nach und nach jede Stelle der zu spülenden Hafentheile stark angreifen. Wenn das Meer nicht unruhig ist, wird in Dünkirchen sogar ausserhalb der Mündung und mit grossem Erfolge Gebrauch von diesen Spülflössen gemacht, so dass dem Aussenfalirwasser eine neue und vortheilhaftere Richtung gegeben worden ist. Im Innern des Hafens sind ältere und wesentlich kleinere Spülflösse im Gebrauch.

Ausser diesem Mittel, die Kraft des Spülstromes zu verstärken, hat man zahlreiche mechanische Hülfsmittel angewandt, durch welche die Sohle des Fahrwassers während der Strömung aufgelockert wird. Es gehören hierhin die im Flusshau gebräuchlichen Rechen, Eggen und Pflüge, welche von Schiffen oder auch ^urch Pferde vom Ufer aus in der Richtung der Strömung auf der Sohle fortgeschleppt werden und mit eisernen Messern oder Zinken den Boden aufwühlen. Wo das Fahrwasser eine bestimmte Form besitzt, wie z. B. in einem künstlichen Canal, ist der ganze Querschnitt desselben wohl durch flügelartige Yerbreiterungen des hinabtreibenden Schiffes versperrt, so dass das letztere einen merklichen Aufstau erzeugt und mit desto grösserer Kraft bewegt wird. Die Yerbreiterungen bestehen je nach Umständen aus Segeln oder mit Charnieren versehenen Holztafeln, welche über etwaige feste Yorsprtinge leicht hinweg gleiten. In solchen Tafeln sind ferner zuweilen Schützen angebracht, um den Spülstrom nach Belieben auf gewisse Theile der Sohle concentriren zu können. Zu diesen Einrichtungen gehören die in Holland und z. B. auch in Emden noch gebräuchlichen sog. Mudderpflüge. Eine sehr sinnreiche und zweckmässige Combination bietet endlich die von Hipp construirte Stromkratzmaschine, welche seit dem Jahre 1864 auf dem Rhein in Anwendung und in der Zeitschr. f. Bauw. im Bd. XY speciell beschrieben ist. Sie besteht im Wesentlichen aus einer mit vielen Messern besetzten 3m langen Welle, welche zwischen zwei Schiffen auf der Flussohle hängend durch ein ebenfalls zwischen diesen Schiffen liegendes unterschlägiges Wasserrad mittelst einer Kette ohne Ende in Drehung versetzt wird. Die Kratzwelle macht etwa 2 bis 3 Umdrehungen in 1 Minute je nach der Stromgeschwindigkeit und der Tiefe des Eingriffs. Oberhalb des Wasserrades liegt ein Schütz. Die zusammengekuppelten Schiffe werden durch 2 von je 1 Arbeiter bediente Winden etwa 0m,33 in 1 Secunde stromaufwärts gezogen, während die Seitenbewegung durch Querketten erfolgt. Mit dieser billigen Maschine ist in einem Jahr ein Kiesfeld von 1000m Länge und 80m Breite um lra vertieft;

§ 19. Baggerung. Verschiedene Zwecke des Baggerns. Betriebsarten. Einrichtung der Bagger, Beseitigung des Bodens. Das Baggern in grösserem Umfange isUeine der neueren Zeit angeliörende Art der Erdförderung, seine Bedeutung für das ganze Bauwesen scheint dabei noch in fortwährender Steigerung begriffen zu sein und zwar sowohl hinsichtlich der quantitativen als auch der qualitativen Leistungen. Durch die Vervollkommnung der Apparate ist nicht allein deren Gebrauch pecuniär ein weit vorteilhafterer geworden, sondern es sind dadurch einzelnen Bauzweigen völlig neue Ziele eröffnet, so dass z. B. grosse Anlagen, wie Flussregulirungen, Seecanäle und Häfen, jetzt ausführbar erscheinen, welche noch vor wenigen Jahrzehnten fiir durchaus problematisch gelten mussten. Die Baggerung tritt dabei bald als selbständige Operation, bald nur als ein die Wirkung anderer Operationen unterstützendes Hülfsmittel auf.

In der nachfolgenden Besprechung dieses Gegenstandes muss nun unter Berücksichtigung der Cap. VIII im Bande I dieses Handbuchs, sowie der Cap. V im Bande IV von den vorzüglich nur bei dem Grundbau und beim Erdbau im Trocknen vorkommenden Baggerarten, sowie auch von der Detailconstruction der anderen specifisch dem Wasserbau angehörenden Apparate abgesehen werden. Es soll vielmehr nur die allgemeinere Anordnung und Betriebsweise dieser für den Flussbau, Canalbau und Hafenbau besonders wichtigen Bagger und ihrer zugehörigen, die Beseitigung des Baggermaterials bezweckenden Apparate in Betracht gezogen werden.

Es ist bereits in den Capiteln IX und XV mehrfach erwähnt, dass sowohl in den oberen Flusstrecken als in den Fluthgebieten der Flüsse das Baggern mit seltenen Ausnahmen nur als ein secundäres Mittel zur Verbesserung der Flüsse gelten kann. Wenigstens gilt dies allgemein in den Fällen, wo durch die Baggerung nicht auch die Ursachen der mangelhaften Ausbildung oder der Verwilderung eines Flusses, sondern nur vorübergehend die Folgen dieser Zustände beseitigt werden können. Es sind dort auch Beispiele angeführt, in denen durch die Baggerung entweder der Erfolg der Regulirung wesentlich gesteigert worden ist (z. B. an der Clyde und Tyne) oder wo sogar mit Hülfe des Baggerns allein neue und tiefe Fahrwasser eines Flusses geschaffen sind (Oder und Swine). Für die nachstehenden Betrachtungen wird es jedoch auf einen Unterschied in dieser Beziehung nicht weiter ankommen, weil die Baggermethoden in den verschiedenen Fällen des Flussbaues fast ganz die nämlichen sind.

Auf dem Gebiet des Canalbaues ist namentlich durch die Ausführung des Suez-Canales, sowie des Amsterdamer Nordsee-Canales und die dabei zuerst gemachten Verbesserungen hinsichtlich der Beseitigung des Baggermaterials eine sehr gesteigerte Verwendung der Bagger eingetreten, so dass selbst da, wo durch Menschenhände die Erde hätte gegraben und verkarrt werden können, die Erdförderung durch grosse Dampfmaschinen als vorteilhafter sich erwies.

Für den Hafenbau endlich ist die Bedeutung des Baggerns ebenfalls eine sehr viel höhere geworden. Denn es bedingt nicht allein der etwa seit Beginn der fünfziger Jahre dieses Jahrhunderts erheblich gesteigerte Tiefgang der Schiffe eine oft nur mit Hülfe tiefreichender Bagger zu bewerkstellende Vertiefung älterer Häfen, sondern es wird durch die Fähigkeit, an Stellen des Meeres zu baggern, wo die Wellenbewegung noch bis vor Kurzem jede Baggerthätigkeit auszuschliessen schien, die vorteilhaftere Anlegung neuer Häfen erleichtert oder überhaupt ermöglicht. Als ein Beispiel hierfür können die Mündungen der Tyne, des Suez-Canales mit den

ten u. s. w. eine wirkliche Baggermaschine nicht anzubringen ist, kann der einfache, direct von Menschenhand bewegte Stielbagger nach nebenstehender Fig. 44 noch zulässig erscheinen. Derselbe ist jedoch nur noch bis etwa 2m Tiefe zweckmässig. Er besteht aus einem 0m,4 weiten eisernen Bügel mit verstalil-ter Schneide, einem eingeflochtenen Netz aus festem Garn, und dem 7 bis 9cm dicken, 3 bis 4m langen Stiel. Am zweckmässig-sten stellt man die Baggerer an die Kante eines nötkigenfalls aus mehreren Theilen bestehenden, aber womöglich ganz quer über die herzustellende Fahrrinne reichenden Flosses und lässt sie das Baggergut nur in hinter ihnen bereit stehende Schiebkarren schütten, wobei sich die Arbeiter nie zu drehen haben. Die in zwei Reihen vorhandenen Karren werden, sobald die erste Reihe gefüllt ist, von einer anderen Arbeiter-colonne nach dem Ufer hin abgefahren und leer hinter den Baggerern wieder auf-gestellt, welche inzwischen die andere Reihe Karren wieder gefüllt haben werden. Auf diese Weise kann hei Accordbetriebe eine ununterbrochene und billige Arbeit geschaffen werden.

Häfen Port Said und Suez, sowie die Mündung des Amsterdamer Canales an der Nordsee gelten. Bei allen diesen von Molen umschlossenen Häfen oder Reeden, deren Mündungen bis an die genügende Tiefe reichen, wird zwar mehr oder weniger im Schutze jener Bauwerke, aber trotzdem hei fast ununterbrochener Wellenbewegung von etwa 0m,7 jetzt gebaggert, und dadurch die Tiefe für die grössten Schiffe hergestellt und erhalten. Es können also selbst an seichten Küsten jetzt leicht zugängliche Häfen angelegt und die lästigen engen und langen Einfahrten älterer Häfen vermieden werden. Die in ihrem Erfolge oft unsicheren und bei künstlicher Anlage doch nur eine mässige Tiefe gewährenden Spülungen nehmen offenbar an Bedeutung in demselben Maasse ah als die Leistung der Bagger wächst.

Da es im vorliegenden Falle weniger darauf ankommt, eine vollkommene Beschreibung aller zum Baggern bis jetzt benutzten Apparate als vielmehr eine kurze Besprechung der bei dem jetzigen Stande der Bauwissenschaft als am zweckmässig-sten befundenen Baggermaschinen zu geben, so sollen auch alle veralteten Einrichtungen wie Bagger mit Menschen- oder Pferdehetrieb einfach übergangen werden. Für kleinere Canäle oder Flüsse, auf denen etwa wegen Geringfügigkeit der Arbei-Fig. 44.

Wo dagegen überhaupt Maschinen anzuwenden, sollte heutzutage nur noch der Dampfbetrieb zulässig gehalten werden. Mit etwa 3 bis 4k Steinkohlen im Werthe von etwa 6 bis 10 Pf., je nach der leichteren Beschaffung der Kohlen, lässt sich die Tagesarbeit eines Menschen aufwiegen. Die Arbeit der Pferde ist zwar mindestens etwa viermal so billig als die der Menschen, indessen sind Pferdebagger für mehr als 4 Pferde schwerlich einzurichten, aber dann immer noch mindestens fünfmal so theuer im Betriebe als die viel bequemer zu handhabenden Dampfbagger von etwa 4 Pferdekraft. Ein anderer wesentlicher Vortheil der Dampf kraft ist der ununterbrochene Betrieb, welcher namentlich auf Fahrwassern von Flüssen sehr er-

wünscht ist, um durch den Bagger möglichst kurze Zeit das Fahrwasser für Schiffe zu beengen.

Der Dampfbetrieb bedingt dagegen fast unvermeidlich die Verwendung eines eisernen Bagger Schiffes d. h. des Kastens, in welchem sich der Baggerapparat befindet. Denn wenn auch die ersten Herstellungskosten eines hölzernen Baggerschiffes etwa nur halb so hoch sich belaufen als die eines gleich grossen eisernen,

so ist dagegen die Dauer des ersteren so unverhältnissmässig gering, dass meistens nach etwa lOjährigem Gebrauch eine absolute Unbrauchbarkeit eintritt. Die etwaigen meist sehr theuren Reparaturkosten sind geradezu weggeworfen, denn das neue Holz kann nicht verhindern, dass das alte daneben in kürzester Zeit ebenfalls ersetzt werden muss. Es liegen mehrfache Beispiele vor, dass ein eben gegen Beginn des Sommers reparirtes hölzernes Baggerschiff nach kurzer Arbeit wieder sich als leck zeigte und dann bis zum Eintritt der für Baggern ungünstigen Jahreszeit wieder auf dem Reparaturhelling liegen musste. Auf die Tüchtigkeit eines Baggers während der ganzen geeigneten Jahreszeit muss man sich aber nach der im Winter stattgefundenen Ausbesserung aller etwa schadhaften Theile unbedingt verlassen können. Der Grund weshalb ein hölzernes Baggerschiff so rasch abhängig wird, liegt offenbar darin, dass der ganze Raum mit feuchter und sehr warmer Luft angefüllt ist, welche das Faulen des Holzes in hohem Maasse beschleunigt.

In gleichem Maasse wie für das eigentliche Baggern ist auch für die Beseitigung des Baggerguts der Dampfbetrieb werthvoll und von desto grösserer Bedeutung, je weiter oder je höher der Transport zu geschehen hat. In manchen Fällen betragen die Kosten dieses Transports selbst bei dem rationellsten Betriebe noch das Doppelte und Dreifache der eigentlichen Baggerung.

Wohl fast auf keinem Gebiete des Ingenieurwesens kann durch zweckmässige Disposition nach Ort und Zeit, durch die geschickte Anordnung des Betriebes im Allgemeinen und durch Verwendung der geeignetsten Apparate im Einzelnen, in gleicher Weise erfolgreich und sparsam gearbeitet, sowie durch das Gegentheil erfolglos und verschwenderisch gewirthschaftet werden wie hei grossen Baggerungen. Weil in vielen Fällen die Leistung und der Erfolg nur indirect zu erkennen ist, so bleibt ausserdem die Controlle und die Beurtheilung derselben stets eine schwierige.

Was die Betriebsweise des Baggerns mit grösseren Maschinen im Allgemeinen anlangt, so kommt es vorzugsweise darauf an, den Apparat so zu handhaben und zu bewegen, dass die zu vertiefende Sohle nicht nur am Schlüsse der Arbeit, sondern zur Ersparung der Kosten fortwährend möglichst gleichmässig angegriffen und vertieft, also die Bildung einzelner Löcher und Rillen mit danebenliegenden Rücken vermieden wird. Hierzu dient besonders die zweckmässige Bewegung der Baggermaschine über der zu vertiefenden Fläche. Es ist nun bei allen Systemen der Bagger übereinstimmend der Fall, dass der die Lösung der Erde bewirkende Apparat um so leichter und sicherer die Erde fasst, je mehr er von unten nach oben oder gegen einen Vorsprung des Bodens arbeitet. Er kann dann selbst nicht so leicht darüber hinweggleiten und umgekehrt wird die Erde gewissermaassen in ihn hineingepresst. Folglich wird es sich nicht allein empfehlen, bei steigendem Boden im Allgemeinen von der Tiefe her zu baggern, sondern auch bei etwa horizontalem Boden anfangs künstlich einen Vorsprung zu schaffen, gegen welchen im weiteren Verlauf der eigentliche Baggerapparat fest angedrückt werden kann. Dies geschieht wenn der Bagger eine seitlich hin- und hergehende Bewegung macht, also jedes mal eine Querrinne schafft, welche nach der Längsrichtung des Baggers hin von einem Vorsprunge begrenzt wird. Wenn dagegen der Bagger in seiner Längsrichtung ununterbrochen fortrücken, also eine Längsrinne machen würde, so müsste zur Bildung einer tieferen Fläche sich Längsrinne an Längsrinne legen. Dann aber würde der Eingriff in den Boden bei weitem nicht so leicht und so sicher erfolgen, sondern, wie die Erfahrung bestätigt, entweder ein Ausgleiten des lösenden Apparats

zur Seite in die alte Kinne oder aber die Eröffnung einer ganz neuen Längsrinne mit zwischenliegendem Rücken die Folge sein.

Wo wie in Flüssen eine merkliche Strömung stattfindet, ist es daneben fast unbedingt nothwendig den Bagger so zu legen und zu bewegen, dass nicht allein die Querrinnen quer zur Fahrwasserrichtung, sondern auch nach und nach stromaufwärts erfolgen. Es verhält sich nämlich die Strömung ähnlich wie der jedesmal gebildete Vorsprung, indem der obere Tlieil der Sohle um so sicherer in den lösenden Apparat geführt wird, je mehr ihn die Strömung gewissermaassen hinein treibt. Es gilt dies nicht allein von den durch die Strömung schon bewegten Bodenarten wie Sand und Kies, sondern — wenn auch weniger — von den festeren der Strömung allein widerstehenden Erdarten, weil auch bei diesen der von dem Löseapparat losgerissene Tlieil des Bodens sofort vom Strome einen grösseren Antrieb zur Bewegung erhält. Das stromaufwärts gerichtete Baggern ist aber um so wirkungsvoller, weil die Sandbänke und Untiefen fast stets stromabwärts steiler als stromaufwärts und daher ganz besonders gut von unten her zu fassen sind.

Dass die Baggerschiffe demnach für eine regelmässige und constante Querbewegung und Längsbewegung eingerichtet sein müssen, ist selbstverständlich. Sie sind deshalb an jeder Seite mit einer oder besser mit zwei Winden und in der Längenrichtung gleichfalls mindestens mit einer Winde versehen, auf welchen sich je nach Bedürfniss verankerte Taue bezw. Ketten auf- oder abwickeln. Alle diese Winden, sowie sonstige nebensächliche Bewegungsvorrichtungen werden bei den grösseren Baggermaschinen mittelst Dampf getrieben, weil dadurch abgesehen von der Ersparung auch an Regelmässigkeit und Sicherheit gewonnen wird. Damit die Querbewegung leicht und möglichst gradlinig geschehen kann, muss die in der Längenrichtung anzubringende, in Flüssen also stromaufwärts gerichtete Verankerung eine sehr lange und deshalb zweckmässig durch kleine Flösse getragene Kette haben. Diese Kette hat nicht allein den etwaigen Strömungswiderstand, sondern auch den bei manchen Baggerarten sehr bedeutenden Druck des Baggerapparats gegen den Boden zu ertragen, bedarf also einer grossen Stärke. Zur Seitwärtsbewegung genügen Taue. Die Geschwindigkeit für diese letztere Bewegung ist übrigens nur gering, etwa 3 bis 4cm in der Secunde, weil andernfalls der Effect des lösenden Apparates beeinträchtigt werden würde. Es bedarf wohl nur der Andeutung, dass die Bedienungsmannschaft mit grosser Sorgfalt die zweckmässigste Bewegung des Baggers in jedem Falle zu ermitteln und zu überwachen hat, wenn nicht etwa nur einzelne Löcher im Boden gebaggert oder durch leeren Gang die Betriebskräfte vergeudet werden sollen.

Für den Betrieb ist endlich von grosser Wichtigkeit, dass das zu Tage geförderte Baggergut möglichst leicht aus dem eigentlichen Bagger heraustritt und ohne Unterbrechung des Ganges der Maschine aufgefangen und weiter transportirt wird. Speciellere Regeln hierfür lassen sich nur für jede einzelne Art der Bagger geben.

Von dem zu baggernden Material hängt am meisten die Wahl des eigentlichen Baggerapparates ab. Da ersteres sowohl feiner, fast flüssiger Schlamm als auch Sand oder Kies und Gerolle, sowie weiches aber zähes Moor oder harter Thon sein kann, kurz alle Erdarten mit Ausnahme des gewachsenen Felsbodens umfasst, so müssen schon danach die den Boden lösenden Apparate sehr mannigfaltig sein. Unter Umständen kommen auch Mischungen dieser Bodenarten, z. B. Sand und Thon mit grobem Gerölle vor. Endlich ist von Einfluss für die Wahl des Apparates, ob

auf grossen freien Flächen oder in beengtem Räume, z. B. dicht neben bereits bestehenden Mauern u. s. w. gebaggert werden muss.

Es hat daher jeder Apparat nur bedingungsweise einen Vorzug vor anderen und erscheint es von vornherein unmöglich einen für alle Fälle geeigneten Apparat zu erfinden.

Die ausgedehnteste Anwendung gestattet das Princip des Eimers oder Kübels, weil er sowohl Schlamm als festen Thon und Gerolle zu fassen vermag, indem er mit einer Schneide in den Boden eingreift und behufs seiner Füllung durch denselben in einem sanften Bogen hindurchgezogen wird. Weil nun bei beschränkten Mitteln die meisten Bauverwaltungen einen für verschiedene Aufgaben passenden Apparat zu besitzen suchen, so sind die Eimerbagger und namentlich die Eimerkettenbagger am häufigsten in Gebrauch, aber auch oft dort, wo ein anderer Bagger ungleich vortheilhafter sein würde. Seine zweckmässigste Verwendung findet er wohl nur bei festem Sande, Kies und Thon.

Für loseres Material, wie Schlamm, losen Sand, Moor und weichem Thon, sind im Allgemeinen Pumpenbagger nach den neuesten Erfahrungen weit vorzüglicher, und zwar aus dem Grunde, weil bei diesen Baggern es nicht so wie bei den Eimerkettenbaggern nöthig ist, einen schweren, viel Reibung und Abnutzung verursachenden Mechanismus zu treiben, der vorzugsweise darauf berechnet ist, einen grossen Widerstand gegen das Lösen des Materials zu überwinden. Wenn nur das Gewicht des gehobenen Bodens und die Hubhöhe als Maasstab für die Leistung eines Baggers angesehen, also die Arbeit für die Lösung des Bodens vernachlässigt wird, so geben z. B. bei Sand und weichem Thon Eimerkettenbagger nur etwa 10 bis 20 Procent Nutzeffect, während gute Pumpenbagger 80 bis 90 gestatten.

Die verschiedenen Arten der Pumpenbagger basiren entweder auf dem Princip der Kreiselpumpe oder der Kolbenpumpe, immer aber saugen sie die losen Erd-tlieile mit mehr oder weniger Wasser zusammen in die Höhe. Man hat bereits in verschiedenen Fällen Vorschneide- oder Rühr-Apparate vor der eigentlichen Saugmündung angebracht und dadurch auch die Förderung von sehr festen Bodenarten ermöglicht. Selbst unter dieser Combination scheinen sie noch für alle in dünne Tlieile zerlegbaren Bodenarten die oben erwähnten Vorzüge vor den Eimerkettenbaggern zu behalten.

Da die Schaufelbagger in ihrem Bewegungsprincip ähnlich wie Eimerbagger, aber nur für weichen Boden anwendbar sind, so können sie durch die neuen Pumpenbagger als unbedingt überholt und von der Concurrenz ausgeschlossen gelten.

Mit dem Eimerbagger am nächsten verwandt sind die sog. Stiel- oder Löffelbagger, wobei ein an einem langen Stiele befindlicher Kübel oder Löffel mit einer Schneide in dem Boden fasst und nach seiner Hebung in der Regel an der hinteren Seite durch eine Klappe entleert wird. Ein solcher Apparat wirkt nicht wie die vorigen continuirlich, sondern ruckweise. Er gleicht also völlig einem grossen mit der Hand bewegten Stielbagger. Seine Anwendung dürfte sich wohl nur auf beengte Flächen beschränken und eignet sich alsdann besonders für stark gemischten Boden z. B. Thon mit grösseren Steinen.

Statt des einfachen Kübels hat man in neuerer Zeit, ähnlich wie bei den sog. Exkavatoren, die besonders bei Brunnenfundirungen Anwendung finden, zweitheilige Kübel als Baggerapparate hergestellt. Dieselben werden von einem krahnartigen Gestell bis auf den Boden hinabgelassen, wobei die beiden Schneiden der Kübel weit auseinander stehen. Durch Anziehen von bestimmten Ketten nähern sich die beiden Schneiden wie die beiden Tlieile einer Zange bis zum völligen Schluss und fassen dabei ein bestimmtes Quantum Boden, welches alsdann, von den beiden Theilen des Kübels getragen, in die Höhe gefördert wird. Auch dieser Apparat scheint vorzugsweise für enge Bäume und unreinen Boden geeignet.

Das äusserste Extrem dieser Gattung bildet die reine Steinzange.

Nach dieser kurzen allgemeinen Betrachtung -möge noch eben so kurz eine Besprechung gewisser Einzelnheiten jeder Art, mit Bezugnahme auf Taf. LX und besonders auf Cap. V, Bd. IV Platz finden.

Von den Eimerkettenbaggern sind für Baggerungen im offenen Wasser nur die mit geneigter Kette in Gebrauch, weil dieselben am leichtesten die zweck-mässigste Tiefe für die angreifenden Eimer und die einfachste und vollständigste Entleerung der ausstürzenden Eimer gestatten. Bagger mit verticaler Eimerkette sind nur zu Fundirungszwecken und ähnlichen verwendbar. Die geneigte Kette schlingt sich ohne Ende um die zwei Trommeln, welche den oberen und unteren Punkt der aus zwei parallelen Trägern bestehenden sog. Leiter ausmachen. Die Leiter dient zum Heben und Senken der Kette und zur Unterstützung der oberen, die gefüllt hinaufgehenden Eimer tragenden etwas kürzeren Kettenhälfte, zu welchem Zwecke die paarweise geordneten Kettenglieder über kleine Bollen laufen, die zu beiden Seiten an den Leiterbäumen befestigt sind. Die untere etwas längere Hälfte der Kette hängt in sanftem Bogen unter der Leiter und gestattet, dass die untersten Eimer unter sehr spitzem Winkel in den Boden eingreifen. Die obere sog. Trommel (der „Turas“), welche von der Dampfmaschine in Bewegung gesetzt wird und die ganze Kette nach sich zieht, wird jetzt stets als vierseitiges Prisma gebildet, weil dadurch die obere Kettenhälfte um so sicherer gezogen und vor Zurückgleiten bewahrt und der oberste Eimer desto energischer gekippt und rascher entleert wird, die untere Trommel muss dagegen sechsseitig sein, um ein gleichmässigeres Durchschneiden des Bodens für die Eimer zu gewinnen.

Fig. 45.

Die Schrauben

Von der Form der Eimer und deren Verbindung mit der Kette geben Fig. 11 jener Tafel und der nachstehende Holzschnitt Fig. 45 zwei Beispiele. Sie unterscheiden sich vorzüglich darin, dass die Eimer mit den Kettengliedern bei dem ersten Beispiele zusammengenietet, bei dem anderen dagegen zusammengeschraubt sind, lockern sich leicht trotz Gegenmutter, sind aber besser zu lösen, wenn sie nicht gänzlich verrostet sind. Besonders wichtig ist die Form und die Verstählung der vorderen Schneide, der Kettenaugen und Bolzen. Auf deren Beschaffenheit beruht zum grössten Theile die grössere oder geringere Beparaturbedürftigkeit eines Eimerbaggers. Bei sehr grossen Baggern erreichen die Kettenglieder die Stärke von 13m nach Breite und Höhe, die Eimer eine Grösse von 0,5 kbm und es sitzen deren etwa 30 bis 40 an einer Kette. Die grösste Tiefe, bis zu welcher die Bagger bei sehr veränderlichen Wasserständen arbeiten, pflegt etwa 12m zu sein, obgleich die grösste Fahrtiefe nur etwa 8m beträgt. Die Nutzleistung dieser Bagger verringert sich mit zunehmender Grösse und namentlich der Länge der Kette, wegen der hiermit steigenden Beibungswiderstände. Denn mit der Länge der Kette nimmt auch deren Gewicht für die Längeneinheit etwa in gleichem

Maasse zu, sodass danach die Reibung im quadratischen Verhältnisse zur Länge wachsen würde. So leisten z. B. kleine, im M. nur etwa 3m tief arbeitende Bagger für die Stunde und Pferdekraft 5 bis 8 kbm bei etwa 6™ totalem Hub, während grosse, 10 bis 12m tief arbeitende nur etwa 2 bis 3 kbm bei etwa 16m totalem Hub fördern.

Es muss hierbei wie im Cap. XIV, § 32 bei den Maschinen der Dampfschiffe an die Verschiedenheit der nominellen, der effectiven und der indicirten Pferdekräfte erinnert werden. Da sehr häufig nur die nominellen Pferdekräfte genannt werden, so ist es unmöglich in solchen Fällen den Nutzeffect zu bestimmen.

Gewöhnlich liegt die Leiter mit der Eimerkette in der Mittellinie des Schiffes und tritt bei schwacher Neigung, wie bei den Fig. 1, 2, 17 und 18, etwas nach vorn unter dem Schiffe vor. Dieses Vortreten der Eimerkette ist um so wichtiger je mehr der betreffende Bagger zeitweilig gebraucht werden soll, um etwa durch hoehliegende Sandbänke, über denen selbst für den Bagger nicht die nöthige Fahrtiefe vorhanden ist, eine Rinne hindurch zu baggern. Es werden daher für Flussbaggerungen die Eimerketten zuweilen mit etwa 2 bis 3m Vorsprung vor dem Schiffe angeordnet, und können solche Bagger sich alsdann selbst in trockenliegende Landflächen hineinbaggern. Ohne eine derartige Absicht ist jedoch ein weites Vortreten nicht zweckmässig, weil dadurch die Bewegung der Leiter und des ganzen Schiffes erschwert wird. Ausserdem lässt sich alsdann das Ausgiessen der Eimer an der Querseite des Schiffes bewirken und dadurch eine nicht unbedeutende Hubhöhe ersparen.

Man hat in einzelnen Fällen statt einer Leiter zwei und dann zu beiden Seiten des Schiffes angebracht. Die Absicht dabei ist, die verlorene Hubhöhe zu vermindern, die z. B. nach Fig. 2 für das Ausschütten des Baggerguts in die seitlichen Prahme gleich der halben Schiffsbreite mal der Tangente des Neigungswinkels der Schuttrinne ist, und sodann die Maschinenkraft auch während etwaiger Pausen einer Eimerkette durch die Thätigkeit der anderen besser auszunutzen. Die Erfahrung hat aber diese Einrichtung als nicht zweckmässig erkennen lassen. Namentlich ist es nicht möglich mit den beiden Eimerketten in genügend gleichmässiger Weise zu arbeiten, ausserdem entstehen durch die Thätigkeit der beiden Leitern leichte Schwankungen des Schiffes, endlich wirken umgekehrt die durch Wellenbewegung entstandenen Schwankungen nachtheiliger auf die seitlichen Leitern als auf eine mittlere.

Weil in Flüssen wenigstens grössere Prahme nur seitlich neben dem Baggerschiff zur Aufnahme des Baggerguts liegen können, so ist danach und nach dem Vorigen die Regel, dass die obersten Eimer hoch in der Mitte Uber dem Schiffe ausleeren und dass das Baggergut mittelst einer zweiarmigen, aber mit einer Klappe in zwei Hälften zu tlieilenden Schuttrinne von etwa 40 bis 50° Neigung je na< h Belieben bald nach der einen bald nach der anderen Seite in den Baggerprahm gleitet. Bei zu geringer Neigung der Schuttrinne ist ein kostspieliges Nachkratzen oder das Hinzupumpen von Wasser nothwendig, wenn nicht etwa die gewöhnlich zum Ablauf des unnützen Wassers mit Löchern versehenen Eimer ein genügendes Quantum Wasser schöpfen. Bei gutem Betriebe muss ein leerer Prahm an der einen Seite liegen, sobald der Prahm an der anderen Seite gefüllt ist.

Die weiteren besonderen Einrichtungen lassen sich zum Theil aus den Fig. 1, 2, 17 u. 18 ersehen, im Uebrigen muss auf Band IV verwiesen werden. Die ersteren Figuren geben den in der Zeitsclir. f. Bauw. Bd. XXVII speciell beschriebenen und sehr zweckmässig eingerichteten Bagger Herkules in Husum, welcher im Durchschnitt 70 kbm in der Stunde Boden fördert, was jedoch auf 140 kbm bei leichtem Boden

gesteigert werden kann. Die grösste Zahl seiner indicirten Pferdekraft beträgt etwa 53. Er baggert nur bis 6m,l Tiefe und hat 163 600 M. gekostet.

Die Fig. 17 u. 18 zeigt einen vielfach auf oberen Flusstrecken, aber auch noch bei 3 bis 4m Tiefe z. B. in der bremischen Weserstrecke mit Vortheil verwendeten Bagger. Drei der in dieser Art construirten bremischen Bagger haben 4 bis 5 Pferdekraft effectiv, und leisten in der Stunde etwa 30 bis 40 kbm.

Die grossen Bagger auf der Clyde und Tyne geben etwa 200 kbra Sand in der Stunde, bei einer Wassertiefe von 10m. Die Schiffe sind 45m lang und 15m breit mit 2m,4 Tiefgang und 3m,6 Höhe. Die Maschinen haben 75 Pferdekraft nominell, also etwa die dreifache Zahl effectiv. Die Eimer fassen reichlich 0,5 kbm. Die Besatzung beträgt 17 Mann, welche alle an Bord bleiben. Die grossen Bagger des Suez-Canales hatten 35 Pferdekraft nominell, 33m Länge, 8m;3 Breite, lm,6 Tiefgang und 3m Höhe. Die Eimer fassten 0,3 bis 0,4 kbm.

Endlich sei von den Eimerkettenbaggern erwähnt, dass um bei starkem Wellenschläge, in Mündungen grosser Flüsse oder in weiten Vorhäfen u. s. w. arbeiten zu können, das Baggerschiff als selbständiges Schiff von grosser Länge, z. B. 50 bis 60m, und entsprechender Breite gebaut wird und alsdann auch wohl ausser Masten und Segel einen eigenen Bewegungsapparat mit Dampfmaschine, Schraube u. s, w. erhält. Ein derartiges Schiff mit dreifacher Eimerkette oder mit zwei Reihen je 1 kbm grosser, in Versatz nebeneinander liegender Eimer, ist zuerst in Havre im Jahre 1857 erbaut; seitdem werden namentlich von Simons & Co. in Glasgow solche Bagger construirt. Dieselben nehmen das Baggergut selbst in ihren Raum, weil bei Wellenbewegung das Nebeneinanderliegen der Fahrzeuge zu nachtheilig ist.

Die Verwendung der Kreiselpumpe zum Baggern ist bereits in Amerika, England und seit dem Jahre 1872 auch in Deutschland zuerst auf der Oder mit Erfolg probirt, so dass an einer ausgedehnteren Benutzung dieses Baggersystems nicht mehr zu zweifeln ist. Es möge zunächst auf die Mittheilungen von Seydel in der deutschen Bauz. 1873. S. 1 und 1879 verwiesen werden, die um so interessanter sind, als der genannte Ingenieur als Erfinder der Kreiselpumpe überhaupt gelten darf Die nachstehende Fig. 46 (S. 1101) veranschaulicht die im Jahre 1872 auf der Oder versuchsweise benutzte Anordnung. Die wesentlichsten Theile sind der in grösserem Maasstabe gezeichnete Kreisel a mit dem nöthigenfalls mit Gitterstäben zu versehenden Saugkopf b, vor welchem sich der Rührer c und ein Schirm d befinden. Der auf-gerülirte und durch den Kreisel aufgesogene Sandboden gelangt durch das die Kreiselachse e umgebende weite Rohr g, welches an seinem oberen Ende mit einer Stopfbüchse für die Drehachse des Kreisels abgeschlossen ist. Unterhalb der Stopfbüchse zweigt sich aus dem Rohr gg ein schräges Steigrohr ab, welches an einer Stelle drehbar eingerichtet ist, so dass der Ausguss nach jeder beliebigen Richtung und in grösserer Entfernung seitlich vom Schiffe erfolgen kann. Eigentümlich ist noch die Spülvorrichtung zur Verhütung der Abnutzung aller sich drehenden und mit dem gehobenen Sande in Berührung kommenden Theile. Es wird nämlich durch eine besondere kleine Pumpe reines Wasser in ein die Drehachse umgebendes enges Rohr ff gedrückt. Dies Wasser findet seinen Ausweg durch den übrigens todten Raum oberhalb des Kreisels, sodann mittelst kleiner die Kreiselzellen durchsetzenden Canäle auch durch den todten Raum unterhalb des Kreisels und endlich durch den Zwischenraum zwischen Kreisel und dessen Gehäuse in den aufsteigenden Strom des Baggergutes. Es umspielt also namentlich alle sich dicht an festliegende Theile des

Gehäuses u. s. w. anschliessende Tlieile des Kreisels und schützt sie vor Ab Schleifung durch den Sand.

Fig. 46.

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Ein nach ähnlichem Princip eingerichteter Bagger ist später im Jahre 1877 für den Swine-Durchstich hei Cäseburg (s. § 18) ausgeführt und hat hei sehr festem Sandhoden, namentlich da, wo das Material gleich mit dem Bagger auf das Ufer hat gefördert werden können, aber auch sonst, den concurrirenden Eimerbagger in der Leistung und daneben durch billigere Bau- und Unterhaltungskosten übertrolfen. Ferner befindet sich ein solcher von der Firma Brodnitz & Seydel in Berlin con-

struirter Bagger auf der königl. Werft in Danzig.

Endlich ist nach einer gef. Mittheilung des Herrn Savels auf dessen Vorschlag auch für die Verbesserung des Elbinger Fahrwassers im Frischen Half im Jahre 1878 ein 40 Pferdekraft grosser Kreiselbagger von der Firma Schickau in Elbing erbaut worden. Derselbe arbeitet in thonigem Sande und selbst in reinem Thon, und schafft ebenfalls unter Umständen direct das Baggergut aus dem Fahrwasser hinter die Mole. Die Eigenthümlichkeit dieses l Baggers geht im Wesentlichen aus nebenstehender Fig. 47 hervor. Der ein Umdrehungsparaboloid beschreibende Vorschneider a sitzt auf einer die Kreisel welle lose umgebenden Achse und macht 100 Umdrehungen in der Minute, während der in dem Gehäuse b befindliche Kreisel deren 550 bei normalem Gange macht. Der Vorschneider treibt die gelöste Masse dabei in die mit einem Gitter c versehene Mündung. Um den Wasserzufluss zu mässigen, ist ein durch ein Trieb d beweglicher Schirm e

Fig. 47. Asctic aUjähnift.'.

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angebracht. Der Apparat ist in einem Schlitz des Baggerschiffes so gelagert, dass durch den einen Theil des Lagers das Steigrohr, durch den andern die Triebachse für die conischen Räder gebt, welche den Kreisel und den Vorschneider treiben.

Der in big. 7, 8 u. 9, Taf. LX dargestellte, von Hennings & Co. in Berlin gelieferte Pumpenbagger in Bremerhafen, welcher dem bereits im Jahre 1859 für den französischen Hafen St. Nazaire¹) construirten Bagger sehr ähnlich ist, wurde im Jahre 1876 hergestellt, um die gewöhnliche Anschlickung in den Hafenbassins und den Mündungen zu beseitigen. Er besitzt zwei gewöhnliche Säugpumpen von 0m,55 Durchmesser und 0m,7 Hub, welche ein gemeinsames Saugrolir von 0m,46 Weite haben. Dies Rohr kann in einem Schlitz des Schiffes beliebig gehoben und gesenkt werden bis reichlich zu 8m Tiefe, und legt sich mit einem in Fig. 9 besonders gezeichneten Saugkopf fest auf den Boden, so dass fast gar kein Wasser Zuströmen kann. Für diesen Kopf sind verschiedene Gitter anzubringen, von denen das gezeichnete wirksamste den stark angesogenen festen Schlick oder Klaiboden wie mit Messern in dünne Schichten zertheilt, und fremde gröbere Körper von dem Rohre zu-rückhält. Soweit fremde Körper, wie Steine, Eisenstücke u. s. w., durch das Gitter gelangen können, werden auch sie und zwar nach zweijähriger Erfahrung ohne Schwierigkeit durch die Pumpen zu Tage gefördert. Die Maschine hat nur 24ps effectiv. Der ganze Bagger kostete nur 95 000 M. und ersetzte einen älteren Schaufelbagger von 35PS und 136000 M. Kosten in der Weise, dass bei ersterem 100 kbm Schlick 3,2 M., bei letzterem 8,3 M. zu fördern kosten. Bei der im Durchschnitt etwa 7m tiefen Hafensohle schafft der Pumpenbagger in der Minute 8 kbm und an einem Tage von 10 Stunden 1700 kbm Schlick von grösster Dichtigkeit.

Als ein beaclitenswerthes Beispiel der übrigens nur für sehr unreinen Boden und beengte Flächen vortheilhaften Löffelbagger kann der in Fig. 21 u. 22 dargestellte, bei dem Hafenbau in Triest²) gebrauchte grosse Bagger dieser Art dienen. Der 1,9 kbm fassende, aus starkem Eisenblech bestehende und mit vier 8cm dicken und 18cm vorspringenden Zähnen armirte Löffel wird von der Dampfmaschine in der durch die Ketten angegebenen Weise bewegt. Das Entleeren desselben geschieht nicht wie bei älteren Löffeln vermittelst einer Klappe im hinteren Theile, sondern durch seitliche Umdrehung des Löffels um seinen Stiel. Zu diesem Zwecke wird der Stiel des gefüllten Löffels für einen Augenblick an einer an dem Gerüste excentrisch befestigten Kette a angehängt, indem deren Haken in den Ring des (unten erkennbaren) Halsbandes b eingesteckt wird. Der alsdann ausserhalb seines Schwerpunktes aufgehängte Löffel dreht sich sofort sammt dem Stiele seitwärts und schüttet seinen Inhalt in den darunter liegenden Klappenprahm. Die Dauer einer vollständigen Operation beträgt etwa 5 Minuten, doch erfolgen im Durchschnitt nur etwa 8 Füllungen in der Stunde bei Schlammboden und 10m Tiefe. Wenn grössere Steine Vorkommen, so leistet der Bagger nur etwa 3 kbm in 1 Stunde, hebt jedoch Steine bis zu 6T Gewicht.

Von ausserordentlicher Leistung soll nach Mal ezieux³) der von Morris und Cumings construirte und im Hafen von New-York angewandte Bagger (Fig. 20, Taf. LX) sein. Der bis zu 4 kbm fassende, aus zwei Theilen sich zu einem Halb-cylinder zusammensetzende Kübel gleicht in mancher Hinsicht den bekannten Beton-

kübeln und wird ähnlich bedient. Nur muss er in geöffnetem Zustande hinabgelassen und erst, nachdem er sich durch das eigene Gewicht und das seines Rahmens in den Boden gesenkt hat, in möglichst grosser Tiefe und ohne vorher zu steigen geschlossen worden. Um ihn geöffnet zu halten, braucht nur die parallel zur Cylin-derachse liegende Stange, welche mit den oberen Kanten des Kübels durch Gelenke verbunden ist, in die Höhe gezogen zu werden. Hierzu dient die links sichtbare Kette a. Um den Kübel aber zu schliessen und ihn geschlossen hinauf zu ziehen, dient die rechts sichtbare Kette b, welche anfangs schlaff ist und alsdann angezogen wird, wenn der Kübel in den Boden eingegriffen hat. Die Kette dreht dann mittelst eines grossen Rades eine ebenfalls parallel zur Cylinderachse liegende Welle. Auf dieser Welle sitzen zwei kleinere Räder, durch deren Drehung sich zwei an der erstgenannten Stange befestigte Ketten c c aufwickeln, dadurch diese Stange herabziehen und die oberen Kanten des Halbcylinders auseinander-, die unteren aber zusammendrängen oder den Kübel schliessen. Ein solcher Bagger soll bei 7m,5 Tiefe in 10 Stunden 1500 kbm ziemlich festen Schlamm baggern. Der Hauptvorzug desselben dürfte jedoch wohl nur bei sehr grossen Tiefen hervortreten.

In sehr ähnlicher Weise ist die ebenfalls in New-York in dem „East-river“ gebrauchte Steinzange Fig. 19 construirt, mit welcher gelegentlich des dortigen Brückenbaus ein Stein block von 15T Gewicht oder etwa 6 kbm Grösse gehoben worden ist.

Die Beseitigung der Baggererde ist wie bereits erwähnt ein sehr bedeutender Factor des ganzen Baggerbetriebes. Yergl. Cap. XY, § 15. Sie lässt sich bewirken durch Prahme, durch die Betriebskraft des Baggers selbst und durch besondere aber zeitweilig feststehende Zwischenapparate zwischen Bagger und Ablagerungsstelle.

Das allgemeinste Mittel bilden wohl stets die Prahme. Diese sind jedoch in neuerer Zeit so vervollkommnet, dass z. B. die früher meist gebräuchlichen dichten Prahme d. h. solche, die nicht mit Klappen versehen sind, jetzt fast als veraltet gelten dürfen. Es erscheint wohl nur noch ausnahmsweise rationell, das Baggergut aus den Prahmen durch Schaufeln auszuwerfen oder zu verharren, und zwar nur dann, wenn der Boden zur Aufhöhung eines Ufers benutzt werden soll und auf andere Weise nicht dorthin zu schaffen ist. Wo solche Prahme noch dauernd benutzt

werden müssen, ist jedenfalls ihre Herstellung aus Eisen anzurathen, weil hölzerne unverhältnissmässig rasch abgängig werden.

Weit vortliedhafter sind Prahme mit Klappen und zwar entweder mit Seitenklappen oder mit Bodenklappen. Die erstere Art ist nur da vorzuziehen, wo die Ausschüttung auf seichtem Wasser geschehen muss, während Bodenklappen alles festere Material viel leichter zum Ausstürzen bringen, aber eine grössere Wassertiefe bedürfen. In Fig. 12 ist u. A. der Querschnitt eines einfachen Prahmes mit Seitenklappen angegeben, aus welchem zu ersehen ist, dass der Boden nach beiden Seiten eine geneigte Ebene bilden muss, auf welcher das Material durch sein eigenes Gewicht abrutscht, sobald die in den Seitenwänden enthaltenen, an ihrer Oberkante in Scharnieren hängenden Klappen geöffnet werden. Letzteres geschieht durch Lösung eines Hakens oder dergl. Der geneigte Boden wird übrigens benutzt um mit dem unteren graden und eigentlichen Schiffsboden einen wasserdichten mit Luft gefüllten Raum einzuscliliessen, der die Tragfähigkeit des Prahmes sehr vergrössert. Von gewöhnlicheren Prahmen mit Bodenklappen geben Fig. 14, 15, 16 und 21, 22 gute Beispiele. Sobald ein einfacher Trichter wegen zu grosser Länge im Vergleich zur

Breite und Tiefe nicht mehr zweckmässig erscheint, wendet man zwei oder mehrere hintereinander an, und theilt ferner wohl der Quere nach den Boden durch eine Zwischenwand in zwei Theile, damit derselbe steifer bleibt und die Klappen nicht unnöthig gross werden. Es muss jedoch nirgends eine horizontale Fläche im Laderäume bleiben. Auch hier dienen alle schrägen etwa unter 45 Grad geneigten Flächen in Verbindung mit der äusseren Schiffswand und dem unteren Schiffsboden dazu, Lufträume zu schaffen.

Wie gross die Prahme und in welchen Verhältnissen sie zu bauen sind, muss von den Wasser Verhältnissen namentlich der disponibelen Tiefe abhängen. Die Prahme müssen, um nicht bei ungleicher Beladung zu verbiegen, stets eine zweckmässige Ge-sammtform und genügende Stärke haben. Um die Tiefe möglichst klein zu erhalten wird die Länge vergrössert und der vordere und hintere Theil entweder als blosser Luftraum oder bei grösseren Prahmen als nutzbarer Kaum für das.Logiren der Mannschaft benutzt. Es ist letzteres oft für den Betrieb hinsichtlich der Zeitersparniss sehr vortheilhaft.

Der Verschluss der Klappen geschieht sowohl bei Seitenklappen als Bodenklappen mit Ketten, die meistens auf eine durch Sperrhaken festgehaltene Windewelle geschlungen sind. Es ist dabei von Wichtigkeit, dass sich die Sperrhaken leicht lösen lassen und dass die Unterstützung der Winde durch Längs- oder Querbalken nicht nacligiebt und dadurch eine zu grosse Undichtigkeit der Klappen erfolgt. Dagegen hat man auf absolute Wasserdichtigkeit des Laderaumes von vorn herein zu verzichten, aber dementsprechend auch das geringere Gewicht des Baggergutes für die Tragfähigkeit des Prahmes, unter Berücksichtigung des Wasserauftriebs, zu berechnen. In der Bordhöhe wird zweckmässigerweise ein schmaler Gang hergestellt, damit die den Prahm bedienenden Arbeiter von dem einen Ende desselben zum anderen kommen und ausserdem nöthigenfalls von dort die Ketten bedienen können. Wenn bei Klappenprahmen das Wasser ohne Nachtheil, z. B. bei Wellenschlag, in den Laderaum gelangen darf, so kann zwar die Mitte des Prahmes niedrig gehalten werden. Um so mehr ist es aber dann nöthig, die Enden des Fahrzeugs zur Sicherung desselben und der Mannschaft aus dem Wasser hervorragen zu lassen. Es muss auf offenem Wasser sehr häufig der Erdtransport wegen Wellenschlages unterbrochen werden und ist deshalb zur möglichsten Einschränkung solcher den ganzen Baggerbetrieb störenden Unterbrechung die Bauart der Prahme so einzurichten, dass diese noch bei einem gewissen Wellenschläge mit voller Ladung sicher fahren können.

Nur bei sehr kleinem Baggerbetrieb werden die Prahme durch Menschenkraft mit Zugleinen oder Schiebestangen fortbewegt, bei jedem grösseren jedoch dienen hierzu besondere Schleppdampfer. Es richtet sich hiernach zunächst die Anzahl der Bedienungsmannschaft. Im ersteren Falle wird sie stets grösser sein als im letzteren, wenn nicht etwa die Ladungen, die Entfernungen und die Strömung des Wassers sehr klein sind. Wegen dieser verschiedenen Umstände ist eine bestimmte Zahl der Mannschaft nicht anzugeben. Bei Schleppbetrieb fassen die Prahme etwa mindestens 20, oft aber 50 kbm und darüber. Sie erfordern dabei fast stets zwei Mann und zwar auf jedem Ende einen, welche durch Steuern ein Anstossen zu vermeiden, sowie die Taue bei der Füllung durch den Bagger oder bei der Verbindung mit den Schleppdampfern und endlich die Ketten u. s. w. bei der Entleerung des Prahmes zu bedienen haben. Bei sehr grossen Prahmen und schwierigen Wassei-verliältnissen sind jedoch zuweilen 3 bis 4 Mann erforderlich.

Damit die Kraft des Dampfers möglichst ansgenutzt wird, muss derselbe bei grösseren Entfernungen stets mehrere Prahme zugleich schleppen. Es entsteht dadurch für diese und ihre Bedienungsmannschaft unvermeidlich ein um so grösserer Zeitverlust, je grösser ihre Zahl. Die zweckmässigste Bestimmung der Grösse des Dampfers und der zu schleppenden Zahl der Prahme hängt von der Grösse und Füllungszeit der letzteren, der Weite des Transports und den Wasserverhältnissen, wie von Strömung und Wind ab, so dass bei Aenderung des einen Factors der Betrieb im Uebrigen eine Aenderung erfordert. Im Allgemeinen ist es daher zweckmässig verschiedene grosse und lieber mehrere kleine als einen grossen Dampfer zum Schleppen disponibel zu haben.

Trotz aller praktischen Umsicht bleibt jedoch das Schleppen vieler einzelner Prahme stets ein theueres Mittel und ist es deshalb für grossen Baggerbetrieb als ein bedeutender Fortschritt zu bezeichnen, dass Prahme mit eigener Dampfmaschine angewandt werden. Hiervon geben die Fig. 3 bis 6 zwei Beispiele und zwar sowohl von Prahmen mit Seitenklappen als auch mit Bodenklappen. Beide dargestellten Prahme sind bei der Erbauung des Suez-Canals verwandt, und tragen im Durchschnitt bezw. 85 und 125 kbm. Sie besitzen jeder eine starke Maschine am Ilintertheil des Schiffes mit je 2 symmetrisch liegenden Schiffsschrauben und fahren beladen 5 bis 6Km in 1 Stunde. Im Ganzen waren davon 67 im Gebrauch. Ausser diesen kleineren Dampfprahmen wurden daselbst 36 grössere, nur mit Bodenklappen versehene, für den Transport nach den beiden offenen Meeren und den grossen Binnenseen dienende Dampfprahme benutzt, welche 3m,85 tief gingen, 42m,7 lang und 7m breit waren, einen Fassungsraum von 200 kbm und eine Dampfmaschine von nom. 50ps besassen. Dieselben hatten jedoch nur eine 2m,5 grosse Schraube und fuhren mit 6 bis 7 Knoten, also fast mit doppelter Geschwindigkeit als jene.

Schon vor der Ausführung des Suez-Canales waren übrigens derartige Dampfprahme von ähnlicher Grösse und Einrichtung in England, namentlich auf der Clyde und der Tyne, sowie in einigen Häfen in Gebrauch. Nach den amtlichen Mittheilungen des zur Zeit die Arbeiten an der Clyde leitenden Ingenieurs J. Deas¹⁸) verhalten sich die Kosten für Beseitigung der Baggererde mit Hülfe der Dampfprahme (Steam Hopper Barges) im Vergleich zu den Kosten bei Verwendung von geschleppten Prahmen (Towing Bunts) wie 1:3. Die dort gebrauchten 14 Dampfprahme, welche ausser den älteren 270 Schlepprahmen die 6 grossen bis 75ps starken Bagger bedienen, fassen 320 cub. yards oder etwa 240 kbm, gehen beladen 3m,5 tief, sind 43m,5 lang und 7m,5 breit, haben eine Maschine von nom. 40PS und laufen 8 bis 9 Knoten. Die Mannschaft besteht dabei nur aus dem Capitain, 1 bis 2 Matrosen, 1 Maschinisten und 1 Heizer. Die Maschine wird angeheizt, sobald die Füllung beginnt, diese dauert je nach Umständen l¹/* bis 2 Stunden. Im Durchschnitt füllen 3 Bagger 16 bis 18 solcher Dampfprahme in 1 Tag. Ausser der Ersparung an Mannschaft, Kohlen und sonstigen Unterhaltungs- und Betriebskosten besteht der Vortheil der grossen Dampfprahme noch darin, dass sie bei bewegtem Wasser ungleich ruhiger und sicherer neben den Baggern liegen als die kleinen Prahme, dass wegen des seltenen Wechsels weniger Zeitverlust stattfindet und dass sie auch bei starkem Sturm zu den meist seewärts belegenen Abladestellen fahren können.

Wenn die Baggererde aufs Ufer gehoben und mit Eisenbahnen abgefahren

1S) Deas, On the River Clyde. Glasgow 1876. Handbuch d. Ingen.-Wisseusch. III.

werden soll, empfiehlt es sich Prahme zu benutzen, welche auf ihrem Verdeck etwa 1 bis 3 kbm grosse Kasten haben, die mittelst Hebevorrichtungen gehoben und in die Eisenbahnwagen verstürzt werden. Von dieser Einrichtung war z. B. hei dem Bau des Suez-Canals Gebrauch gemacht, und wurden auf beweglichen geneigten. Ebenen die Kasten 14m hoch über den Canalspiegel gehoben. Näheres s. Bd. IV, Cap. V Die zweite Hauptmetliocle die Erde zu beseitigen geschieht mit Hülfe des Baggers selbst, wie bereits oben gelegentlich der Pumpenbagger erwähnt wurde. Im grossartigsten Maasstabe geschah dies seiner Zeit bei dem Suez-Canale, sowie später mit den dorthin verkauften Baggern an dem Donau-Canale bei Wien. Es hoben diese Bagger die Erde 14m,8 hoch über Wasser und stürzten dieselbe in eine 70m lange, bis auf das Ufer reichende mit 1:10 bis 13 geneigte halbcylindrische

Fig. 48.

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Schüttrinne. Diese Rinne war in einiger Entfernung vom Bagger durch ein besonderes mit dem Bagger fest verbundenes Fahrzeug unterstützt (s. nebenstehende Fig. 48). In den meisten Fällen musste durch eine Kreisel-* pumpe Wasser zum besseren Gleiten des Bodens in die Rinne geschöpft werden. In ähnlicher Weise ist auch später bei dem Amsterdamer Nordseecanale an solchen Stellen verfahren, wo die Bagger dem Ufer nahe genug arbeiteten.

Bei dem Bau des Amsterdamer Nordseecanales hat man zuerst die Kreiselpumpe benutzt und nach Fig. 23, Taf. LX die Baggererde von dem Bagger aus nach den entfernteren Abladestellen zu schaffen. Es nimmt diese Methode eine Mittelstufe ein zwischen derjenigen, wobei die Erde mit Hülfe des Baggers selbst ans Ufer geschafft wird und wobei dies mit Hülfe besonderer Zwischenapparate geschieht, indem die Kreiselpumpe zwar ein besonderer Apparat, aber doch von der Dampfmaschine des Baggers bedient und unmittelbar an demselben befestigt ist. Die Erde fällt von der Schüttrinne in das senkrechte Rohr, in welchem sich unten in der Höhe des Wasser Spiegels ein lm,07 im Durchmesser haltender Kreisel befindet. Derselbe ist ebenfalls von unten offen und kann je nach Bedürfniss dem von oben kommenden Boden Wasser zusetzen. Von beiden Seiten kann in jedem Augenblick der Zufluss durch ein Ventil regulirt werden. Aus dem Kreisel gelangt das etwa 50⁽’/o feste Stoffe

Fig. 49.

enthaltende Material in ein auf dem Wasser schwimmendes, durch mehrere Gelenke nach nebenstehender Fig. 49 zickzack-förmig gelegtes Rohr von 0m,4 Durchmesser, welches durch Balancirstangen gegen Drehung geschützt ist und an seinem freien Ende durch Ansatzrohre beliebig verlängert werden kann. Das freie Ende des Rohres kann über etwaige Dämme gelegt werden, wenn die Ablagerung hinter diesen zu erfolgen hat. Der Bagger darf sich ohne Rücksicht auf das Rohr bewegen, so lange nur dessen freies Ende richtig liegt und von Zeit zu Zeit verlegt wird. Bei dem genannten Canale hat das Rohr eine Länge von 250m erreicht, ohne dass der Bagger in seiner Leistung hätte eingeschränkt werden müssen. Vgl. Wiebe, Nordseecanal bei Amsterdam, Zeitschr. f Bauw. 1872 und Engineering 1868.

trägt. Die obere volle Kettenhälfte läuft nach nebenstehender Fig. 50 wie hei dem Eimer-Bagger auf kleinen festen Laufrollen, während die untere leere Seite grosse Rollen zu ihrer Unterstützung hat. Die bewegende Trommel wird in der Nähe des Baggers durch eine besondere Dampfmaschine gedreht. Die ganze Kette ruht mit einem festen Träger auf zwei gekuppelten Schiffen. Die ganze Anordnung ist jedoch längst nicht so bequem für die Bewegung des Baggers und dürfte durch die Reibung der Kette auf den Rollen und in ihren Gelenken gewiss dem Transport durch den Kreisel nachstehen.

Für kleinere Verhältnisse ist diese Einrichtung u. A. in dem Hafen von Papenburg mit gutem Erfolge nachgeahmt. Nur ist dabei eine besondere kleinere Centri-fugalpumpe neben dem eigentlichen Ejector aufgestellt, welche schon oben in die Schüttrinne Wasser giesst. Diese Anordnung bezweckt, auch ohne etwaige Benutzung des Ejectors, etwaigen schweren Boden in der Schüttrinne verdünnen zu können.

Ein selbstständig neben dem Bagger wirkender Apparat ist die in Fig 10, Taf. LX dargestellte, ebenfalls am Amsterdamer Canal gebrauchte Platten-Kette ohne Ende, welche auf jedem Gliede einen vorn und hinten otfenen Schlammkasten Fig. 50.

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Endlich sei hier noch die im Jahre 1877 ausgeführte Pumpstation für Bag-gerschlick in Bremerhafen erwähnt, welche in Fig 12 und 13, Taf. LX dargestellt ist. Dieselbe hat den Zweck den im Hafen gebaggerten Schlick nicht mehr durch Schlepprahmen nach der Weser transportiren zu müssen, welches wegen der nur kurzen Oeffnungszeit der Dockschleusen, des bei Sturm unsicheren Schleppens u. s. w. sich als sehr umständlich und ebenso kostspielig erwies. Es wird vielmehr durch die 20PS starke Maschine, welche drei Saug- und Druckpumpen treibt, der Schlick aus den im Hafen bleibenden Prahmen gehoben und nach Belieben entweder in die Weser (s. Fig. 2, Taf. LVil) oder auf eine bestimmte Fläche des Binnenlandes gedrückt. Jede Pumpe hat 0m,4 Durchmesser im Kolben und 0m,6 Hub, und arbeitet unabhängig von der anderen. Das für alle Pumpen gemeinsame Druckrohr von 0m,3 Weite gabelt sich nach den genannten beiden Richtungen. Der in die Weser geförderte Schlick wird von der Strömung spurlos beseitigt, wogegen der aufs Land geschaffte austrocknet und zu landwirtschaftlichen Zwecken abgefahren wird. Die Schlickpumpe beseitigt in einem Tage 1000 bis 1200 kbra Schlick. Die Kosten für die Fortschatfung des Schlickes haben sich hierdurch auf 0,4 der früheren Kosten ermässigt.

Literatur.

G. Hagen, Handbuch der Wasserbaukunst. III. Theil. Berlin 1863.

Storm Buy sing, Handleiding tot de kennis der waterbouwkunde. Breda, van Brolte & Co. 1864.

The design and construction of harbours, by Thomas Stevenson. Edinburgh, A. & C. Black. 1874. Latour et Gassend, Travaux hydrauliques maritimes. Marseille 1861.

E. Cresy, Encyclopaedia of civil engineering. London 1865.

Friedmann, Officieller Bericht über das Marinewesen auf der Weltausstellung zu Wien. 1873.

E. Heid er, Der Bau der Trockendocks im Arsenale des österr. Lloyd in Triest und Pola. Graz. 1873. Derselbe. Der Bau der vereinigten Slip- und Trockendocks u, s. w. in Triest. Triest. 1861.

Travaux publics des 6tats-unis d’Amerique en 1870. Rapport de mission par M. Malezieux. Paris, Dunod 1873. Exposition universelle ä Paris en 1867. Notices sur les modeles pp. relatifs aux travaux publics. Paris, Thunot et Co. 1867.

Exposition universelle ä Vienne en 1873. Notices sur les modeles pp. Paris, Imprimerie nationale 1873.

XVIII. Capitel.

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Bearbeitet von

G. Franzius,

Marine-IIafenbaudircctor in Gaarden bei Klei.

(Hierzu Taf. LXVI, LXYII und 15 Holzschnitte).

§ 1. Zweck und Arten der Seezeichen. Im vorhergehenden Capitel (§ 1) ist bereits hervorgehoben, dass den Schiffen sehr grosse Gefahren drohen, sobald sie sich den Küsten nähern. Treten hier Stürme und Nebel ein, welche den Curs in unbestimmbarem Maasse beeinflussen und die natürlichen Leuchtfeuer am Himmelsgewölbe verfinstern, so steuert auch der erfahrenste Seemann irregeleitet der Klippe zu und das Schiff, das unbeschädigt die Erde umfuhr, zerschellt vielleicht an dem heimathlichen Strande.

Um dieses zu verhindern muss sowohl die Nähe des Ufers auf möglichst grosse Entfernung hin bemerkbar, als auch hiernach die ganze Küste durch unveränderliche Schiffahrtszeichen leicht und sicher erkennbar gemacht werden. Dementsprechend haben alle diese Zeichen entweder den Zweck, als Hauptmarken die Küste im Allgemeinen oder als Nebenmarken gewisse einzelne Punkte des Ufers, wie z. B. Untiefen, Flussmündungen, Fahrwasser u. s. w. zu bezeichnen.

Der physicalischen Wirkungsweise, der baulichen Anordnung und Construction nach sind folgende verschiedene Arten zu unterscheiden:

A.    Sichtbare (optische) Zeichen und zwar

a.    Feste oder Landmarken

1.    Tagesmarken (Baken oder Kape)

2.    Nachtmarken (Leuchtthürme);

b.    Schwimmende Zeichen

1.    Tagesmarken (Tonnen und Bojen).

2.    Nachtmarken (Feuerschiffe).

B.    Hörbare (akustische) Zeichen

a.    am Lande aufgestellt (Kanonen, Gongs, Glocken, Pfeifen, Hörner, Sirenen)

b.    Schwimmende Zeichen (Glockenbojen, Courtenay’s selbstthätige Boje).

Ausgeschlossen von der nachfolgenden Betrachtung sind alle diejenigen Zeichen, welche die auf der Fahrt befindlichen Schiffe selbst geben, z. B. um Collisionen mit anderen Schiffen zu vermeiden.¹) Ferner sind auch die an Flüssen von geringerer Breite, sowohl im Fluthgebiet als oberhalb desselben, vorkommenden einfacheren Mittel zur Bezeichnung des Fahrwassers, des Ufers oder der Untiefen u. s. w. hier nicht weiter besprochen.²) Es darf jedoch bemerkt werden, dass bei intensiverem Betriebe der Flusschiffalirt die Anwendung von Nachtmarken oder die Beleuchtung des Flusses während der Nacht schon hier und dort gefordert wird. Ferner wird bei eiliger Ausführung wichtiger Bauten, sowie bei lebhaftem Betriebe in einzelnen Hafentheilen eine künstliche intensive Beleuchtung in neuerer Zeit angestrebt. Die im Nachstehenden beschriebenen Beleuchtungs-Methoden können zum Theil auch für derartige Zwecke nutzbar gemacht werden und besitzen deshalb ein allgemeineres Interesse als lediglich für die Seeschiffahrt.

§ 2. Geschichtliches. Es ist wahrscheinlich, dass die ersten Versuche zur Bezeichnung der Küsten schon in allerfrühester Zeit gemacht worden sind, da schon im dritten Jahrhundert v. Chr. auf der Insel Pharos der unter Ptolemaeus Philadelphus erbaute Thurm — der sogenannte Pharus von Alexandria — bestand, welcher, wie Alan Stevenson aus Strabo, Plinius, Josephus u. A. nachweist, unzweifelhaft als Leuchtthurm diente, und wenn die Angaben des Josephus richtig sind, eine grössere Sichtweite besass, als alle Thürme der späteren Zeit.⁸)

Plinius erwähnt kurz die Leuclitthürme von Ostia und Ravenna. Von neueren Schriftstellern werden noch als aus dem Mittelalter herstammend der Thurm an der Mündung des Guadalquivir, der von Corunna, von Boulcgne und von Dover genannt.

Der erste ausführlich beschriebene und durch Zeichnung dargestellte Thurm neuerer Zeit ist der von Cordovan an der Mündung der Garonne, der in den Jahren 1584 — 1610 erbaut wurde.⁴)

Von ganz besonderem Interesse sind sodann die Bauten auf dem Inselfelsen Edystone bei Plymouth. Der erste hier errichtete Thurm wurde nach kurzer Thätigkeit 1703 mit seinem Erbauer vom Sturm ins Meer gestürzt. Der zweite brannte 1755 ab. Der von Smeaton 4 Jahre später errichtete massive Thurm wurde jedoch wegen seiner Stabilität, welche durch zweckmässige Verthei-lung der Massen und durch sorgfältige Conslruction des Details erreicht wurde, ein Muster für eine ganze Reihe folgender Thürme.

Anfangs vereinzelt, dann immer zahlreicher springen die Funken von Ufer zu Ufer und in unserer Zeit wächst die Zahl der Leuchtfeuer mit jeder Nacht.

Trotzdem gingen im Jahre 1876 nach den Ermittelungen des deutschen nautischen Vereins noch 1558 Schiffe auf See verloren.

§ 3. Sichtbare Zeichen. Ihre Stellung und Sichtweite. Die Stellung der sichtbaren (optischen) Zeichen muss, wenn dieselben als Hauptmarken dienen sollen, derartig gewählt werden, dass sie von der See aus früher als jeder andere Punkt der Küste erkannt werden können, und zwar so frühzeitig, dass das ansegelnde und sich orientirende Fahrzeug seinen Curs noch beliebig zu ändern vermag, ohne sich in gefährlicher Weise dem Ufer zu nähern. Die Entfernung zweier Hauptmarken von einander soll nach allgemein gültiger Regel kleiner sein, als die Summe ihrer beiden Sichtweiten, so dass ein parallel zur Küste fahrendes Schilf stets ein Zeichen in Sicht behält. Bei Anwendung dieser Vorschrift sollte aber nicht, wie in der Regel geschieht, die Sichtweite unter normalen Witterungsverhältnissen, sondern bei Unwetter zu Grunde gelegt werden, da die Seezeichen für alle Fälle ausreichen sollen.

Die Nebenmarken müssen genau an den Punkten aufgestellt sein, welche sie bezeichnen sollen. Linien, wie z. B. Fahrwasser, werden durch zwei Marken

J) Vergl. u. A. kaiserl. Verordnung vom 23. Dccember 1871 betr. Maassregeln zur Verhütung des Zusammenstosses der Schiffe auf See.

²) Man vergl. jedoch Cap. IX. § 16, S. 518.

s) Vergl. Alan Stevenson. Rudimentary treatise etc., S. 4. — Voltmann, Beiträge u. s. w.

3. Band, S. 255.

(Richtbaken, Leitfeuer) festgelegt, von denen die hintere höher sein soll, als die vordere, um nicht ganz verdeckt werden zu können.

Ihre Sichtweite ist so zu bemessen, dass das nahende Fahrzeug, wenn es das Zeichen in Sicht bekommt, ohne Schwierigkeit den durch dasselbe vorgeschriebenen Curs zu nehmen im Stande ist. Die Nebenmarken sind von einander unabhängig und richtet sich ihre gegenseitige Entfernung ganz allein nach der Beschaffenheit des Ufers. Sie wird also um so geringer, je gefahrvoller die Küste in Folge von Untiefen, Strömungen u. s. w. ist. Andererseits erfordert ein durch charakteristische Formen weithin kenntliches Ufer eine geringere Zahl künstlicher Marken als ein flacher Strand.

Auf Taf. LXV ist in Fig. 11 eine Uebersichtskarte der Leuchtfeuer an der pommersclien Küste gegeben. Aus derselben ist ersichtlich, dass nach Vollendung des Funkenhagener Thurmes sich dort die Lichtkreise ausnahmslos schneiden. Es ist also der oben aufgestellten Forderung zwar im Allgemeinen genügt, aber nur hei mittlerer Sichtigkeit des Wetters. Wird die Sichtweite jedes Feuers durch trübe Luft nur etwas verringert, so wird die Küste noch immer an vielen Stellen unzureichend erleuchtet bleiben, zumal die Lichter verschwinden, wenn sie am meisten gebraucht werden.

Die Sichtweite x eines Seezeichens lässt sich aus der Höhe h desselben über dem Meeresspiegel und aus dem Erdradius r berechnen, wobei auf die erforderliche Correction wegen der Strahlenbrechung der Atmosphäre Rücksicht zu nehmen ist.

Ist der höchste Punkt B des in A, errichteten Zeichens in der Entfernung x von A, also bei A noch sichtbar, liegt also B in dem scheinbaren Horizont des Punktes A, so ist, da man AB = AA, = x annehmen darf:

x* -(- r² — (r -j- Kf oder 1 x⁴

Fig. 1.

1 x2 2~ “r⁷

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also h =

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gesetzt werden kann, da das zweite Glied der Reihe bei denjenigen Entfernungen, in welchen Seezeichen überhaupt noch ohne unverhältnissmässig hoch zu werden verwendbar sind, keinen merkbaren Einfluss äussert.

Nun ist aber die Meereshöhe eines im scheinbaren Horizont AB sichtbaren Punktes B in Wirklichkeit nicht A, B = h, sondern A, B,, da das in A befindliche Auge den leuchtenden Punkt in der Tangente der von dem Lichtstrahl in Folge der Strahlenbrechung beschriebene Curve zu sehen glaubt. Es muss also h entsprechend dem Refractionswinkel BAB, verkleinert werden.

Dieser Winkel ist abhängig von der Entfernung der Punkte A und B, d. li. von dem Centriwinkel G und kann, wenn er auch nach den Tageszeiten und dem Zustande der Atmosphäre schwankt, nach Beobachtungen von Gauss zu 0,0653 C angenommen werden.

Andererseits ist der Winkel B A A, = J/² 0 und da bei der Kleinheit der Winkel angenommen werden darf, dass

BB,: BA, = <BAB,: <BAA, so ist BB,:h = 0,0653 C: V² C oder

BB, = 0,1306 h = 0,1306

Es ist daher die corrigirte Meereshöhe des Punktes B

«²

2.

— 0,1306    = 0,8694

Drückt man h, in Meter und x in Seemeilen⁵) aus, so ergiebt sich, da der Radius der Erde r = 6373200“ beträgt:

h, = 0,235 z²

In der Praxis ist nun noch zu berücksichtigen, dass das Auge des Beobachters bei A nicht in der Höhe des Meeresspiegels, sondern auf dem Deck irgend eines Fahrzeuges sich befindet. Es braucht also die Höhe eines Seezeichens, welches in der Entfernung x gesehen werden soll, nur so gross zu sein, dass sie einer Sichtweite x — y entspricht, wo nach Fig. 2 y die Sichtweite eines in Decksliölie befindlichen Punktes bezeichnet. Diese Beobachtungshöhe vom Deck aus wird z. B. von der deutschen Admiralität stets zu 4m,5 angenommen und es ergiebt sich y aus Gleich. 3, wenn man in dieselbe h, = 4,5 einsetzt. Man erhält alsdann y = 4,4 Seemeilen. Hiernach berechnet sich die Sichtweite x vom Bord eines Schiffes aus der Formel: h = 0,235 (x—4,4)²

Bei einer Höhe des Leuchtfeuers von 50m über dem Meeresspiegel beträgt daher die Leuchtweite x = v/—^— -4- 4,4 = rund 19 Seemeilen.

T 0,23o    '    ⁷

Da die erforderliche Höhe der Seezeichen mit dem Quadrat der geforderten Sichtweite wächst und z. B. bei 25 Seemeilen schon rund 100“ betragen muss, so ist hierdurch zugleich die grösste Entfernung angedeutet, bis zu welcher etwa eine niedrige Küste nach See zu bezeichnet werden kann.

§ 4. Landmarken. 1. Tagesmarken. Die festen oder Landmarken lassen sich, wie in § 1 gesagt, in Tages- und Nachtmarken trennen. Erstere sollen ausschliesslich bei Tage, letztere zwar vorzugsweise bei Nacht sichtbar sein, dienen jedoch in den meisten Fällen gleichzeitig auch am Tage als Schiffahrtszeichen. Wenn die Tagesmarken zu Hauptmarken bestimmt sind, so werden sie in der Regel als hohe thurmartige Holzgerüste — an der Nordsee „Kape“ genannt, construirt, welche, von verschiedenen Seiten gesehen, auch verschiedene, aber immer möglichst auffallende Form zeigen. Siehe Taf. XLV. — Sie müssen daher grosse Flächen, besitzen, die jedoch von durchbrochenem Gitterwerk hergestellt werden um dem Winddrucke weniger ausgesetzt zu sein. Oft ist auch ein gemauerter Unterbau vorhanden, auf welchem eine drei- oder vierseitige Rüstung errichtet ist. Dieselbe muss selbstverständlich sehr stark verankert werden.

Tagesmarken zur Bezeichnung einzelner Punkte pflegen aus Baken, leichten Holzgerüsten oder einfachen Steinpyramiden zu bestehen, siehe Fig. 13 u. 14, Taf. LXYI. Ferner werden, wie in Cap. XIY, § 25 bereits erwähnt ist, alle möglichen Bauwerke, namentlich Thürme, Windmühlen u. s. w., wenn sie eine geeignete Lage und charakteristische Form besitzen, als Tagesmarken benutzt.

Dagegen ist noch zu bemerken, dass die Nebenmarken in vielen Fällen nicht ausschliesslich zur Bezeichnung bestimmter Orte dienen, sondern namentlich in der

Fig. 2.

T'

__U_

v / 4

V /j?

3.

4.

⁵) Wenn in diesem Capitel von. Meilen gesprochen wird, sind stets Seemeilen gemeint. Eine See

meile = 1852m.

Nähe der Häfen gleichzeitig als Signale aller Art, zur Angabe der Wasserstände, der Witterungsbeobachtungen, LootsenVerhältnisse u. s. w. Dahin gehören z. B. die sogenannten Winkbaken, bei denen das obere Ende mit einer Flagge versehen ist und nach beiden Seiten geneigt werden kann, wodurch das anfahrende Schiff angewiesen wird nach rechts oder links zu steuern. Ferner die Sturmsignale der Seewarten, welche mit charakteristisch gestalteten Körpern oder mit Flaggen gegeben werden. Dabei bedeutet das Aufziehen des Balles, dass irgend eine Störung eintreten wird. Durch zwei Kegel, die mit der Spitze nach oben oder unten gerichtet sind, wird angedeutet, aus welcher Himmelsgegend in den nächsten 36 Stunden der Wind wehen wird. Ein hinzugefügter Cylinder meldet sehr starken Sturm an- eine Flagge kündet an, dass der Wind mit der Sonne herumgeht, zwei Flaggen bedeuten die entgegengesetzte Drehung u. s. w.

§ 5. Landmarken. 2. Nachtmarken. Der Thurm. Von noch grösserer Bedeutung als die Tagesmarken sind im Allgemeinen die Nachtmarken. Jene lassen sich wenigstens in gewisser Weise durch grosse Vorsicht in der Berichtigung des Curses und durch Tiefenmessungen ersetzen; ohne Nachtmarken ist aber eine Küstenschiffahrt bei dunkler Nacht geradezu unmöglich.

Hinsichtlich der bereits im Allgemeinen besprochenen Entfernung, Höhe und Sichtweite ist für Nachtmarken insbesondere zu beachten, dass die Letztere nicht blos von der Höhe über dem Horizont, sondern auch wesentlich von der Stärke des gespendeten Lichtes abhängt. Von dieser wird im folgenden Paragraphen die Kede sein.

Bei jeder Nachtmarke sind zunächst zwei von einander unabhängige Tlieile zu unterscheiden: der Leuchtapparat und das diesen Apparat tragende Bauwerk oder der Thurm.

Der Thurm hat den Zweck eine sichere Aufstellung und Wartung des Lichtes zu ermöglichen. Soll Letzteres nur auf geringe Entfernung sichtbar sein, wie dies bei den Hafenfeuern der Fall ist, so kann zur Unterstützung desselben ein hoher Laternenpfahl ausreichen. Bei wirklichen Seezeichen muss der Leuchtapparat jedoch auf einem thurmartigen Gerüst angebracht werden, welches in möglichster Nähe des Apparats einen zweiten Raum für den Wärter enthalten muss. Die eigentliche Wohnung des Wärters liegt jedoch zweckmässig nicht im Thurme selbst, sofern dies überhaupt vermieden werden kann, sondern in der Nähe des Thurmes, damit der Wärter nicht im Stande ist, die Wachtstube mit dem Wohnzimmer zu vertauschen und der Staub der Wohnung nicht in den Lampenraum dringt.

In neuerer Zeit pflegt man ausser jenen beiden Räumen noch solche für Nebelhörner nebst Dampfkessel und Betriebsmaterialien anzulegen und so mit dem sichtbaren Seezeichen zugleich ein hörbares zu verbinden. Eine solche Verbindung ist jedenfalls sehr zweckmässig, weil die Marke dadurch in den Stand gesetzt wird, ihren Zweck jederzeit erfüllen zu können.

Als Baumaterial wird für die Thürme Holz, Stein und Eisen angewandt. Holz allerdings seiner Feuergefährlichkeit wegen nur ausnahmsweise in solchen Gegenden, in denen Stein und Eisen nur mit unverhältnissmässigen Kosten zu beschaffen sind oder bei Marken kleinster Art.

Zwischen den letztgenannten Materialien findet dieselbe scharfe Concurrenz statt wie bei den Brückenbauten, und man wird sich je nach den Umständen für dieses oder jenes entscheiden. Im Allgemeinen lässt sich nur sagen, dass wenn der Baugrund günstig ist und Arbeitskräfte und Materialien ohne zu grosse Schwierigkeit herangebracht werden können, stets ein steinerner Thurm erbaut werden soll, weil er dauerhafter und daher billiger zu unterhalten ist, als der eiserne. Auch ist die erforderliche Stabilität des Thurmes gegen Wind- und Wellendruck sicherer durch Verwendung grosser Massen, welche durch ihr Gewicht widerstehen, zu erreichen, als durch Constructionen, bei denen sowohl die Verbindung der einzelnen Theile unter einander, als auch die Verbindung des Ganzen mit dem Baugrunde, durch die sich stets wiederholenden Angriffe zerstörender Kräfte allmählich gelockert wird.

In dieser Hinsicht verdienen daher die steinernen Thtirme den Vorzug vor den eisernen. Alan Stevenson ist sogar der Ansicht, dass auf Felsen, die dem Seegange in vollem Maasse ausgesetzt sind, wie z. B. diejenigen, auf denen der Skerryvore-Leuchtthurm errichtet wurde, eiserne Thürme wegen ungenügender Stabilität durchaus unzweckmässig sein würden.

Dagegen ist es nur durch Anwendung der Eisenconstruction möglich geworden, eine ganze Reihe von Leuclitthürmen an den einsamsten Klippen und Sandbänken des Oceans zu errichten, indem man sie, in ihre Theile zerlegt, aber fertig bearbeitet heranbrachte, und mit verhältnissmässig wenig Arbeitern in kurzer Zeit aufstellte, ja selbst manchmal wieder auseinander nahm und an gelegenerer Stelle neu errichtete. Der Vortheil leichter Versetzbarkeit ist aber in solchen Fällen von grossem Werth, wo man sich vielleicht erst nach einer längeren Reihe von Jahren überzeugt, dass der Bauplatz gegen die Angriffe der See entweder gar nicht zu halten ist, wie z. B. der mehrfach erwähnte, von der See unterwaschene Eclystone, oder dass eine Erhaltung des vorhandenen Thurmes nur durch Schutzwerke mit grossen dauernden Kosten zu erreichen ist, wie auf der Insel Wangeroog.

1. Thürme von Stein. Die grösste Schwierigkeit bei dem Bau steinerner Thtirme liegt in der Herstellung eines sicheren Fundaments, besonders wenn es darauf ankommt den Baugrund sowohl tragfähig zu machen, als auch gegen Unterspülung zu sichern. Wenn nun auch die Fundirung als solche von derjenigen eines Brückenpfeilers Tu B. nicht wesentlich abweiclit und daher ein Eingehen auf die verschiedenen Constructionsarten nicht erforderlich erscheint, so mag doch nachstehendes, in Fig. 8, Taf. LXVI dargestelltes Beispiel als Beleg dafür dienen, mit welchen Schwierigkeiten häufig beim Bau von Leuchtthürmen zu kämpfen ist.

Südlich von Brest liegt die kleine Insel Sein, welche sich in einer Reihe von einzelnen Felsen etwa 8 Seemeilen weit ins Meer hinaus erstreckt. Die meisten von ihnen bleiben immer unter Wasser und bilden eine Art Wehr, gegen welches die Strömung mit Heftigkeit anschlägt, mehrere Meilen im Umkreis die Schiffahrt gefährdend. Einer dieser Felsen, der von Ar-Men, welcher bei den tiefsten Ebben etwa zweimal im Jahre um höchstens lm,5 trockenläuft, wurde für die Errichtung eines Leuchtthurms ausersehen. Von Anwendung einer Eisenconstruction nach Art der Fig. 9, Taf. LXVI wurde Abstand genommen, weil die Bohrung von Löchern mit etwa 20Cm Durchmesser zur Befestigung der eisernen Säulen zu viel Zeit erfordert hätte. Auch fürchtete man, dass der Felsen, welcher nur einen sehr geringen Umfang hat und steil in die Tiefe abfällt, den Sprengungen nicht genügenden Widerstand bieten möchte. Endlich war es unmöglich schwere Eisenstücke auf dem Felsen zu landen, da die Anfahrt an denselben selbst mit leichten Booten schon höchst gefährlich war. Es wurde daher beschlossen einen massiven Leuchtthurm aufzuführen und zu dem Zwecke auf der ganzen Felsenkuppe in je lra Entfernung Löcher von 30cra Tiefe zu bohren. In diese sollten lm lange, 6om starke Eisenstangen gesteckt werden, um zunächst eine Verankerung für den Sockel des Leuchtthurms herzustellen, und gleichzeitig den Zusammenhang des Felsens zu sichern. Für die Bohrung der Löcher wurden Fischer der Insel Sein angeworben. Diese kletterten mit einem Kork-Gürtel um den Leib aus ihren Barken auf den Felsen und arbeiteten je 2 Mann an einem Bohrloch mit äusserster Anstrengung, unaufhörlich von den Wellen bespült, die über ihren Köpfen zusammenschlugen. Ward einer der Leute von den Wellen fortgetragen, so hielt ihn sein Korkgürtel über Wasser, die heftige Strömung führte ihn rasch vom Felsen, an dem er sonst zerschlagen worden wäre, in die See hinaus, um dort von dazu bestimmten Booten aufgenommen und nach der Arbeitsstelle zurückgeführt zu werden. Im ersten Jahre wurden zur Zeit der Aequinoction 8 Arbeitsstunden gewonnen, in denen 15 Löcher an den vorspringendsten Stellen des Felsens gebohrt wurden. Im nächsten Jahre gelang es 40 neue Löcher herzustellen und einzelne Vorsprünge abzuhauen. Im dritten wurden die Eisenstangen eingesteckt und vergossen, auch mit dem Mauern begonnen, aber noch 4 weitere Jahre waren erforderlich, um etwa 100 kbm Mauerwerk auszuführen und ein 1 bis 2m hohes Plateau zu schaffen, auf dem die weiteren Arbeiten mit grösserer Sicherheit und Schnelligkeit fortgeführt werden konnten.

Besonders interessant durch seine Fundirung ist ferner der Leuchtthurm auf dem Spectakle Biff im Hudson-See. Derselbe ist in einer Wassertiefe von etwa 4ra auf Felsen erbaut. Um die Baustelle und die Fundamente zu schützen wurde ein aus doppelten Wänden bestehender hölzerner Kasten von rund 30m Aussenseite und 15ra innerer Weite nach vorher sorgfältig ermittelter Form des Felsgrundes am Lande hergestellt, dann herangeflösst und durch 1800T Steinmaterial versenkt, so dass eine quadratische Wasserfläche von 15m Breite ringsum durch einen 3m,5 über Wasser reichenden Damm namentlich gegen Eisgang gesichert war. In diesem Kaum wurde die Sohle gereinigt und sodann ein tonnenartig construirter, aufrecht stehender Cylinder aus 15cm starken Hölzern, welche innen durch Holzkränze versteift, aussen durch eiserne Bänder gehalten wurden, bis auf den Felsen hinabgedrückt, indem man jedes Holz hinabrammte. Nachdem sodann durch Taucher die kleinen Undichtigkeiten und Fugen mit Tauwerk und Heu abgedichtet und die Zwischenräume zwischen dem Cylinder und den Innenwänden des Dammes durch Beton gefüllt waren, wurde der Cylinder ausgepumpt und der Thurm von Unten auf regelrecht gemauert.

Diese Construction ist durchaus zu empfehlen, da es an einer dem Seegange stark ausgesetzten Baustelle ausserordentlich schwierig sein würde, namentlich den ersten Fangedamm auf andere Weise herzustellen, weil die Anwendung von Beton in bewegtem Wasser nicht rathsam und, wenn der Bauplatz weit vom Ufer entfernt, kaum möglich ist. Eine Fundirung auf grossen künstlichen Blöcken würde zwar ebenfalls ausführbar, aber theurer und weniger solide sein.

Wenn der Baugrund nicht aus Felsen besteht und der Fuss des Thurmes den Angriffen der See ausgesetzt ist, so muss das Fundament nicht nur durch Spundwände ringsum eingeschlossen werden, (siehe Fig. 12, Taf. LXVI), sondern es ist auch durch geeignete Ufer schütz werke dafür zu sorgen, dass die Wassertiefen in der Nähe des Thurmes sich nicht bei aussergewöhnlichen Fluthen wesentlich vergrössern können. Bei dem Bremer Leuchtthurm in der Unterweser wurde, nachdem das Fundament auf solche Weise bereits in die grösste Gefahr gerathen war, die Sicherung durch den Bau von drei Buhnen vollständig erzielt.⁵)

Ist der Bauplatz des Thurmes ungünstig gewählt, oder wird mit den Uferdeckwerken zu spät begonnen, so kann deren Herstellung Kosten verursachen, gegen welche diejenigen des Leuchtthurmes selbst fast verschwinden.

Die Form des Thurmes wird nicht nur durch die Bestimmung der Höhe und der herzustellenden Räumlichkeiten, sondern auch namentlich durch die Forderung hinsichtlich Stabilität gegen Wind- und Wellendruck bedingt. Letzteres umsomehr, je weniger Räume im Innern verlangt werden. Nach Fresnel kann der Winddruck gegen eine normale Fläche beim stärksten Orkan zu 275 k pro □“ angenommen werden (s. Cap. XIV § 20). Ueber die Grösse des Wellenstosses in der Hochwasserlinie sind die Ausgaben Cap. XIV, § 8, Cap. XV, § 3 und Cap. XVII, § 11 zu vergleichen. Wie derselbe jedoch im Allgemeinen nach Oben und Unten hin ab nimmt ist noch ziemlich unbekannt.

Unbedingt zweckmässig ist es den horizontalen Querschnitt der Thürme kreisrund zu construiren, da der Druck des Windes und der Wellen gegen Flächen, die um den

Winkel a von der Normalen ab weichen, sich bekanntlich im Verhältnis» von cos² a:l vermindert.

Für den verticalen Querschnitt lässt sich eine allgemein gültige Form nicht angeben. Es ist zwar leicht verständlich, dass der Thurm um so stabiler sein wird, je tiefer sein Schwerpunkt liegt und dass theoretisch demnach der Kegel die beste Form für einen Leuchtthurm darstellen würde. Da aber der Angriff der Wellen auf die höheren Tlieile des Thurmes erheblich abnimmt, so würde man für die verschiedenen Theile auch verschiedene Kegel construiren müssen, und es würde sich der Thurm aus abgestumpften Kegeln zusammensetzen, deren Durchmesser in den einzelnen Schichten nach oben zu sich verringert. Nimmt man die Abschnitte klein genug, so bilden die Mäntel der Kegel eine Fläche, die als durch Umdrehung einer Curve um die Achse des Thurmes erzeugt angesehen werden kann. Unter bestimmten Voraussetzungen z. B. nach Festsetzung des oberen und unteren Thurmdurchmessers und des Rauminhalts der erforderlichen Gemächer, lässt sich dann, wie dies z. B. von Alan Stevenson beim Bau des Leuchtthurms auf dem Skerryvore geschehen ist, ermitteln, bei welcher Curve das Volumen des Thurms am geringsten ist und gleichzeitig der Schwerpunkt am tiefsten liegt. Stevenson erhielt in dem genannten Falle eine Hyperbel, doch war dies nur die Folge der gemachten Voraussetzungen.

Wenn die Grösse des Wellendrucks in den verschiedenen Schichtenhöhen bekannt ist, so kann die Stabilität des Thurms auf graphischem Wege am besten ermittelt werden. Man wird dann nach Festsetzung der Höhe des Thurmes, sowie des oberen Durchmessers, welcher bei Leucht-Apparaten erster Classe nicht unter 5m angenommen werden sollte, zunächst die ganze erforderliche Masse des Thurmes ermitteln, welche durch ihr Gewicht verhindert, dass der Thurm auf dem Untergründe verschoben wird. Dabei ist zu beachten, dass das Gewicht in Folge der Umhüllung durch die Wellen verringert wird. Der Reibungscoefficient von Stein auf geebnetem Felsen wird von Rondelet zu 0,7 angegeben. Wenn die ganze hierfür erforderliche Mauermasse berechnet ist, sind die nöthigen Räumlichkeiten möglichst hoch im Thurm unterzubringen, wobei die Stärken der äusseren Mauern nicht unter 0,6 bis lm,0 angenommen werden dürfen, wenn nicht Wind und Wellen durch das Mauerwerk dringen sollen. Nun kann man die Stützlinie in bekannter Weise aus dem horizontal wirkenden Wind- und Wellendruck und den schichtenweise zu ermittelnden Gewichten des Mauerwerks construiren.

Es wird sich zwar für die Stützlinie eine ähnliche Curve ergeben, wie sie in den Profilen der drei bekanntesten englischen Leuchtthürme auf dem Edystone (siehe nebenstehende Skizze), dem Beil-Rock und dem Skerryvore genügend bekannt ist, aber es erscheint nicht ohne Weiteres zweckmässig die äussere Form des Thurms der Stützlinie genau nachzubilden, da es nicht allein darauf ankommt, den Thurm im Ganzen stabil zu Construiren, sondern auch den Aussenwänden eine solche Form zu geben, dass sie dem directen Angriffe der Wellen am besten widerstehen. Nun ist im Cap. XVII, § 11 hervorgehoben, dass sowohl die vorhandene Wassertiefe

Fig. 3.

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als die Beschaffenheit des Baugrundes auf das Profil des auszuführenden Bauwerks von grösstem Einfluss sind, und das dort für Hafendämme Gesagte hat auch für die Leuchtthürme Gültigkeit. Man wird also in flachem Wasser und auf angeschwemmtem Boden ein Profil wählen, das möglichst allmählig aus dem horizontalen Meeresboden in die verticale Mauer übergeht, siehe Fig. 12, Taf. LXVI, während man in grösserer Wassertiefe und auf felsigem Boden sogleich mit steilen Wänden beginnt.

Die neueren, namentlich die französischen Leuchtthürme, steigen daher ganz oder nahezu lothrecht aus dem Wasser auf, siehe Fig. 8, Taf. LXVI. Es hat dies ausserdem den Vortheil, dass die unteren Schichten des Mauerwerks durch das Gewicht der darüber liegenden besser gehalten werden. In dem oberen Theile des Thurmes kann die Stützlinie unter allen Umständen so nahe der Mittellinie liegen, dass die Herstellung des Mauerprofils nach einer Curve überflüssig erscheint und vielmehr eine gradlinige Dossirung vorzuziehen ist. Wenn der Thurm ausser dem Wärterzimmer keine weiteren Bäume erhalten soll, so werden die Aussenwände zweckmässig gegen einen mittleren Kern durch radiale Innenmauern abgesteift. In dem Kern läuft dann die Wendeltreppe hinauf. Die Spindel derselben kann, wenn der Leuchtapparat drehbar ist, zur Aufnahme des die Drehung bewirkenden Gewichtes dienen. So z. B. hei dem für die Insel Borkum bestimmten neuen Leuchtthürme, der auf Taf. LXVI Fig. 1 bis 6 dargestellt ist.

Als Beispiel eines Leuchtthurmes, der zugleich als Wohnung für den Wärter und zur Aufstellung eines Nebelhornes dient, ist in Fig. 7 der von 1869—1873 erbaute Leuchtthurm du Four dargestellt. Derselbe enthält 5 Stockwerke. Im Erdgeschoss befindet sich ein Kohlendepot und ein Oelmagazin, im ersten Stock ein Wasserbehälter für 5 kbm süsses Wasser zum Speisen von zwei Dampfkesseln und ein zweites Kohlendepot; im zweiten Stockwerk ist eine Küche, im dritten ein Schlafzimmer für 2 Wärter und im vierten ein Nebelhorn mit 2 Kesseln untergebracht. Im fünften Stockwerk liegt das Wärterzimmer.

Als Material steinerner Thiirme werden an den deutschen Küsten vorzugsweise Ziegel mit Klinkerverblendung angewandt. Bei Quadern ist die Anordnung eines zweckmässigen Verbandes von besonderer Wichtigkeit. Namentlich war dies der Fall als man die Verwendung des Cementes noch nicht genügend kannte und giebt Fig. 10 auf Taf. LXVI in dem Querschnitt des von Smeaton erbauten Thurmes auf dem Edystone das beste Beispiel eines zweckmässigen Quaderverbandes.

Man giebt den steinernen Leuchtthürmen einen Anstrich mit Oelfarbe, welcher sorgfältig unterhalten werden muss, dann aber das Mauerwerk auch in vorzüglicher Weise gegen Verwitterung schützt.

2) Thür me von Eisen. Die Schwierigkeit der Fundirung steinerner Thürme ist es namentlich, welche die Anwendung von Eisenconstructionen in vielen Fällen als vortheilhafter erscheinen lässt. Dies ist besonders auf stets unter Wasser liegenden Sandbänken der Fall, auf welchen ein Steinbau schwer zu unterhalten ist, da bei der Beweglichkeit des Bodens stets zu befürchten sein würde, dass durch den Widerstand, welchen das Bauwerk den Wellen entgegensetzt, Auskolkungen entstehen und eine Unterspülung des Baues eintritt.

Bei eisernen Thürmen ist dies nicht zu befürchten, da der ganze Bau auf wenigen, tief in den Boden geschraubten Pfählen ruht, welche die Wasserbewegung nicht hemmen. Allerdings ist es erforderlich, dass diese Pfähle, wie überhaupt die ganze Construction, ausserordentlich fest und steif in sich ist, dass also alle Knotenpunkte durch horizontalen und verticalen Diagonalverband gehalten werden.

Der über Wasser befindliche Tlieil des Thurmes bestellt entweder aus Säulen, die sich auf die Pfähle setzen, in bestimmten Höhen von etwa 5 bis 6m horizontal und vertical versteift sind und oben ein eisernes Haus mit darauf befindlicher Laterne tragen, oder aus einer weiteren Röhre von etwa 2m Durchmesser, welche seitlich durch dünnere Köhren gestützt wird und nur die Laterne trägt, während die übrigen Käume niedrig über Wasser liegen.

Ein Beispiel der ersten Construction ist in dem amerikanischen Leuchtthurm auf „tlie Thimble Schoal“ (Fig. 9) gegeben. Zum Einschrauben sämmtlicher Pfähle von einer vorher errichteten Plattform in den feinen harten Sand waren wenige

Fig. 4.

Wochen erforderlich.

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f iL

Aehnlich ist der nebenstehend skizzirte Thurm von Calcasieu construirt. Derselbe hat eine Höhe über Wasser von 20m und ruht auf nur 4 Pfählen, die 4m tief eingeschraubt sind. Seitlich sind 4 weitere Pfähle ebenso tief eingeschraubt und zwar so, dass über den Meeresboden nur die Pfahlköpfe vortreten, mit denen dann die ersten tragenden Pfähle durch Spreizen uud Anker verbunden sind.

-Ü

An den Fuss der Pfähle sind zwei Umgänge einer rechtsgängigen Schraubenfläche angegossen. Der Kopf der Mittelpfähle wird dagegen durch eine übergeschobene Haube mit linksgängigem Gewinde gebildet, die wie die Gegenmutter einer Schraube wirkt. Auf dieser Haube ruht ein Gusstiick, welches mit den nöthigen Ansätzen zur Befestigung der Spreizen u. s. w. versehen ist, während sich die Säule des Oberbaues direct auf den Pfahlkopf setzt.

Die Gründung auf Schraubenpfählen ist freilich für kleinere leichtere Thürme besonders vortheilhaft, aber auch für hohe Thürme angewendet. So z. B. bei dem fast 50m hohen Leuchtthurm auf dem Trinity-Sand im Golf von Mexico, der auf 8 Pfählen steht und die Form einer achtseitigen Pyramide besitzt. Er ist der Höhe nach in 7 Stockwerke getheilt. Im dritten ist durch eiserne Wände das Wohnhaus für die Wächter gebildet und von diesem geht in einer etwa 2m hohen Röhre die Treppe zur Laterne hinauf, in derselben Weise wie bei dem in Fig. 11 dargestellten Thurm auf der spanischen Insel Buda. Letzterer Thurm kann als Beispiel der obengenannten zweiten Constructionsart dienen und zwar als eins der grössten, da das Licht 53m über dem Hochwasser liegt.

Nach demselben Princip, also aus einer nach den Seiten abgesteiften eisernen Röhre bestehend, ist auch der in Fig. 15 u. 16 gezeichnete kleine Leuchtthurm zu Scliillighörn a. d. Jade erbaut, welcher zwei Feuer über einander besitzt.

Eine pneumatische Fundirung sowie Sclieibenpfähle mit Druckwasser würden unter Umständen gewiss zu empfehlen sein.

3. Die Laterne. Der zur Aufstellung des Lichtes bestimmte oberste Theil * eines Leuchtthurmes heisst die Laterne. Er wird bei allen Thürmen aus einem eisernen Gerippe construirt, welches das eiserne Dach trägt, jedoch Wände aus starkem Fensterglas besitzt, die gegen anfliegende Vögel durch Drahtgitter geschützt werden. Eine dicht unter der Laterne angebrachte Gallerie muss dem Wärter ermöglichen von Aussen überall an die Glasscheiben zu gelangen.

Aus Fig. 10 auf Taf. LXVII ist die Construction der Laterne genau ersichtlich.

§ 6. Nachtmarken. Das Licht. 1. Das Brennmaterial. Zur Beleuchtung der Leuchtthiirme diente in älterer Zeit wahrscheinlich ausschliesslich ein Holzfeuer. Noch im Jahre 1770 wurden der im § 2 erwähnte Thurm von Cordovan und andere in dieser Weise beleuchtet. Später wurden statt des Holzes Steinkohlen verwendet. Gleichzeitig kam auch die Talgkerze in Gebrauch, und zwar zuerst auf dem 1759 erbauten Thurme auf dem Edystone. 1780 wurden die ersten Lampen mit parabolischen Hohlspiegeln auf dem Thurm von Cordovan aufgestellt und mit Riiböl gespeist. Dieses Oel ist dann fast ein Jahrhundert ausschliesslich in Gebrauch gewesen und wurde erst in den letzten Jahrzehnten durch das Mineralöl verdrängt, seitdem die Bedenken, welche dessen leichte Entzündlichkeit anfangs verursachte, durch grössere Vertrautheit der Wärter mit dem Material schwanden. Namentlich in Frankreich machte man unaufhörlich Versuche über die Verwendbarkeit und die beste Art der Mineralöle. Da diese leichten Oele — Kohlenwasserstoffe — durchschnittlich um so eher zu Explosionen Veranlassung geben, je leichter sie sind, so handelte es sich mit Rücksicht auf die Sicherheit des Dienstes darum, ein in seiner Zusammensetzung constantes, nicht zu leichtes Oel zu finden. Das amerikanische Petroleum wurde, als in dieser Beziehung und in seinen übrigen Eigenschaften zu veränderlich, gänzlich ausgeschlossen, dagegen das von Yonny’s Mineralöl-Gesellschaft in Glasgow und Edinburgh gelieferte Paraffinöl als das beste anerkannt und 1873 für alle französischen Leuchtfeuer — die schwimmenden ausgenommen — vorgeschrieben. Die Kosten dieses Oeles sind nur etwa halb so gross wie die des Rlib-öles, dabei sind die Dochte leichter anzuzünden, besser rein zu halten und weniger dem Verkohlen ausgesetzt, als bei Anwendung von Riiböl. Auch in England ist daher das Yonny’sche Paraffinöl fast ausschliesslich in Gebrauch gekommen, während es allerdings etwa seit dem Jahre 1875 in Frankreich bereits wieder verdrängt wurde, woselbst jetzt alles Mineralöl im eigenen Lande gewonnen wird.⁶)

Die Verwendung des Steinkohlengases stösst in den meisten Fällen auf grosse Schwierigkeiten und bewährt sich nur da, wo Vier Thurm ohne Anstand mit einer vorhandenen Gasleitung in Verbindung gesetzt werden kann. Der Betrieb einer besonderen Gasanstalt lediglich für den Leuchtthurm ist verliältnissmässig zu theuer, eine lange Leitung namentlich vom Lande aus nach frei im Wasser stehenden Thürmen mit nicht geringen Schwierigkeiten verknüpft. Durch Sackungen in der Rohrleitung entstehen unvermeidlich Wasseransammlungen, die zu Störungen Veranlassung geben. Da der Meeresgrund aber fast überall seewärts abfällt und zwar oft ganz unregelmässig und wellenförmig, so sind bei solchen Leitungen die Wasseransammlungen an den tiefsten Punkten gar nicht zu beseitigen. Es sind jedoch Fälle vorhanden, in denen das Gaslicht mit gutem Erfolge zur Erleuchtung von Thürmen, Baken und auch Bojen-verwendet worden ist und noch wird, so z. B. in Port Glasgow, Sunderland, Bremerhaven u. a. 0.

Die mit dem Drummondschen Kalklichte gemachten Versuche haben das gewünschte Resultat nicht gehabt, dagegen unterliegt es wohl keinem Zweifel mehr, dass das electrische Licht, bei welchem bekanntlich Kohle im electrischen Strom verbrannt wird, auch für die Beleuchtung der Küsten von der grössten Bedeutung sein wird. Denn wenn auch eine vollkommene Isolirung der unterseeischen Leitungen und die vollständige Zuverlässigkeit der Apparate noch nicht ganz erreicht sind, so darf man doch hoffen, dass es demnächst mit Hülfe dieses Lichtes gelingen wird in sehr besuchten Häfen und Strommtindungen eine Menge kleinerer Seezeichen, als Baken und Bojen, vom Ufer aus zu erleuchten und auf solchen Wasserstrassen auch bei Nacht eine sichere Schiffahrt zu ermöglichen.

Zur Beleuchtung von Thürmen ist das electrische Licht bereits mehrfach mit Erfolg verwandt, so auf den Thürmen von la Heve seit 1863 resp. 1865, auf dem Thurme von Gris-Nez seit 1868. Auf jedem Thurme sind 2 magnet-electrisclie Maschinen aufgestellt, deren jede ein Licht von 200 Lichtstärken erzeugt. Zwei 8pfer-dige Locomobilen sind vorhanden und werden bei Nebel beide Maschinen und beide Locomobilen in Betrieb gesetzt.

Der wesentlichste Vorzug des electrischen Lichtes vor jedem anderen besteht in seiner ausserordentlich grossen Leuchtkraft. Wenn man z. B. zwei Apparate erster Ordnung für Küböl und für electrisches Licht mit einander vergleicht, so zeigt sich folgendes Kesultat:

Lichtstärken in Carcel-Lampen.

electr. Licht.

Küböl.

es besitzt die leuchtende Flamme:

23

200

ohne Apparat.................

630    5000

2525    15000

4000    73500 .

mit einem Apparat für festes Feuer (hinsichtlich der Bezeichnung vergl. § 7)..............

desgleichen für Blinkfeuer.............

desgleichen für festes Feuer mit Blinken ......

Km

Freilich ist mit dieser grossen Leuchtkraft durchaus keine entsprechende Sichtweite verbunden. Dieselbe ist vielmehr nur wenig grösser als die des Küböls, namentlich bei Nebel. Indem man z. B. ein electrisches Licht von 3500 Lichtstärken mit einer Oellampe von 360 Lichtstärken vergleicht, zeigte sich, dass bei klarer Luft, bei welcher eine als Maasstab dienende Carcel-Lampe 5Km weit sichtbar war, die Sichtweite der Oellampe 18,7Km, die des electrischen Lichtes 23,4Km betrug. Bei trübem Wetter war die Carcel-Lampe lKm, die Oellampe 2,08Km, das electrische Licht 2,40Km weit sichtbar. Bei ganz trüber Luft war die Carcel-Lampe 0,lKm, die Oellampe 0,160 das electrische Licht 0,177Km weit sichtbar.

Wenn nun auch die Sichtweite des electrischen Lichtes nicht wesentlich grösser ist, als die des Oelliclites, so gestattet doch die grössere Leuchtkraft die Dauer der Blinke zu vergrössern, wodurch der Seemann mehr Zeit gewinnt seinen Curs zu berichtigen. Auch können die Apparate für electrisches Licht wesentlich kleiner werden als beim Oel. Wenn z. B. bei einem Apparat 1. Ordnung für Mineralöl eine Höhe von 2m,59 nur ein Durchmesser von ln’,84 erforderlich ist, reichen hierfür bei electrischem Licht Ora,77 resp. 0m,30 aus.

Was die Betriebskosten betrifft, so stellen sich dieselben nach Keynaud bei den Feuern von la Heve für electrisches Licht von 125 Lichtstärken pro Stunde auf 2400 Frcs., bei Rüböllicht von 23 Lichtstärken pro Stunde auf 1752 Frcs. Demnach pro Lichtstärke des electrischen Lichtes auf 0,0192 Frcs. und des Rübölliehtes auf 0,0762 Frcs. — Letzteres würde also 4 Mal theurer sein als ersteres, wenn es nur darauf ankommt, Lichtstärken zu erzeugen. Da aber die Sichtweite eine eben so grosse Bedeutung hat als die absolute Helligkeit des Lichtes, so kann ein solcher Vergleich nicht entscheidend sein.

Es erscheint daher wahrscheinlich, dass die electrische Beleuchtung namentlich an solchen Orten mehr und mehr in Anwendung kommen wird, an denen etwaige Reparaturen an den Maschinen leicht ausgeführt werden können und wo gleichzeitig durch Maschinen getriebene hörbare Seezeichen (Sirenen, Pfeifen u. s. w.) aufgestellt sind, da die erforderlichen Maschinen dann für beide Arten von Seezeichen gebraucht werden können.⁷)

2) Die Lampe. Die Lampe, oh für Rüböl oder Mineralöl bestimmt, ist nach Art der Zimmerlampen mit runden Brennern versehen. Anfangs verwendete man volle cylindrische Dochte; die Luft konnte nur von Aussen hinzutreten, um die Verbrennung zu befördern und es entstand daher Rauch. Argand erfand 1800 die Brenner für dünne hohle Dochte, denen die Luft von Innen und Aussen zugeführt wird. Seine Brenner sind bis auf die jüngste Zeit in Gebrauch gewesen, neuerdings jedoch in Frankreich von Dotz und Lepaute, in England von Douglas verbesserte Brenner eingeführt, durch welche eine bedeutende Vergrösserung der Lichtintensität erzielt worden sein soll.

Die Lampe besitzt, je nach der Leuchtkraft, welche es zu erzeugen gilt, einen bis sechs Dochte. Wenn mehrere Dochte vorhanden sind, so haben sie verschiedene Durchmesser und sind concentrisch angeordnet, so dass jeder kleinere Docht sein Licht durch die sämmtlichen Flammen der grösseren Dochte schickt. Jeder Docht ist jedoch mit selbstständiger Führung versehen.

Die concentrische Anordnung ist durch den optischen Apparat zur Sammlung der Strahlen bedingt; damit dieser nämlich den gewünschten Zweck möglichst erfüllt,

d. h. das Licht möglichst in einer bestimmten Richtung sammelt, müsste die Flamme nur ein leuchtender Punkt im Brennpunkte des optischen Apparates sein, darf also jedenfalls keine zu grosse Dimensionen besitzen, wenn nicht ein Tlieil des Lichtes sich zerstreuen soll. In den meisten Fällen wird allerdings eine gewisse Zerstreuung des Lichtes gewünscht, damit die Fläche, welche beleuchtet werden, von der aus das Feuer somit sichtbar werden soll, nicht zu klein werde, vielmehr in einem bestimmten Verhältnisse zu dem Durchmesser des optischen Apparates stehe, wie dies aus der Tabelle auf Seite 1121 ersichtlich ist. Namentlich ist eine grössere Divergenz der Strahlen bei den Blinkfeuern erwünscht, bei denen die Dauer der Sichtbarkeit eines Blinkes von der Divergenz direct abhängt.

Die Oelzuführung geschieht bei den grösseren Lampen auf künstlichem Wege nach Art der von Carcel 1800 erfundenen Uhrlampen, bei welcher dem Docht das Oel mittelst eines Pumpwerks zugeführt wird, das durch ein vollständig von dem Oel eingeschlossenes Uhrwerk betrieben wird. Man erreicht hierdurch nicht nur eine grosse Stätigkeit der Flamme, sondern auch die Zuführung eines Oelquantums, welches erheblich grösser ist, als das des wirklich verbrannten Oels. Dieses ist von der grössten Wichtigkeit, da man

1.    bei ein und derselben Lampe durch grössere Oelzuführung die erzeugte Lichtmenge bis zu einer gewissen Grenze beliebig vergrössern kann,

2.    durch Zuführung von überflüssigem Oel eine Erwärmung des ganzen im Oelbehälter befindlichen Oels erreicht und dies im Winter vor dem Dickwerden schützt, und

3.    die Lampendochte vor zu rascher Verkohlung bewahrt und hierdurch ein Abnehmen der Lichtstärke mit zunehmender Brennzeit im Laufe einer und derselben Nacht erheblich verhindert.

1878, 1. Febr.

Man führt also in der Regel den Dochten das Vierfache des wirklich zu verbrennenden Oelquantums zu, und lässt davon die drei nicht verbrannten Theile in den Oelbcliälter zuriickfliessen. Dieser befindet sich dicht unterhalb des Brenners. Ausser diesen mechanischen sogen. Uhrlampen sind für kleinere Apparate noch die gewöhnlichen hydrostatischen Lampen in Gebrauch, bei welchen das Oel in einem etwas über dem Niveau der Brenner innerhalb oder ausserhalb des optischen Apparates angebrachten Gefässe enthalten ist (Fig. 8, Taf. LXVII). Aus diesem Behälter fliesst es durch ein bei Tage verschlossenes Zuleitungsrohr bis in einem dicht unter dem Niveau des Brenners angebrachten offenen Trichter, aus welchem der Docht das erforderliche Oel auffängt, während das überflüssige durch ein IJeberlaufrohr in ein Gefäss nach unten abläuft. Der obere Oelbehälter muss stets so gross sein, dass er für die längste Nacht ausreicht. Das aus ihm überlaufende Oel wird in dem Gefäss d aufgefangen.

Diese hydrostatischen Lampen sind jedoch wegen der in und über der Höhe des Brenners und der Flamme befindlichen Constructionstheile in solchen Fällen nicht anwendbar, wo man das Licht einer einzigen Flamme über den ganzen Horizont auszubreiten oder in eine grössere Anzahl von regelmässig vertheilten Lichtbündeln zu verdichten hat.

Bei beiden Lampenarten ist es von grosser Bedeutung, dass der sogen. Lampen-cylinder, der natürlich in seinem unteren Theile aus Glas besteht, neben der Flamme keine plötzliche Profil-Verengung hat. Denn mit dieser ist immer ein Wechsel in den Wandstärken des Cylinders verbunden, woraus durch Brechung und Spiegelung so unregelmässige Ablenkungen entstehen, dass die von aussen durch den Cylinder betrachtete Flamme gerade an den Stellen, an welchen sie am meisten Licht geben sollte, dunkle horizontale Linien zeigt, welche die beabsichtigte Wirkung im hohen Grade beeinträchtigen. Die Verengung des Cylinders muss daher ganz allmählich stattfinden.

Ueber die Durchmesser der Dochte, die Stärke des Lichtes und den Oelver-brauch enthält die nachstehende Tabelle verschiedene Werthe, die sich auf die in Frankreich neu eingeführten Apparate für Mineralöl beziehen:

Innerer

Durchmesser

dos

Intensität der Flamme mit ohne

Mittlerer Durchmesser Durchmesser der des äusseren

Dochtes Brenners

Zahl

Oel- Verbrauch

optischen Apparates Dochte.

des

optischen

Apparat

mm

mm

Lichtstärken.

Apparat für festes Feuer

pro Stunde

in

pro Jahr

in

Grammen.

Kilogramm.

w ca o it^ 05 -j O o O hf-ü<

lO    CO N r(

105

110

30

820

900

85

65

45

25

90

70

50

30

23

14

6,4

2,2

510

630

3600

2520

250

360

1440

64

18

160

610

55

220

Es wird unter einer Lichtstärke oder Lichteinheit stets das Licht einer ein-doclitigen Carcel-Lampe mit einem Dochtdurchmesser von 20mm verstanden, welche in der Stunde 40s Rüböl verbrennt.

§ 7. Naclitmarken. Benennung der Leuchtfeuer. Die Benennung der Leuchtfeuer ist eine verschiedene:

1.    nach der äusseren Erscheinung des Lichtes,

2.    nach der Ausdehnung des zu beleuchtenden Objectes,

3.    nach der Stärke des erzeugten Lichtes.

Handbuch d. Ingen.-Wissensch. III.

1) Die äussere Erscheinung namentlich hat zu einer grossen Zahl von Benennungen geführt, die in den verschiedenen Ländern jetzt ziemlich allgemein übereinstimmen.

In der Kaiserlichen Marine Deutschlands werden die folgenden Arten unterschieden, siehe nebenstehende Fig. 5:

1.    Das feste Feuer (Fixed light; Feu fixe), dasselbe scheint ununterbrochen mit gleichbleibender Lichtstärke, weiss oder farbig;

2.    Festes Feuer mit Blinken (Fixed and flashing light; Feu fixe ä eclats). Ein festes Feuer, welches ausserdem in regelmässigen Zwischenräumen helle, weisse oder rothe Blinke zeigt und kurz vor oder nach diesen Blinken momentan verschwindet;

3.    Wechselfeuer ('Alter-nating light; Feu alterna-tifi) erscheint abwechselnd

Fig. 5.

Helligkeit, in Lichtstärken.

Sichtweite, in S. M.

63D--H

i-20,2-)o

Festes Feuer.

094k

Drehfeuer.

f07S

—3450 ----

----.4000

-H

—630

l45ü

i-W-

v.

Bl inkfeuer.

F. F. mit Blinken.

roth und weiss ohne Verdunkelungen;

4.    Dreh feu er (Revolving light; Feu tournant) allmählich zur grössten Lichtstärke zunehmend und ebenso allmählich bis zur Verdunkelung wieder abnehmend. Die Verdunkelungen treten in gleichen Zwischenräumen von 1 bis 2 oder 3 Minuten, selten jede halbe oder drittel Minute ein;

5.    Blinkfeuer (Flashing light; Feu ä eclats) zeigt 1 bis 15 Blinke in der Minute;

6.    Funkelfeuer (Feu scintillant), ein Blinkfeuer von mehr als 15 Blinken in der Minute;

7.    Unterbrochenes Feuer (Internüttent light) erscheint plötzlich, bleibt eine Zeit lang sichtbar und verschwindet dann ebenso plötzlich auf kürzere Dauer.

Im Wesentlichen von einander verschieden sind aber nur das feste und das Drehfeuer, aus ihnen lassen sich die übrigen leicht hersteilen, wie dies bei Beschreibung der optischen Apparate im § 8 näher erläutert werden wird.

Es ist einleuchtend, dass eine möglichst grosse Verschiedenartigkeit in der Erscheinung der Leuchtfeuer von höchster Bedeutung ist, da es dem Seemann nur hierdurch möglich wird, mit Sicherheit den Ort, an welchem er sich befindet, zu erkennen. Die NothWendigkeit einer solchen Verschiedenartigkeit wird mit jedem neu erbauten Leuchtthurm grösser und man ist bestrebt jedes Feuer durch eine besonders charakteristische Erscheinung auf den ersten Blick kenntlich zu machen. Es ist sogar mehrfach vorgeschlagen, eine internationale Lichtsprache zu schaffen, — etwa

ähnlich der Zeichenschrift des Morse’schen Telegraphen, — durch welche dem Schilfer nicht nur der Namen resp. die Nummer des Thurmes, sondern auch besonders wichtige Angaben Uber Wassertiefe, Vorhandensein von Klippen u. s. w. mitgetheilt würden. Es würde dieses Ziel leichter zu erreichen sein, wenn man nicht gezwungen wäre, die Charaktere fast ausschliesslich durch Wechsel in der Dauer der Lichterscheinung zu schaffen, sondern dabei auch viele verschiedene Lichtfarben anwenden könnte. Aber man vermeidet farbige Feuer möglichst, weil bei ihnen durch besonders eingeschaltete farbige Glasscheiben ein grosser Theil der Lichtstrahlen vernichtet werden muss, um Strahlen von der gewünschten bestimmten Farbe zu erhalten. Es eignet sich hierzu von farbigen Gläsern fast nur das rothe und in geringem Maasse auch das grüne Glas, letzteres ausschliesslich für kleinere Feuer. Die übrigen Farben sind entweder nicht erkennbar genug oder absorbiren zu viel Licht. Das rothe Licht ist namentlich auch deshalb geeignet, weil es die Eigenschaft besitzt im Nebel intensiv zu leuchten und zwar verhältnissmässig hier sogar stärker, als das weisse Licht, das durch den Nebel geröthet und stark absorbirt wird, während bei klarer Luft das rothe Feuer etwa das doppelte bis dreifache Lichtquantum erfordert, als ein weisses Feuer von gleicher Sichtweite. Grüne und namentlich blaue Gläser werden durch die gelbe Oelflamme weit mehr neutralisirt, als die dem Gelb mehr verwandte rothe Färbung, da Gelb die Complementärfarbe zu Blau ist. Grüne und blaue Gläser sind daher auch bei Anwendung der rein weissen Flamme des electrischen Lichtes verhältnissmässig weit wirksamer als bei der Oelflamme.

Ein sehr theures Mittel zur Charakterisirung ist es, statt eines einfachen Feuers ein Doppelfeuer herzustellen. Am besten ist es in solchem Falle, wenn möglich zwei Thürme zu errichten und in diesem die Lichter in gleichen Höhen über dem Meeresspiegel aufzustellen, weil dann der Nebel auf beide gleichmässig einwirkt. In den meisten Fällen ist dies jedoch zu theuer und man stellt die Lichter in demselben Thurme übereinander auf. Es ist in allen Fällen erforderlich die Lichter entweder in horizontaler oder in verticaler Richtung soweit von einander zu entfernen, dass sie nicht in Folge der Ausstrahlung in einander Uberzugehen scheinen, was besonders bei trübem Wetter eintritt. Nach Reynaud soll der Winkel, dessen Scheitel das Auge des Beobachters, dessen Schenkel die Strahlen der beiden Lichter bilden, mindestens 8 bis 15 Minuten betragen. Alan Stevenson hält 'dagegen auch 3V3 Minuten noch für zulässig.

2) Benennung der Feuer nach ihrem Zwecke. Gürtelfeuer. Leitfeuer. Eine sehr wesentliche Unterscheidung der Leuchtfeuer ist zweitens die nach dem Umfange der Beleuchtung. Das auf einem Thurme entzündete frei brennende Feuer leuchtet gleichmässig nach allen Richtungen. Nutzlos entweichen alle Strahlen, welche oberhalb der Augenebene des Seemanns sich befinden. Im äussersten Falle kann es darauf ankommen die Meeresfläche zwischen dem Thurme und dem Horizont ringsum zu erleuchten, in der Regel darf aber die nächste Umgebung des Thuimes dunkel bleiben, da das Schiff fast immer in weiter Entfernung von der durch das Licht be-zeichneten Küste oder Untiefe bleiben muss. Daher ist als erste Art der Feuer das Gürtelfeuer zu bezeichnen, bei welcher es sich also darum handelt ringsum einen Gürtel der Meeresfläche bis zum Horizont zu erleuchten, und hierzu auch das andernfalls nach Oben und Unten nutzlos entweichende Licht mit zu verwenden.

In vielen Fällen wird jedoch lediglich verlangt, dass ein bestimmter Punkt oder ein ganz geringer Theil jenes Gürtels möglichst hell erleuchtet wird. Es gilt also vermittelst eines geeigneten Apparates alles Licht zu sammeln und auf den fraglichen Punkt zu dirigiren. Die hierzu dienenden Feuer heissen Directionsfeuer, Rieht- oder Leitfeuer. Wenn statt des Punktes eine gerade Linie bezeichnet werden soll, also z. B. die Einfahrtslinie eines Hafens, so werden zwei Leitfeuer hinter einander angebracht. Dieselben werden am besten so aufgestellt, dass das hintere Licht immer etwas höher erscheint als das vordere. Wenn dies nicht zu erreichen ist, weil die Thurmhöhe des hinteren Lichtes zu gross werden würde, so müssen beide Lichter so verschieden charakterisirt werden, dass man sofort erkennt, welches von ihnen das vordere und welches das hintere Licht ist. Es ist klar, dass die Linie um so schärfer bezeichnet wird, je weiter die beiden Lichter in horizontaler Richtung von einander entfernt sind. Alan Stevenson giebt an, dass man diese Entfernung niemals kleiner nehmen soll, als ein Sechstel der Sichtweite des vorderen Thurmes. In verticaler Richtung darf die Entfernung der Lichter nie zu gross sein, da es andernfalls zu schwer wird zu beurtheilen, ob sie genau übereinander liegen.

Diese beiden Hauptarten von Feuern, das Gürtelfeuer und das Richtfeuer, kommen nun in einer grossen Anzahl von Modificationen vor, da z. B. bei den Küstenfeuern selten der ganze Gürtel von 360° beleuchtet wird, sondern meistens nur die grössere Hälfte (siehe Fig. 11, Taf. LXV). In anderen Fällen verlangt man, dass die Strahlen anstatt auf eine einzelne Stelle des Horizonts auf mehrere, vielleicht G oder 8 Punkte geworfen werden, doch wird hierdurch die Art des Feuers nicht verändert und die Gonstruction des optischen Apparates nicht wesentlich beeinflusst.

Als eine besondere Art des Directionsfeuers ist auch das tauchende Feuer anzusehen. Es dient dazu, besondere Stellen der Meeresfläche zu erleuchten, z. B. Riffe und Klippen, auf welchen sich Leuchtfeuer nicht errichten lassen. Seine Eigen-thümlichkeit besteht darin, dass die Achse des optischen Apparates nicht vertical steht, sondern gegen den Horizont geneigt ist, so dass die Strahlen nicht horizontal, sondern

Fig. 6.

*1

mm

■»*

abwärts auf die See gelenkt werden. Wenn sich demnach ein Schiff der fraglichen Untiefe nähert, so tritt es ganz plötzlich in den tauchenden Strahlenkegel und wird hierdurch auf die Gefahr aufmerksam gemacht.

Nebenstehende Fig. 6 zeigt im Aufriss und Grundriss die Erscheinung eines tauchenden Feuers, das hier mit einem Horizontfeuer auf demselben Thurme aufgestellt ist.

Th. Stevenson giebt an, wie sich das tauchende Feuer noch wesentlich vervollkommnen lässt, indem man es nämlich so einrichtet, dass es sich mit gleichförmiger Geschwindigkeit vertical auf und ab bewegt. Es würde dann die Zeitdauer der Sichtbarkeit des Lichtes von der Entfernung desselben vom Beobachter abhängen und könnte z. B. so construirt werden, dass jede Zeitsecunde, während der das Licht sichtbar ist, einer bestimmten Entfernung vom Ufer entspräche.

Bislang sind die tauchenden Feuer nur ganz vereinzelt zur Anwendung ge-

kommen.

Schliesslich bleibt zu erwähnen, dass es in einzelnen Fällen dringend wünscliens-

werth sein kann, bestimmte Punkte des Fahrwassers, niedrig liegende Molenköpfe, zeitweise überfluthete Felsen u. s. w. weithin kenntlich zu machen, zu welchem Zwecke man ein tauchendes Feuer nicht benutzen kann. Wenn dann auch die Errichtung einer Bake oder eines Thurmes auf dieser Stelle möglich ist, so kann doch die Unterhaltung eines Feuers bei aussergewöhnlichen Fluthen mit grossen Schwierigkeiten verknüpft sein, und da es unter allen Umständen besser ist gar kein Licht zu haben, als ein solches, das dem Verlöschen ausgesetzt ist, so kann es Vorkommen, dass man mit den bisher genannten Feuern nicht im Stande ist, derartige Punkte nach Erforderniss zu beleuchten.

Für diesen Zweck sind daher von Th. Stevenson Feuer angewandt, welche er tretfend scheinbare Feuer nennt, da das von ihnen ausgehende Licht nicht ein directes, selbst erzeugtes, sondern ein vom Ufer nach einem auf dem betreffenden Punkte aufgestellten Spiegel geworfenes und von diesem in der gewünschten Richtung reflectirtes ist. Ein solches scheinbares Feuer kann als festes, rotirendes oder unterbrochenes u. s. w. Feuer erscheinen, je nachdem das wirkliche Feuer am Ufer beschaffen ist.

Diese Art des Feuers hat sich in verschiedenen Fällen bereits sehr gut bewährt, jedoch ebenfalls noch wenig Verwendung gefunden. Der zugehörige Apparat ist in § 8 näher beschrieben.

3) Benennung der Feuer nach der Lichtstärke. Die Leuchtfeuer werden nach der Lichtstärke in verschiedene Ordnungen getheilt, in England beispielsweise in 6, in Frankreich neuerdings in 5 Ordnungen.

Die Feuer 1. und 2. Ordnung dienen für Hauptmarken, die übrigen für Nebenmarken. Die 5. und 6. Ordnung, auch Hafenfeuer genannt, insbesondere zur Bezeichnung der Hafeneinfahrten, deren Molenköpfe ausserdem durch rothes und grünes Licht kenntlich gemacht werden müssen.

Bei den Leuchtfeuern 1. Ordnung hat die aus Rüböl erzeugte übrigens nicht durch den Apparat concentrirte Flamme eine Leuchtkraft von 23 sog. Lichteinheiten (vergl. S. 1121). Bei der 2. Ordnung besitzt sie 15, bei der dritten 5, bei der vierten 3, bei der fünften 1,6 und bei der sechsten 1,3 Lichteinheiten.

Durch den Gebrauch von Mineralöl statt des Rüböls ist bei den französischen

Leuchtfeuern die Lichtstärke der 5 verschiedenen Ordnungen auf 30, 23, 14, 6,4 und 2,2 Lichteinheiten gestiegen.

Die Sichtweite eines Feuers 1. Ordnung, welches durch Rüböl erzeugt und durch den in § 8 näher zu besprechenden optischen Apparat fester Feuer gesammelt und verstärkt ist, beträgt bei gewöhnlichem Zustande der Atmosphäre etwa 21 Seemeilen, selbstverständlich unter der Voraussetzung, dass es hoch genug über dem Horizont aufgestellt ist, um in solcher Entfernung gesehen werden zu können. Desgleichen beträgt die Sichtweite bei festen Feuern

6. Ordnung 6 Seemeilen.

Diese Zahlen sind jedoch nur annähernd richtig, da namentlich die kleineren Apparate mannigfache Verschiedenheiten besitzen. Bei Anwendung von Mineralöl vergrössern sich die Werthe um etwa 25 Procent.

Bei Drehfeuern, bei denen die Zeit ihrer Sichtbarkeit auf Augenblicke verringert wird, lässt sich eine grössere Sichtweite erzielen, die bei Feuern 1. Ordnung im günstigsten Falle etwa 28 Meilen beträgt. In Fig. 5, S, 1122 sind die 4 wieh-

2.

3.

4.

5.

18

14

10

¹

)    Ann. des ponts et chaussees. 1869. Sur l’envasement etc. du port de St. Nazaire.

²

)    Her Hafenbau in Triest, von F. BÖmches. Allgem. Bauz. 1876.

³

)    Travaux publics des etats-unis d’Amerique, von Mal ezieux. Paris. 1873.

⁴

) B e 1 i d o r. Arcliit. hydraul. Band IV.

⁵

) J. van Ronzelen, Beschreibung des Baues des Bremer Leuchtthurmes. Zeitschrift d. Arch.-u. Ing.-Ver. zu Hannover. Bd. IV.

⁶

) Siehe hierüber Ann. des ponts et chaussees 1876, Ueber die Leuchtstärke und Sichtweite der Leuchtthürme von E. Allard.

⁷

) Ann. des pont et cliaussees 18?Ö, Die electrischö Beleuchtung von M. MalezieüX) Engineering

tigsten Feuer in ihrer Erscheinung dargestellt. Sichtweite und Lichtstärke beziehen sich auf Apparate der grössten Art.

Das feste Feuer hat eine Sichtweite von 20,2 Seemeilen und eine gleich-massige Helligkeit von 630 Lichtstärken. — Das Drehfeuer hat im Allgemeinen eine Sichtweite von nur 12,7 Meilen bei 60 Lichtstärken, nach je einer Minute zeigt es jedoch 5075 Lichtstärken bei 27,9 Seemeilen Sichtweite. — Das Blinkfeuer giebt bei 2450 Lichtstärken in je 20 resp. nur 4 Secunden einen Lichtblitz von 25,1 Meilen Sichtweite, ist in der Zwischenzeit jedoch nicht sichtbar. — Das feste Feuer mit Blinken zeigt während der längsten Zeit ein Licht von 630 Lichtstärken und 20,2 Meilen Sichtweite. In bestimmten Zwischenräumen erfolgt ein Blitz von 4000 Lichtstärken und 27 Meilen Sichtweite. Vorher und nachher tritt eine kurze Verdunkelung ein, indem die Helligkeit auf 190 Lichtstärken, die Sichtweite auf 10,2 Meilen abnimmt. —

§ 8. Nachtmarken. Der optische Apparat. Der Zweck aller optischen Apparate ist der, die von der Lampe nach allen Biclitungen gleichmässig ausgehenden Strahlen mit möglichst geringem Verlust durch Absorption oder unregelmässige Zerstreuung in einzelnen Strahlenbündeln zu sammeln, sie auf die zu erleuchtenden Flächen zu leiten und dabei dem Lichte die gewünschte charakteristische äussere Erscheinung zu geben. Um dies zu erreichen ist es nöthig, die Strahlen entweder zu brechen oder sie durch Spiegelung zurück zu werfen.

Man unterscheidet daher auch drei Verschiedene Beleuchtungsarten, nämlich:

1.    Die katoptrische Beleuchtung, bei welcher das Licht mit Hülfe von Metallspiegeln oder mit Metall überzogenen Glasspiegeln reflectirt wird;

2.    die dioptrische Beleuchtung, bei der die Strahlen durch Glaslinsen und Prismen nur gebrochen werden;

3.    die katadioptrische Beleuchtung, bei welcher das Licht durch Glasprismen so geleitet wird, dass die auffallenden Strahlen zunächst gebrochen und dann reflectirt werden.

Die drei Beleuchtungsarten kommen selten für sich allein, meistens zu zweien

vereint vor.

Th. Stevenson versteht allerdings in seinem Werke „Liglithouse Illumination¹¹ unter katop-trischen Apparaten alle solche, in denen die Spiegelung nur durch metallische Flächen erzeugt wird. Dioptrisch nennt er die Apparate, welche nur aus Glas bestehen und durch Brechung oder durch totale Reflection wirken. Mit katadioptriscli endlich bezeichnet er jede Combination von metallenen und gläsernen optischen Mitteln. Diese Art der Bezeichnung ist jedoch eine ungenaue und nicht zu empfehlende.

Das katoptrische Beleuchtungssystem beruht auf dem bekannten optischen Satze, dass Strahlen, die auf spiegelnde Flächen fallen, unter einem Winkel zurückgeworfen werden, welcher dem Einfallswinkel gleich ist, und zwar liegt der reflectirte Strahl in einer Ebene, welche durch die in dem Einfallspunkte errichtete Normale und durch den Einfallsstrahl selbst geht. Je nachdem also die spiegelnden Flächen kugelförmig, parabolisch u. s. w. geformt sind, werden die Strahlen in ganz bestimmter Weise gesammelt und geleitet werden. Die um ihre Achse gedrehte Parabel giebt also z. B. eine Fläche, welche alle aus dem Brennpunkte auf sie fallenden Strahlen parallel mit der Richtung der Achse zurückwirft. In Wirklichkeit werden die äusseren Strahlen allerdings etwas divergiren, und das nachstehende Strahlenbündel nicht genau cylindrisch, sondern schwach conisch geformt sein, weil das lucht nicht von einem einzigen Punkte, sondern von der ganzen Oberfläche der Flamme ausgeht und die Spiegel nicht mathematisch genau gearbeitet sind. Doch beträgt diese Divergenz nur etwa 4 bis 6° und es liegt auf der Hand, dass man in derartigen Spiegeln ein vorzügliches Mittel hat das Licht der Flamme zu sammeln und auf einen einzelnen Punkt des Horizonts zu werfen. Die grösste durch solchen Spiegel zu erreichende Lichtstärke wird von Alan Stevenson auf das 350 bis 450fache der Leuchtkraft der frei im Raume brennenden Flamme .angegeben. Allerdings ist der Uebelstand

vorhanden, dass ein grosser Theil und zwar nahezu die vordere Hälfte des Lichtes direct in den freien Raum gelangt, ohne von dem Spiegel gesammelt und geleitet zu werden und besteht hierin ein grosser Nachtheil der rein katoptrischen Apparate.

Der Erfinder parabolischer Spiegel ist nicht bekannt, doch wurden dieselben gegen Ende des vorigen Jahrhunderts sowohl in England wie auch in Frankreich in Gebrauch genommen. In England waren es grosse hölzerne parabolische Reflectoren mit eingesetztem Spiegelglas, in Frankreich — zuerst durch Bor da — solche aus plattirtem Kupferblech. Bei derartigen Metallspiegeln werden die Bleche mit Schlägeln und Hämmern von verschiedener Form und aus verschiedenem Material allmählich in die parabolische Form gebracht und die innere Fläche sorgfältig polirt.

Versilbertes Kupfer ist auch jetzt noch das geeignetste Material für Metall Spiegel, da bislang keine Legirung erfunden ist, welche eine bessere Politur als das Silber annimmt. Von Th. Stevenson wird jedoch empfohlen wieder auf die ältere Form der Spiegel aus Facetten von gewöhnlichem versilberten Glas zurückzugehen, da bei Glas ein wesentlich geringerer Verlust an Licht eintritt, als bei Metall. Dieser Verlust ist bei Metallspiegeln durch Unvollkommenheiten in der Form der Spiegel und theilweise auch durch wirkliche Absorption von Strahlen, die mit mangelhafter Politur zunimmt, veranlasst. Wenn nämlich Lichtstrahlen auf einen Metallspiegel fallen, so dringt ein gewisser Theil in das nicht ganz undurchsichtige Metall hinein, wie man aus dem durch Blattgold durchgelassenen grünen Lichte folgern kann. Diese eingedrungenen Strahlen sind aber für den Beleuchtungszweck vollständig verloren.

Bei Glas tritt ein Verlust an Licht einmal an jeder brechenden Fläche und sodann ebenfalls durch Absorption ein. Letzteres ändert sich mit der Dicke und Farbe des Glases, ist jedoch stets geringer als bei Metall. Wenn aber, wie dies bei der katadioptrischen Beleuchtung der Fall ist, das Licht durch Glasprismen gebrochen und reflectirt wird und die Reflection so stattfindet, dass die Strahlen auf die inneren Flächen unter einem Winkel auffallen, der grösser ist als der sog. kritische Winkel, so wird die Brechung unmöglich und, theoretisch wenigstens, dürfte dabei nicht ein einziger Lichtstrahl verloren gehen. Die Reflection heisst daher eine totale; der Grenzwerth des Winkels, bei welchem sie stattfindet, hängt von dem Brechungs-Coefficienten der angewendeten Glassorte ab. — Aus den eingehenden Versuchen von Pott er hat sich ergeben, dass durch Reflection bei ausserordentlich fein polirten Metallspiegeln 0,31 bis 0,35 des Lichts verloren ging, bei Glasprismen nur etwa 0,23.

Durch Anwendung des Glases tritt also ein reiner Gewinn von einem Zehntel des Lichtes ein. Nun ist aber zu beachten, dass eine so feine Politur bei Metallspiegeln wegen des unvermeidlichen Einflusses der Atmosphäre auf das Metall für längere Zeit gar nicht zu erhalten ist, und dass man zufrieden sein muss, wenn die Form des Spiegels nicht durch ungeschickte Behandlung des Wärters leidet. Th. Stevenson kommt daher zu dem Resultat, dass Glasspiegel beinahe ein Viertel mehr Licht liefern als Metallspiegel, und da die ersteren schliesslich auch durch Anwendung von Maschinen weit genauer zu construiren sind, als die mit der Hand gearbeiteten Metallspiegel, so spricht alles für die Anwendung des Glases und damit für den Uebergang vom katoptrischen zum katadioptrischen Beleuchtungssystem. Es sind daher Apparate mit ausschliesslich katoptrischer Beleuchtung ganz ausser Gebrauch gekommen.

Die dioptrische Beleuchtung.

Ein Lichtstrahl, der aus einem Medium in ein zweites, anders beschaffenes übergeht, wird, wenn er in schiefer Richtung auf die Oberfläche des zweiten Mediums trifft, von seinem bisherigen Wege abgelenkt. Das Maass der Ablenkung oder des Brechungs-Verhältnisses hängt von der Beschaffenheit beider Stoffe ab und ist für dieselben Stoffe ein constantes. Es wird durch das Verhältniss des

Sinus des Einfallswinkels a zum Sinus des Brechungswinkels ß bezeichnet.

Geht der Lichtstrahl aus einem dünneren in ein dichteres Medium über, so wird er nach der im Einfallspunkte errichteten Normalen hingebrochen, es ist also der Sinus des Einfallswinkels grösser als der des Brechungswinkels und umgekehrt.

Ist also das Brechungsverhältniss oder der Brechungscoefficient

sin a

sin ß

aus Luft in Glas übergeht, so würde beim Uebergang aus Glas in Luft der Coefficient

= p, wenn der Strahl

sin a,

sin ß,

sein. Wird aber im letzteren Falle der Einfallswinkel a, gleich dem Grenzwinkel oder kritischen

sin ao

Winkel ao, so wird ß, = 90°, also sin ß, = 1 und es ist

Tafelglas

p = 1,510. ao = 41° 28'

Es ist im Mittel für

¹ j    ¹

= — oder p = —:- .

p    s m ao

Crownglas 1,522. a₀ = 41° 4'

Flintglas

1,600. ao = 38° 41',

Die dioptrische Beleuchtung erfolgte zunächst und zwar schon in der Mitte des vorigen Jahrhunderts durch Anwendung von Linsengläsern. Die unvollkommene Form derselben, die Schwierigkeit ihrer Herstellung und die grosse Menge Licht, welche das unreine und dicke Glas, namentlich hei grösseren Linsen verschuldeten, veranlasste jedoch, dass man nach verschiedenen Zusammenstellungen von Linsen und Spiegeln ausschliesslich zu den letzteren zurückkehrte. Condorces wies dann zuerst 1773 auf die Vortheile hin, welche die Zusammensetzung grosser Linsen aus ringförmigen Theilen haben würde, Brewster beschrieb 1811 ein Verfahren, derartige Linsen herzustellen, durch Fresnel endlich wurde 1822 die Idee neu ins Leben gerufen und praktisch ausgeführt. Die Fresnel’schen Linsen, durch deren Anwendung die Beleuchtung der Küsten einen grösseren Fortschritt machte, als durch jede andere bislang erfolgte Verbesserung, bestehen aus einer planconvexen Linse von gut herzustellender Grösse — höchstens etwa 25cm Durchmesser, — und einer Reihe von con-centrischen linsenartigen Ringen, welche ein solches Profil haben, dass der Brennpunkt jedes Ringes und der mittleren Linse zusammenfällt. Diese Linsenverbindung wirkt also genau so, wie eine einzige grosse Sammellinse, deren Durchmesser gleich

Fig. 7.

'"f

wäre dem Durchmesser des grössten Ringes. (Siehe nebenstehende Skizze). Die bei der dioptrischen Beleuchtung charakteristische doppelte Brechung der Strahlen kann nicht nur durch Linsen und linsenartige Ringe, sondern auch durch Prismen von dreieckigem Querschnitt erreicht werden. Wenn die Flächen jedoch eben sind, so können die beispielsweise auf die Kathete des Dreiecks in verschiedenen Richtungen fallenden Strahlen nicht an der Ilypothenuse in paralleler Richtung austreten, und deshalb sind derartige Prismen nicht anwendbar.

Auch bei der katadioptrischen Beleuchtung, bei welcher also, wie oben gesagt, durch Glasprismen eine doppelte Brechung und totale Spiegelung erzielt wird, muss die innere Fläche nach einer Curve geschliffen sein. Diese Prismen erhalten einen dreieckigen oder in neuester Zeit auch trapezförmigen Querschnitt (Fig. 17, Taf. LXVII).

Auf die Ableitung der Formeln für die Berechnung der Linsen- und Prismen-Quersclmitte dioptrischer und katadioptrischer Apparate kann hier nicht eingegangen werden. Das Erforderliche hierüber findet sich in dem von Ohr. Xehls gegebenen Anhänge zu Th. Stevenson’s Lighthouse Illumination.

Der optische Apparat für festes Gürtelfeuer wird zur Zeit ausschliesslich durch Zusammensetzung einer von der Ordnung des Feuers abhängenden Anzahl von horizontalen Glasringen gebildet, welche im mittleren Theile des Apparats das Profil der Fresnel’schen Linse, nach Oben und Unten hin das von Dreiecken erhalten und dementsprechend theils dioptrisch theils katadioptrisch wirken.

Auf Taf. LXVII ist in Fig. 10 der Querschnitt eines Apparates 1. Ordnung dargestellt, dessen rechte Seite das einfache feste Feuer liefert. Der dioptrische Ring, auch wohl kurzweg Refractor genannt, hat seinen Brennpunkt in der verti-calen Umdrehungsachse. Die Brennpunkte der vorhandenen 26 katadioptrischen Ringe — 8 unter, 18 über dem Refractor — liegen in verschiedenen Punkten der Flamme und zwar in solchen, die besonders hell leuchten und von dem Brenner nicht verdeckt werden können.

Bei dem Apparate 1. Ordnung besteht der dioptrische Theil aus 8 Stücken, die katadioptrischen Theile aus je 16 Stücken, welche an den Stössen durch einen wasserhellen Kitt, den Canada-Balsam, aneinander gekittet werden.

Die sämmtlichen Ringe werden durch dünne Metallstreifen mit einander zu einem Ganzen verbunden. Nur bei den kleinsten Apparaten kann ein solcher Ring aus einem Stück bestehen, in der Regel wird er polygonartig aus mehreren zusammengesetzt.

Umfange des Apparates auf ihn fallende Licht der horizontalen Scheibe in ein verticales Bündel sammeln, dessen Strahlen theoretisch sämmtlich parallel sein sollen, in Wirklichkeit jedoch etwas divergiren. Bei den festen Feuern mit Blinken sind meistens drei solcher Streifen von je 34° Breite mit einander verbunden und durch ein Uhrwerk in eine um die ver-

Durch diesen Apparat wird also sämmtliches Licht der Flamme in eine horizontale Scheibe gesammelt, deren Dicke gleich der Höhe des Apparats ist. Wenn man nun vor den Apparat an irgend einer Stelle einen verticalen Glasstreifen stellt (siehe nachstehende Fig. 8) und demselben einen Horizontalschnitt giebt, welcher dem Querschnitte einer Fresnel’schen Linse gleich ist, so wird der Streifen alles vom Fig. 8.

ticale Achse des optischen Apparats rotirende Bewegung gebracht. Die Erscheinung dieses Feuers ist dann die in § 7 dargestellte.

Dass jedem Blinke eine kurze Verdunkelung vorangehen und folgen muss liegt auf der Hand, da die verticale Linse das constante Licht von einem bestimmten Theile des Umfangs sammelt, um es für einen Moment auszustrahlen. Die linke Seite der Fig. 10, Taf. LXVII zeigt den Querschnitt eines solchen Apparates für festes Feuer mit Blinken.

Fig. 10.

Fig. 9.

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muss.

Siehe nebenstehende Fig. 9. Diese sogenannten Sideral-lichter sind früher für kleinere Feuer an der französischen Küste vielfach —

Ein festes Gürtelfeuer nach katoptrischem System lässt sich erreichen, wenn man durch Umdrehung einer Parahel um ihren Parameter als verticale Drehachse eine parabolische Fläche consfruirt, welche das in der Drehachse, also im Brennpunkte der die Fläche erzeugenden Parabel aufgestellte Licht gleichmässig nach allen Richtungen des Horizontes werfen

rPM/

vm

an anderen Orten vereinzelt — verwendet, zur Zeit jedoch durch dioptrische Apparate verdrängt, da ihr Licht verliältnissmässig sehr schwach ist, indem ein sehr grosser Theil desselben nach Aussen über den Rand der Spiegel entweicht, ohne durch diese gesammelt zu werden.

In anderer Weise wurde nach nebenstehender Fig. 10 ein katoptri-sches festes Feuer auch durch Verwendung einer grösseren Anzahl einzelner Lampen mit parabolischem Hohlspiegel hergestellt, welche, wie die Figur zeigt, in mehreren Reihen übereinander concentrisch um eine verticale Achse angebracht waren. Die Lampen jeder einzelnen Reihe wurden gegen die der benachbarten Reihen versetzt, so dass die verschiedenen divergirenden Strahlenbündel möglichst zusammenfielen und annähernd gleichmässig den Horizont erleuchteten. Wenn man so durch Vermehrung der Lampen freilich ein erheblich stärkeres Licht als das des Sideralfeuers erlangen konnte, so

ist der zuerst genannte dioptrische Apparat dem katoptrischen doch an Gleichmässigkeit und Stärke des Lichtes soweit überlegen, dass der katoptrische nicht mehr benutzt wird.

Die Apparate für Drehfeuer, und zwar im weiteren Sinne, also mit Einschluss der Blink- und Funkelfeuer, bestehen hei dem dioptrischen und katadiop-trischen System entweder aus einer um die Lampe sich drehenden vielseitigen Glastrommel, in welcher jede Seite so eonstruirt ist, dass sie die auf sie fallenden Lichtstrahlen gleichzeitig in horizontaler und verticaler Richtung zu einem cylindrischen Strahlenbündel sammelt, oder aus zwei Trommeln, der feststehenden innern, welche nach Art derjenigen für festes Feuer das Licht nur vertical bricht und zu einer horizontalen Scheibe sammelt, und der sich drehenden äusseren, welche die Lichtscheibe in einzelne Bündel zerlegt. In beiden Fällen hängt es von der Seitenzahl und der Umdrehungsgeschwindigkeit der drehbaren Trommel ah, innerhalb welches Zeitraumes und mit welcher Lichtstärke die Blinke erscheinen sollen. In der Regel macht die Trommel in 6—8 Minuten eine Umdrehung. Eine grössere Geschwindigkeit ist bei dem grossen Gewicht und der Zerbrechlichkeit der sich drehenden Glasmassen nicht empfehlenswerth.

Bei dem ersteren Apparate sind die Polygonseiten aus ringförmigen Linsen zusammengesetzt. Fig. 7 auf Taf. LXVII zeigt einen solchen 1. Ordnung. Die linke Hälfte ist die eines Drehfeuers, welches in jeder Minute einen Blink von 5075 Lichtstärken und 27,9 Meilen Sichtweite besitzt. Bei Blinkfeuern, deren Blinke in Zwischenräumen von je 30 Secunden bezw. 20 Secunden erscheinen sollen, pflegt man die Umdrehungsgeschwindigkeit des eben beschriebenen Apparates beizubehalten, jedoch die Anzahl der Seiten auf 16 bezw. 24 zu erhöhen, wie dies auf der rechten Seite der Fig. 7 dargestellt ist. Man kann jedoch selbstredend auch mit einem Apparate von 16 Seiten Blinke in je 20 Secunden erzeugen. In solchem Falle würde also die ganze Umdrehungszeit 16.20 = 320 Secunden = 5 ’/s Minuten betragen müssen. Da die Dauer der Sichtbarkeit eines Blinkes von der Divergenz der äusseren Strahlen des erzeugten Lichtbündels abhängt und diese bei dem dioptrischen Tlieile eines Apparates 1. Ordnung etwa 6°, bei dem katadioptrischen etwa 8° beträgt, so ergiebt sich die Dauer bei dem mittleren Theile zu

= 7,11 Secunden.

320.6

oberen und unteren zu

320.8

360

= 5,33 Secunden, bei dem

360

Fig. 11.

Ist diese Dauer der Blinke zu kurz, so würde man zunächst den Apparat langsamer drehen können. Dadurch würden jedoch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Blinken vielleicht zu lang werden. Dies zu vermeiden versetzt man die Achsen der drei ttber-

einander liegenden Theile einer Polygonseite um einige Grad (siehe Fig. 11), so dass die von letzteren erzeugten Blinke von dem Beobachter nicht ganz gleichzeitig wahrgenommen werden, sich dagegen in einen gemeinsamen längeren Blink zu vereinigen scheinen. Würde z. B. der obere Theil gegen den mittleren um 1,60 Grad nach rechts, der untere ebensoviel nach links verschoben, so würde der Diver-

genzwinkel auf 8° -f 2 . 1,6° = 11,2 Grad wachsen und die Dauer der Sichtbarkeit eines Blinkes würde

320.11,2

360

= 10 Secunden be-

-------- tragen. Durch diese Anordnung wird jedoch die Leuchtkraft des

Blinkes eine schwächere, da die grössten Lichteffecte der drei Theile nicht gleichzeitig, sondern nach einander stattfinden, und es muss daher in jedem besonderen Falle erwogen werden, in welchem Verhältniss die Licht-

stärke, die Dauer der Blinke und die der zwischen den Blinken eintretenden Verfinsterung zu einander stehen sollen.

Aus diesem Apparat für Blinkfeuer entsteht ein solcher für festes Feuer mit Blinken, wenn man die katadioptrisch wirkenden Theile, oder einen von ihnen, nicht aus ringförmigen Linsen, sondern aus horizontalen Streifen zusammensetzt.

Dies ist besonders dann von Nutzen, wenn die Blinke in grösseren Zwischenräumen erfolgen. Bei dem in Fig. 7, Taf. LXVII und zwar auf der linken Seite derselben dargestellten Apparate ist der obere Theil zur Verlängerung der Blinke um 4° gegen den mittleren versetzt, während der untere Theil ein festes Feuer zeigt. Die rechte Seite der Figur zeigt dagegen einen Apparat, dessen Blinke in Zwischenräumen von nur 20 Secunden erfolgen. Hier ist weder eine Verlängerung der Blinke, noch ein tlieilweise festes Feuer erforderlich, die katadioptrischen Theile bestehen daher beide aus ringförmigen Linsen und ihre Achsen fallen fast immer mit der des dioptrischen Theiles zusammen. In dem vorliegenden Falle allerdings nicht, da der hier gezeichnete Apparat noch insofern complicirter ist, als die Blinke des obersten Theiles roth sind, die der unteren Theile weiss und beide abwechselnd erscheinen.

In Fig. 8 und 9 auf Taf. LXVII ist ein Blinkfeuer-Apparat 3. Ordnung dargestellt, dessen Construction auf der Anwendung zweier Trommeln beruht. Die Fres-nel’schen Linsen haben nämlich den Nachtheil, dass sie kostspielig und schwer zu montiren sind. Der Apparat hat also statt einer Trommel mit Fresnel’schen Linsen zwei Trommeln a und c (Fig. 9) erhalten, von denen a durch dioptrische Linsen gebildet wird, welche die Strahlen zunächst zu einer horizontalen Scheibe vereinigen. Die äussere drehbare Trommel besteht aus 20 plan-cylindrischen Gläsern, durch welche ebensoviel viereckige Strahlenbündel gebildet werden, deren äussere Divergenz etwa 6° beträgt. Die Montirung dieser Gläser ist allerdings wesentlich einfacher, als die der Fresnel’schen Linsen; es tritt aber hier der Uebelstand ein, dass man, um die Lampe in das Innere der beiden Trommeln einbringen zu können, ein Viertel der innern Trommel — in Fig. 9 mit b bezeichnet — als Apparat niederer Ordnung construiren muss, der sodann innerhalb der Trommel a seitwärts geschoben werden kann, wenn vorher an den Stellen xx je zwei plan-cylindrische Gläser wie kleine Thttren an Charnieren geöffnet sind.

Eine Verringerung der Wirksamkeit des Apparates in einem Viertheil seines Umfanges ist allerdings ein Mangel, doch würde er bei den meisten Feuern ohne Bedeutung sein, da der Leuchtkreis derselben selten mehr als 270° misst. Auch kann man den fraglichen Uebelstand dadurch vermeiden, dass man die äussere Trommel nur über den oberen Theil der inneren aufhängt. Immer aber werden die beiden Glastrommeln mehr Lieht verschlucken, als die eine Trommel mit Fresnel’schen Linsen.

Die Vorrichtung zum Drehen der Trommeln aller Drehfeuer besteht aus einem Uhrwerk, dessen Gewicht in gewissen Zeiträumen aufgezogen und dessen Gang durch einen Flügelregulator regulirt wird. (Fig. 8 u. 10). Ein weiteres Eingehen auf die Construction derselben würde hier zu weit führen.

Die Apparate für Wechselfeuer und unterbrochene Feuer sind dieselben wie für feste Feuer. Es werden jedoch durch drehbare farbige oder dunkle Schirme entweder abwechselnd die Lichtstrahlen gefärbt, oder zeitweise ganz unterbrochen.

Als Apparate für Richtfeuer dienen jetzt ausschliesslich die von ihrem Erfinder Th. Stevenson so genannten Holophotal-Lichter. Dieselben beruhen auf dem Princip, dass bei Vermeidung aller unnöthigen Brechung und Spiegelung alle von der Flamme ausgehenden Lichtstrahlen in ein einziges Bündel paralleler Strahlen vereinigt werden.

genau zu arbeiten. Siehe Fig. 12. Die Flamme muss in dem gemeinschaftlichen Brennpunkte der Linse und der Paraboloide und in dem Mittelpunkte des kugelförmigen Spiegels liegen. Alsdann werden alle Strahlen von der vorderen Hälfte der Lichtkugel pa-rallelisirt, die Strahlen der hinteren Hälfte aber von

Es wurde dies bei den ersten Apparaten erreicht durch die Verbindung einer ringförmigen Linse mit einem Rotationsparaboloid, hei welchem der zwischen Brennpunkt und Scheitel liegende Theil durch einen halbkugelförmigen Spiegel ersetzt war. Statt eines einzigen Paraboloids sind später bei grösseren Apparaten zweckmässig zwei oder auch mehrere Stücke angewandt, da es schwierig ist derartige grosse Spiegel Fig. 12.

TC

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fördert werden.

dem halbkugelförmigen Spiegel derart zurückgeworfen, dass sie durch den Brennpunkt hindurchgehend ebenfalls auf die Linse und die Paraboloide gelangen und mit den vorderen Strahlen parallel weiter be-

Der Vortheil der totalen Spiegelung durch Glas statt der gewöhnlichen Spiegelung von metallischen Flächen führte zunächst dazu, die parabolischen Flächen durch katadioptrisch wirkende Prismenringe zu ersetzen, welche durch Drehung um eine horizontale Achse erzeugt sind. Sodann wurde auch der hintere Metallspiegel durch solche Glasringe ersetzt, welche jedoch jetzt durch Drehung um die verticale Achse hergestellt werden, wie der in Fig. 5 u. 6 auf Taf. LXVII dargestellte Apparat zeigt.

Eine weitere Vervollkommnung der Holophotallichter ist endlich von Stevenson noch dadurch erreicht, dass er noch etwa zwei Drittheile der Strahlen von der hinteren Hälfte der Lichtkugel direct nach vorne wirft, während nur ein Dritt-theil durch den hinteren Spiegel auf die vorderen Glasringe reflectirt wird. Hierzu bedient er sich einer besonderen Art von Prismen mit trapezförmigem Querschnitte, wie sie auch in dem Apparat für scheinbares Feuer (Fig. 17 u. 18, Taf. LXVII) von ihm verwendet worden sind.¹) Dieser letztere Apparat sammelt die von einem Holophotallicht am Ufer herrührenden parallelen Strahlen in einen einzigen Punkt und verbreitet sie über einen seeseitig gelegenen Bogen des Horizonts von 62°. Derselbe ist in der Bai von Stornoway aufgestellt und etwa eine Meile weit sichtbar. Die Prismen befinden sich in einem eisernen Gehäuse mit den nöthigen beiden Fenstern zum Ein- und Auslassen der Strahlen. Die zu letzterem Zwecke dienende Glas

scheibe ist von halbcylindrischer Form, um einen durch schiefes Auffallen der Strahlen entstehenden Lichtverlust zu verhüten. Es mag hier noch erwähnt werden, dass für die scheinbaren Feuer sich das electrische Licht ganz besonders eignet, da es wegen der Kleinheit der Flamme am besten zusammen gehalten werden kann, also zwischen dem wirklichen und dem scheinbaren Feuer wenig Licht durch Divergenz der Strahlen verloren geht.

Anfertigung und Kosten. Die optischen Apparate werden der ausserordentlich schwierigen Herstellung wegen nur von wenigen Firmen angefertigt. Die bedeutendsten sind:

1. The manufactory of Chance Brothers & Co. bei Birmingham,

2. Henry Lepaute, 3. Sautter, Lemonnier & Co.,

4. Barbier & Fenestre, sämmtlich zu Paris.

Die ungefähren Kosten vollständiger Apparate für Gürtelfeuer belaufen sich auf:

Apparat 1. Ordnung 50000 bis 60000 Mark.

2.

3.

4.

5.

6.

§ 9. Schwimmende Seezeichen. 1. Tagesmarken. Bojen und Tonnen dienen zur Bezeichnung einzelner Punkte des Fahrwassers an den Küsten und bilden in der Regel ein zusammenhängendes System, durch welches das Fahrwasser überall genau erkennbar wird. Leider ist die Art der Bezeichnung in allen Ländern verschieden und am wenigsten einheitlich an den deutschen Küsten durchgeführt. Es mag daher genügen die in der kaiserlich deutschen Marine gültigen Bestimmungen, — die hoffentlich bald allgemein werden, — mitzutlieilen.

Es werden dort unterschieden:

1)    Bakentonnen (Fig. 15 und 16, Taf. LXVII), hohe, beinahe senkrecht schwimmende und weit sichtbare Tonnen mit oder ohne Abzeichen (wie Würfel, Kugel, Schlüssel, Adler u. s. w.) Dieselben werden besonders zur Anseglung der Häfen benutzt, liegen also am weitesten nach See zu und müssen daher weit sichtbar und mit dem Namen der Klippen, Sandbänke u. s. w., welche sie decken, bezeichnet sein. Da sie möglichst senkrecht schwimmen sollen, so ist die Form des vollständigen oder abgestumpften Kegels die zweckmässigste.

2)    Fahrwasser-Tonnen (Fig. 4) sind stumpfe oder spitze Tonnen, ihrer Grösse nach in 3 Klassen getheilt. Es werden z. B. stumpfe rothe Tonnen zur Bezeichnung einer bestimmten Wassertiefe an Steuerbordseite des in den Hafen laufenden Schiffes gelegt, schwarze spitze Tonnen an Backbordseite. Alle Tonnen werden von der Seeseite nach binnen fortlaufend mit Buchstaben oder Nummern bezeichnet, die sie an eisernen Stangen tragen. An Stelle der spitzen Fahrwasser-Tonnen sollen auch

3)    Spieren-Tonnen verwendet werden, weit sichtbare Stangen-Seezeiclien mit oder ohne besondere Abzeichen, weiche als Schwimmvorrichtung kleine Tonnen oder tonnenartige Gehäuse haben.

Fig. 12 zeigt eine derartige Spieren-Tonne 1. Classe, wie sie für die Unter-Weser und die Kieler Bucht neuerdings beschafft sind. Die Höhe beträgt 13m, der grösste Durchmesser 0ni,8, die Blechstärke 6mm. Es sind 5 wasserdichte Schotten vorhanden. Die Tonnen 2. Classe sind 8m,7 hoch bei 0ra,85 grösstem Durchmesser.

4)    Endlich sind die Treibbaken zu nennen, kleinere Stangen-Seezeichen, mit oder ohne Abzeichen (wie Besen, Lederstreifen, Fahnen, Körbe u. s. w.), welche entweder keine oder nur aus einem Holzklotz oder dergleichen bestehende und gewöhnlich über Wasser nicht sichtbare Schwimmvorrichtungen haben. Sie dienen in der Regel zur Bezeichnung einzelner Untiefen.

Die ebenfalls als sichtbare Seezeichen benutzbaren, aber vorzugsweise als hörbare Zeichen dienenden Glocken- und Pfeifen-Bojen sind im folgenden Paragraphen zu besprechen.

Tonnen und Bojen werden jetzt fast ausschliesslich nur noch aus Eisen con-struirt, da sie dauerhafter sind als die hölzernen und geeignetes Holz von der erforderlichen vorzüglichen Beschaffenheit immer seltener wird. Hinsichtlich der nöthigen

Wasserdichtigkeit und sorgfältigen Unterhaltung, sowie der Art der Befestigung am Meeresboden gilt das in Cap. XVII, § 10 von den Ankerbojen Gesagte.

Die Grösse ist stets so zu bemessen, dass das Gewicht der Kette und die etwa vorhandene Strömung die Tonne nicht zu sehr niederdriicken können. Da das Gewicht der Kette von der Länge derselben, also von der vorhandenen Wassertiefe abhängig ist, so sind namentlich alle Fahrwassertonnen der Grösse nach in bestimmte Classen (in der Regel 2 bis 3) eingetheilt.

Hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit der Bojen ist eventuell auch Beschädigung durch Eisgang zu berücksichtigen.

2. Nachtmarken. Feuerschiffe. Man hat zwar in neuester Zeit den Versuch gemacht, Tonnen und Bojen auch Nachts als Seezeichen zu verwenden, indem man sie entweder mit einer Gas-Rohrleitung vom Lande aus versah oder vom Schiffe aus nach Bedarf mit Gas füllte. Die Anzündung erfolgte durch einen galvanischen Strom, der durch Kupferdrähte geleitet einen Platina-Draht bis zum Rothglühen erhitzte. Eine allgemeine Bedeutung kann dies Verfahren aber schwerlich erlangen, da ein derartiges Licht, wenn es auch vom Lande würde entzündet werden, zu leicht durch Wellen ausgelöscht wird. Vortheilhafter würde in dieser Beziehung das elec-trische Licht sein und es ist daher auch zu hoffen, dass die für grosse Häfen wichtige Frage der Erleuchtung von Bojen und Tonnen mit der Zeit in befriedigender Weise gelöst wird. Für jetzt sind jedoch als eigentliche schwimmende Nachtmarken nur die Feuerschiffe zu betrachten. Dieselben dienen zur Bezeichnung solcher Untiefen, an denen sich feste Leuchtfeuer nur mit unverhältnissmässigen Kosten würden errichten lassen, sind aber ganz besonders auf beweglichen Sandbänken unentbehrlich, da ihre Lage stets den veränderten Verhältnissen entsprechend verändert werden kann. — Ein derartiges Schiff bietet an sich nichts besonderes. Seine Dimensionen müssen sich nach der Wassertiefe, dem Seegänge, kurz nach den Verhältnissen des Platzes, an welchen es verankert werden soll, richten. Es ist daher hier nur der Leuchtapparat von Interesse. Derselbe wird bei den gewöhnlichen Feuerschiffen, von denen Fig. 1, Taf. LXVII einen Querschnitt zeigt, stets so construirt, dass mehrere Lampen katoptrischen oder dioptrisehen Systems rings um den Mast angebracht und zu einer Laterne vereinigt werden, die an dem Mast aufwärts und abwärts bewegt werden kann. In manchen Fällen bringt man ausserdem eine Drehvorrichtung an, wodurch aus dem festen Feuer ein Drehfeuer hergestellt wird. Dies ist für die katoptrischen Apparate insofern günstiger, als durch die einzelnen Hohlspiegel ohnehin schon einzelne Strahlenbündel gebildet werden, zwischen welchen dunkle Stellen liegen, so dass eine grosse Anzahl — etwa 24 — Lampen erforderlich sind, um ein gleiclimässig starkes Licht ringsum zu spenden. Man hilft sich in der Weise, dass man die Flammen nicht in die Brennpunkte, sondern näher an die Scheitel der Paraboloide bringt, so dass die Lichtstrahlen mehr divergiren. Dies hat ausserdem den Vortheil, dass der beleuchtete Gürtel ein breiterer wird und in ihm die Schwankungen des Schiffes und des Apparates weniger stark empfunden werden. Zum grossen Theil wird dieses Schwanken allerdings schon dadurch unschädlich gemacht, dass jeder Hohlspiegel, in Universalgelenken aufgehängt, nach allen Richtungen sich drehen kann.

Die nachstehenden Figuren (S. 1135) zeigen unter a den katoptrischen Apparat des in Fig. 1, Taf. LXVII dargestellten Feuerschiffes von Ruytingen, der eine Sichtweite von 9,4 bis 11,4 Seemeilen besitzt, unter b und c aber einen dioptrisehen Apparat

Fig. 13.

von 19 Meilen Sichtweite, wie er von den Gebrüdern Stevenson mehrfach zur Ausführung gebracht ist.

Wesentlich vollkommener als das gewöhnliche Feuerschiff ist der in Fig. 3, Taf. LXYII dargestellte schwimmende Leuchttliurm, welcher im Mittelländischen Meer an der Insel Grado ausgelegt ist. Das Schiff trägt einen vollständigen Leuchtthurm mit dioptrischem Apparat, der in Universalgelenken aufgehängt ist, um gegen die Schwankungen des Schiffes weniger empfindlich zu sein. Es ist ausserdem mit einem Dampf-Nebelhorn versehen und daher im Stande, bei jeder Tageszeit und jedem Wetter seinen Zweck zu erfüllen. Derartige seetüchtige Feuerschiffe sind namentlich an den weit seewärts gelegenen Stationen zu empfehlen.

Es mag schliesslich noch erwähnt werden, dass alle diese schwimmenden Seezeichen, Bojen, Tonnen und Feuerschiffe in nördlichen Gegenden zur Winterzeit oft des Eisganges wegen eingezogen und erst im Frühjahr wieder ausgelegt werden.

§ 10. Hörbare Seezeichen. Ein schlimmerer Feind als selbst die Nacht ist dem Schiffe der Nebel, der nicht nur Nachts die stärksten Feuer so vollständig verdunkelt, dass sie selbst in geringer Entfernung unsichtbar werden, sondern auch bei Tage Küsten und andere Schiffe mit undurchsichtigem Schleier umhüllt.

Da man den Nebel durch optische Mittel nicht unschädlich machen kann, so versuchte man seit langer Zeit schon Sch all Signale zu diesem Zwecke zu verwenden. Alle möglichen Instrumente, Hörner, Pfeifen, Gongs, Glocken, Kanonen wurden dabei benutzt, kurz es wurde auf jede Weise versucht einen möglichst grossen, weithin hörbaren Lärm zu machen.

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In den vereinigten Staaten von Nordamerika, in denen die Nebel während der Sommermonate überaus häufig sind und ein starker Verkehr derartige Sicherheits-massregeln besonders nötliig macht, hat man sich schon etwa seit dem Jahre 1855 mit den akustischen Signalen vielfach beschäftigt und sind namentlich von Professor Henry darauf bezügliche Versuche angestellt. — Erst in den Jahren 1872 bis 74 begann man auch in England der Sache näher zu treten, Hess die in Amerika aus-geführten Anlagen durch geeignete Fachmänner studiren und stellte unter Leitung des bekannten Professors Tyndall eigene Versuche an der englischen Küste an¹⁰).

Die Resultate der amerikanischen und englischen Versuche sind kurz die

folgenden:

1) Die Richtung, aus welcher der Ton kommt, lässt sich genau erkennen, so dass der Schiffer sich danach richten kann.

¹⁰) Siehe Zeitschr. f. Bauw. Bd. XXVI.

2) Der Ton sucht sich nach allen Seiten gleichmässig fortzupflanzen Er lässt sich durch Reflectoren nur auf ganz geringe Entfernung hin verstärken. Die Schall- oder Sprachrohre gehen dagegen einen in der Achsenrichtung des Rohrs stärkern Ton.

3) Die Fortpflanzung des Tones und damit seine Hörweite ist nicht nur von seiner Stärke, sondern von verschiedenen anderen Einflüssen, namentlich von dem Winde und von der Lufttemperatur abhängig.

Es fand sich, dass Instrumente, welche zu Zeiten 10 bis 12 Seemeilen weit deutlich hörbar waren, an einzelnen Tagen und zwar bei ganz ruhiger klarer Luft kaum 2 bis 4 Meilen weit wahrgenommen werden konnten. Und zwar wechselte diese Hörweite selbst innerhalb weniger Stunden ohne bemerkbaren Wechsel in der Atmosphäre. Ausserdem wurde auch die anderweit beobachtete Thatsache mehrfach festgestellt, dass die Töne in einzelnen Zonen ganz verschieden, vor diesen und über dieselben hinaus jedoch deutlich vernehmbar sind, oder dass sie hei fast ruhigem Wetter in einer Richtung verschwinden, in der entgegengesetzten aber deutlich gehört werden.

Tyndall sucht die Erklärung hierfür in folgender Weise: Er nimmt an, dass sich aus dem Wasser Dünste entwickeln, welche in der klaren durchsichtigen Luft aufsteigend, selbstständige ver-ticale Schichten bilden, die für das Licht vollkommen durchlässig, also unsichtbar sind, dagegen die Tonwellen schwächen oder zurückwerfen. Solche die Hörweite also wesentlich beeinflussende, akustische Wolken würden sich besonders an klaren ruhigen Tagen bei kräftigem Sonnenschein bilden, Abends dagegen wieder auflösen und zerstreuen. Zur Unterstützung seiner Ansicht führt Tyndall die Thatsache an, dass oft und zwar auch bei wolkenlosem Himmel von allen Signalen aus der See ein kräftiges Echo zurückkommt.

Dieser Tyndall’schen Theorie tritt Henry allerdings entgegen. Er stellte auf einer Insel Versuche an und fand, dass der senkrecht in die Höhe geworfene Ton eines Nebelhorns ein Echo hervorbrachte, das von allen Seiten in fast gleicher Stärke und gleichzeitig zurückkam, jedoch nicht von oben her. Eine über die Insel hinziehende Wolke gab ebenfalls kein Echo. Das seitliche Echo trat sowohl an ganz klaren und wolkenlosen als an nebligen Tagen auf.

Hiernach glaubt Henry das Vorhandensein akustischer Wolken bezweifeln und das Echo lediglich durch Rückwirkung der stets welligen Seeoberfläche erklären zu müssen. Aus seinen Versuchen, mit denen die des Professors Reynold in Manchester durchaus übereinstimmen, geht dagegen hervor, dass der Wind den Schall ausserordentlich beeinflusst, da ersterer in den verschiedenen Höhen über dem Meere fast immer in verschiedener Stärke auftritt. Ist überhaupt kein Wind vorhanden, so muss der über eine rauhe Fläche hinziehende Schall in den höheren Schichten stärker hörbar sein als in den unteren. Ist die Geschwindigkeit des Windes in der hier nur in Betracht kommenden, nahe über der Erdoberfläche liegenden Luftschicht oben grösser als unten — und nach Henry ist es immer der Fall, — so wird ein mit dem Winde gehender Ton nach unten zu gebrochen und der Meeresfläche zugekehrt, ein gegen den Wind eilender Schall jedoch aufwärts gelenkt. Sind aber die Windrichtungen oben und unten entgegengesetzt, so tritt eine unregelmässige Verschiebung der Schallwellen ein und damit eine stellenweise Verdichtung oder Verdünnung derselben, wodurch die Hörbarkeit dementsprechend an einzelnen Stellen erhöht oder vermindert wird. Am günstigsten ist mässiger Wind, der sich oben schneller bewegt als unten, da dieser den Ton etwas zur Erdoberfläche hinabbeugt und dadurch den Verlust ersetzt, der durch die Reibung an dieser Oberfläche entsteht. Ein starker Wind beugt den Schall immer zu rasch aufwärts oder abwärts. Es ist daher der Ton eines Nebelsignals auf einem mit dem Winde der Signalstation sich nähernden Schiffe, am frühesten vom Maste des Fahrzeugs aus wahrzunehmen, wie das durch mannigfache Versuche constatirt wurde, indem man sich auf Thürmen von verschiedener Höhe am Ufer aufstellte. Bei einer Höhendifferenz von rund 60™ nahm die Hörweite um das Neunfache zu.

Einen fast entgegengesetzten Einfluss auf die Schallwellen übt nach Reynolds die Temperatur der verschiedenen Luftschichten aus, da diese in den unteren meistens eine höhere ist als in den oberen und daher dort den Schall mehr beschleunigt, als hier. Eine möglichst gleichmässige Temperatur ist daher für den Schall günstig. Gleichmässigkeit der Atmosphäre in jeder

Hinsicht scheint überhaupt die Bedingung zu sein, welche erfüllt werden muss, wenn der Ton weit getragen werden soll, und von diesem Gesichtspunkte aus ergänzen sich die Theorien von Tyndall und Henry mehr als sie sich widerstreiten.

4)    Der Nebel ist im Allgemeinen für die Hörweite des Tones günstig, ebenso üben vorüberziehende Regenschauer einen vorteilhaften Einfluss auf die Hörbarkeit aus. Da nun in der Regel bei starken Nebeln die Luft ruhig zu sein pflegt, so würden die Verhältnisse für die Fortpflanzung des Schalles im Allgemeinen auch dann die günstigsten sein, wenn die Signale am meisten gebraucht werden. Nach den in Amerika gemachten Erfahrungen traten jedoch auch bei Nebel aussergewöhn-liche Verminderungen der Tonstärke ein und es darf daher die Entfernung, in welcher mit Sicherheit auf die Hörbarkeit eines Instrumentes gerechnet werden kann, nur zu etwa einem Fünftel der gewöhnlichen Hörweite angenommen werden. Das Trinity-House setzt 2 bis 3 miles fest.

5)    Die Ausbreitung der Tonwellen wird durch Inseln, vorspringende Ufertheile, Gebäude u. s. w. ähnlich gehemmt, wie die von Lichtstrahlen, so dass hinter solchen Gegenständen vollständige Schallschatten entstehen. Bei Auswahl eines Platzes zur Aufstellung eines Nebelsignales ist hierauf sorgfältig Rücksicht zu nehmen.

6) Bei Anwendung von Schallrohr-Instrumenten verbreitet sich der Ton nicht, wie bei den übrigen Instrumenten gleichmässig, sondern vorzugsweise in der Richtung der Achse und nimmt von der Achse des Rohres aus rasch ab. Unter 60° zu beiden Seiten derselben werden bei ruhiger Luft die Töne bereits merklich schwächer. Henry fand vermittels des von ihm construirten künstlichen Ohres folgende Verhältnisszahlen für die Hörweite: Bei einem Horn, dessen Hörweite in der Achsenrichtung 26 Einheiten betrug, verminderte sich dieselbe mit je 30° seitlicher Abweichung auf 23, 21, 18 und 13 Einheiten, hatte also bei 120° auf die Hälfte der Hörbarkeit in der Achsenrichtung abgenommen.

Hörbare Zeichen auf dem Lande. Bei den Apparaten der akustischen Seezeichen findet im Allgemeinen kein Unterschied statt, ob die Zeichen auf dem Lande oder auf dem Wasser angebracht sind. Auszunehmen ist nur die selbst-thätige Courtenay’sche Signalboje, die unter allen Umständen nur auf dem Wasser und durch dasselbe in Thätigkeit gesetzt wird.

Die einfachsten Instrumente, welche jedoch nur auf geringe Entfernung wirken, sind die von Menschen geblasenen Hörner und die Gongs. Etwas weiter hörbar sind die Glocken. Dieselben werden entweder durch Menschenhand, oder durch Uhrwerk oder schliesslich durch die Beweglichkeit der Meereswellen in Bewegung gesetzt und sind demgemäss verschiedenartig aufgehängt. Wenn die Glocken durch Uhrwerk in Bewegung gesetzt werden, so ist man im Stande dem Signal einen besonderen, die Oertlickkeit bezeichnenden, Charakter zu geben, indem man die Glocke langsamer oder rascher (4 bis 48 Mal in der Minute) anschlagen lässt.

Von den Glockenbojen ist später bei den schwimmenden hörbaren Zeichen

die Rede.

Kräftiger, als die Glocken, wirken Geschütze, welche daher auch besonders in England vielfach angewandt sind, und zwar meistens 18-Pfünder mit 3 Pfund Pulverladung. Am wirksamsten erwies sich die kurze Haubitze. Es wurden allerdings bei den Tyndall’scken Versuchen stellenweise sehr gute Resultate mit den Kanonen erzielt, — namentlich erwiesen dieselben sich bei Nebel auch als optische Signale

Handbuch d. Ing-.-AVissensch. III.

wirksam, indem der Blitz in einzelnen Fällen weiter gesehen, als der Schall gehört wurde; es zeigte sich aber, dass die Hörweite der Kanonen eine im Verhältniss zu anderen Instrumenten ganz besonders schwankende ist und dass die Kanonen wohl bei einzelnen Gelegenheiten den Pfeifen überlegen waren, während sie bei anderen wieder von diesen weit übertroffen wurden. Auch sind die Signale theurer und können nicht regelmässig und rasch genug gegeben werden, denn da die Bedienungsmannschaft in der Regel nur aus einem Mann besteht, so kann nicht wohl rascher als in je 15 Minuten 1 Schuss abgegeben werden. Dies ist aber viel zu langsam, Fig. 14.

zumal der Ton ein zu kurzer ist, der durch einen einzelnen Windstoss erdrückt und bei Sturm und Toben der See leicht

überhört werden kann. Es soll daher der Zwischenraum zwischen den Signalen womöglich nicht länger als eine Minute sein.

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Die Pfeifen sind nach Art der Schiffspfeifen, von denen nebenstehende Fig. 14 einen Durchschnitt giebt, construirt. Sie werden durch Dampf angeblasen, welcher durch einen ringförmigen Schlitz von kaum lmm Breite gepresst und gegen den scharfen Rand einer Glocke geleitet wird. Man kann also durch höhere Spannung der Dämpfe die Stärke des Tones vergrössern. Gewöhnlich arbeiten sie mit Dampf von etwa 4 Atmosphären. Der Durchmesser der Glocke beträgt 25 bis 50cm. Die Entfernung zwischen Glocke und Teller solFetwa */* bis V³ des Glockendurchmessers betragen. Diese Entfernung bestimmt die Tonhöhe, welche auf die Hörweite von grossem Einfluss ist. Je geringer die Entfernung, desto höher der Ton. Die Pfeifen sind namentlich noch in Amerika sehr beliebt und verbreitet, doch haben die englischen Versuche im Allgemeinen zu Gunsten der Schallrohr-Instrumente entschieden.

Von diesen hat sich das bereits im Anfänge der fünfziger Jahre von dem Amerikaner Dabo 11 erfundene und von Holmes verbesserte Horn vielfach bewährt.

Fig. 15. &

Es besteht aus einem 2 bis 3m langen geraden Schallrohr von Kupfer mit einem clarinettartigen Zungen-Mund-stück und wird mit comprimirter Luft von 1 bis 2 Atm. Druck angeblasen. Die Luftpumpen werden durch calorische oder durch Dampfmaschinen betrieben. Das Da-boll-Horn steht vertical auf dem Luftreservoir und ist, wie Fig. 15 zeigt, oben horizontal umgebogen, so dass es stets mit Leichtigkeit in den Wind gedreht werden kann. Die Schwierigkeiten, welche das Instrument bietet, bestehen zunächst in der Construction des nebenstehend in

grösserem Maasstabe dargestellten Mundstücks. Dasselbe besitzt eine 5 bis 8cm breite, 20 bis 30cra lange Zunge aus 6 bis 15

₈'cm

0,30 ^

starkem Stahlblech, die derartig regulirt werden muss, dass sie mit dem Ton des Schallrohrs zusammenklingt. Besonders aber muss die Grösse und Stärke der Zunge mit der Grösse des Luftdrucks in angemessenem Verhältniss stehen, da eine Zunge von zu schwacher Federkraft sich festsetzt. Die Regulirung des Tons lässt sich nur in geringem Maasse durch die aus der Figur ersichtliche Verschiebung der die Zunge tragenden Schneide,

durch welche eine Verlängerung oder Verkürzung des vibrirenden Theils bezweckt wird, erreichen und ist namentlich dann bedenklich, wenn es dem Wärter überlassen werden muss eine gebrochene Zunge durch eine neue zu ersetzen, was ziemlich oft vorkommt.

In Frankreich soll neuerdings statt comprimirter Luft Dampf verwendet werden, wodurch man die Luftpumpen vermeidet. Es erscheint jedoch zweifelhaft, ob dadurch noch ein weiterer Vorth eil erreicht wird. Die Stärke des Anblasens kann wegen der damit zusammenhängenden Verstärkung der Zungen und der daraus resul-tirenden Erschwerung der Regulirung nicht höher gesteigert werden, als auch durch Luftpumpen zu erreichen sein würde. Die Erhitzung der Stahlzungen kann aber gewiss nicht günstig sein. Ueberdies ist die comprimirte Luft ein dichteres Medium, als Dampf von gleicher Spannung und erzeugt daher einen stärkeren Ton als dieser. Auch hat die comprimirte Luft den Vortheil, dass man das den Ton gebende Instrument von der Betriebsmaschine und den Luftpumpen beliebig trennen kann, was an manchen Orten von Wichtigkeit sein wird.

Das wichtigste Instrument ist die Sirene, von A. und F. Brown in New-York dem bekannten physikalischen Instrument nachgebildet. Zunächst bestand sie aus 2 Scheiben, einer festen mit 12 Schlitzen, aus denen Luft oder Dampf hervorströmt, und einer beweglichen mit 12 die Schlitze deckenden Flügeln, so dass bei jeder Umdrehung 12 Tonwellen erzeugt werden. Die Sirenenwelle macht aber bis 40 Umdrehungen in der Secunde, so dass 480 Luftschwingungen pro Secunde hervorgerufen werden. Vor den Scheiben ist ein gusseisernes Schallrohr zum Zusammenfassen des Tones angebracht. Später ist die Construction dahin geändert, dass nur eine Ausströmungsöffnung vorhanden ist (Fig. 20, Taf. LXVII). Dadurch wird es möglich, das Schallrohr am Mundstück enger zu halten, ja kleiner als die Ausströmungsöffnung, wodurch der Stoss des ausströmenden Dampfes stärker und der Ton kräftiger wird.

Auf Taf. LXVII ist eine Dampf-Sirene 1. Classe gezeichnet, die in neuester Zeit neben dem Leuchtthurm zu Bülk an der Kieler Bucht aufgestellt wurde. Wie aus Fig. 19 ersichtlich ist, ist der in Fig. 20 und 21 in grösserem Maasstabe dargestellte eigentliche Apparat direct auf dem Dom eines Böhrenkessels gewöhnlicher Construction befestigt. Das gusseiserne Gehäuse enthält 2 Kammern A und B. Der Dampf tritt aus dem Dom des Kessels jederzeit frei in die Kammer A und aus dieser durch die Kanäle aa in die Kammer B, sofern diese Canäle nicht durch den Schieber B verschlossen sind. Vor der Kammer B ist das sprachrohrartige Schallrohr JE angesetzt, in welches das Mundstück e mündet. Vor diesem dreht sich die lOflügelige Sirenenscheibe F auf einer dreimal gelagerten Welle, welche durch eine Riemenscheibe bewegt wird (Fig. 19). Die Drehung der Riemenscheibe erfolgt ununterbrochen, so lange die an dem Kessel angebrachte kleine Dampfmaschine im Betrieb ist, und so bewegt sich denn auch die Sirenenscheibe ohne Unterbrechung am Mundstück vorbei. Ein Ton entsteht jedoch erst dann, wenn der Schieber JD die Canäle aa öffnet, der Dampf durch diese in den Raum B eindringt und durch das Mundstück e wieder auszuströmen strebt. Denn da letzteres durch die sich drehende Flügelscheibe nur abwechselnd geöffnet ist, so entstehen durch das unterbrochene Ausblasen Luftschwingungen, welche den Ton erzeugen. Da dieser jedoch nur zeitweise dauern soll, so muss der Schieber D in bestimmten Zwischenräumen die Canäle aa schliessen und wieder öffnen. Zu dem Zwecke befindet sich an der Dampfmaschine ein kleines Schneckenrad M (Fig. 19). An demselben sitzt ein Stossknaggen, welcher die Stange h veranlasst, die Welle m um etwas zu drehen, während das Gegengewicht l sodann eine entsprechende Drehung der Welle in entgegengesetzter Richtung bewirkt. Hierdurch wird der an der Welle befindliche Daumen h und durch ihn der kleine Schieber d hin und her geschoben, so dass der in A befindliche Dampf durch die Röhren n abwechselnd auf die Kolben gg drückt und so den grossen Schieber B in der gewünschten Weise hin und her bewegt.

Die mit Dampf von 4 bis 6 Atm. getriebenen Sirenen sind unstreitig die kräftigsten Nebelsignale. Die Hörweite einer Sirene erster Classe beträgt unter günstigsten Verhältnissen 12 Seemeilen, mit voller Sicherheit kann auf 3 Seemeilen gerechnet werden.

Das Verhältniss der Hörweiten von Sirene, Daboll-Horn und Dampfpfeife wird verschieden, wie 9:7:4 oder wie 6:5:3 angegeben.

Die Betriebskosten der Sirene sind jedoch ebenfalls weit höher als die der anderen Instrumente, da der Kohlenverbrauch mehr als doppelt so gross ist. Es werden daher auch neuerdings Sirenen mit comprimirter Luft angeblasen, wodurch der Kohlenverbrauch wesentlich geringer wird.

Schwimmende hörbare Seezeichen. Die schwimmenden hörbaren Zeichen sollen durch die Wellenbewegung in Thätigkeit gesetzt werden. Sie haben daher den grossen Nachtheil bei ruhigem Wasser aber trüber Luft, also fast immer dann, wenn sie am meisten gebraucht werden, nutzlos zu sein. Es ist fast nur die Glockenboje in Gebrauch und zwar in England mit Glocken von mehr als 2000k Gewicht. Dieselben haben entweder nach Art der gewöhnlichen Glocke selbst einen Klöppel oder es sind, wie Fig. 2, Taf. LXVII zeigt, ausserhalb derselben 4 Klöppel aufgehängt, welche durch die Schwankungen der Boje in Schwingungen gerathen.

In neuester Zeit ist von dem Amerikaner Courtenay eine in Fig. 11 dargestellte selbsttätige Boje erfunden, welche recht gute Resultate erzielen soll. Dieselbe besteht aus einem aufrecht stehenden, unten offenen Cylinder, der durch eine den oberen Theil umgebende Boje getragen wird. Ein Steuerruder dient dazu die Boje immer senkrecht auf die Richtung der Wellen zu stellen. Der Cylinder muss so lang sein, dass er tiefer hinabreicht, als die Wellenbewegung, so dass also der Wasserstand in der Röhre stets der des ruhigen Meeresspiegels ist. Eine vorübergehende Welle wird dann zwar die Boje mit dem Cylinder heben und senken, es wird diese Bewegung aber der eines Cylinders gleichen, bei welcher der Kolben — hier die im Cylinder stehende Wassersäule, unbeweglich ist Etwas oberhalb des ruhigen Wasserspiegels ist die Röhre durch eine horizontale Wand in zwei Theile getrennt. In dem oberen Raume befinden sich drei enge Röhren. Die beiden äusseren sind durch Ventile geschlossen, die mittlere trägt oben eine Pfeife. Wenn nun die Boje sich hebt, so entsteht unterhalb der horizontalen Wand ein luftverdünnter Raum, die Ventile der äusseren Röhren öffnen sich und es strömt von Aussen Luft in den Cylinder. Senkt sich die Boje, so schliessen sich die Ventile und die eingesogene Luft wird durch die mittlere Röhre ausgepresst und erzeugt einen Ton auf der Pfeife. Es sollen schon Wellen von etwa 0m,15 Höhe ausreichen um einen 5 bis 7 Seemeilen weit hörbaren Ton hervorzubringen, doch liegen sichere Beobachtungen über die Brauchbarkeit der Boje zur Zeit noch nicht vor.

Literatur.

L. Reynaud. Memoire sur l’^clairage et le balisage des cotes de France. Paris 1864.

Alan Stevenson. Rudimentary treatise on tke history, construction and illumination of lighthouses. London 1850.

J. van Ronzelen. Beschreibung des Baues des Bremer Leuchtthurmes. Bremerhafen 1857.

A. Friedmann. Officieller Ausstellungsbericht über das Marinewesen auf der Wiener Weltausstellung. Wien 1874.

Thomas Stevenson. Die Illumination der Leuchtthürme mit einem Anhänge von Chr. Nehls. Hannover 1878.

Anhang.

Ueber Weite und Höhenlage der Deichschleusen (Siele).

Nachtrag zum XIII. Capitel.

Von Baurath Professor Garbe in Hannover. (Hierzu 2 Holzschnitte.)

Von grosser Wichtigkeit für die bedeichten Marschen ist die richtige Bestimmung der Weite und Höhenlage der Deichschleusen.

Auf die Weite der Seedeich-Siele haben namentlich folgende Umstände maassgehenden Einfluss:

1)    Die abzuführende Wasser menge, welche durch die Grösse des Ab-wässerungsgebiets und die Niederschlagsmenge, unter Hinzurechnung des von der entfernteren Geest zufliessenden Wassers, bestimmt wird; vergl. Cap. XII, § 19.

2)    Die Höhenlage der Marsch und insbesondere der niedrigsten Grundstücke derselben, durch welche (unter Berücksichtigung der Culturart der Ländereien) der im Binnentiefe zulässige, kurz vor dem Aufgange des Siels eintretende höchste Wasserstand (sogen. Stauspiegel oder Polderpegel) bestimmt wird, welcher letztere wiederum maassgehend für die Zeitdauer der Ausströmung oder des sog. Siel- oder Schleusenzuges innerhalb einer Tide ist. Das Siel öffnet sich, sobald die Ebbe bis zu diesem Wasserstande abgefallen ist, mithin um so früher, je höher derselbe liegt; es erfolgt eine allmähliche Senkung des Binnenwassers, wodurch sich im Binnentiefe ein erhebliches Gefälle ausbildet und kurz vor dem Zugänge des Sieles (einige Zeit nach dem Wiedereinsetzen der Fluth) der niedrigste Stand, der sogen. Binnen-Ebbespiegel, eintritt. Der letztere wird hauptsächlich beeinflusst durch den Niedrigwasser- oder Ebbespiegel aussen vor dem Siele. Die Wassermenge, welche während des geschlossenen Zustandes des Sieles dem Binnentiefe aus dem Abwässerungsgebiete zufliesst, hebt den Binnen-Ebbespiegel wieder allmählich zum Stauspiegel und ist also gleich dem von diesen beiden Wasserständen begrenzten cubischen Inhalte der Wasserzüge. Je tiefer die Grundstücke und der durch dieselben bestimmte zulässige Stauspiegel liegen, um so kürzer wird die Abwässerungszeit sein, um so grössere Durchflussquerschnitte muss also das Siel gewähren und um so weiter müssen bei dem geringen Höhenunterschiede zwischen Stau- und Ebbespiegel die Wasserzüge sein, damit die Wassermenge trotz der längeren Zeit des geschlossenen Sieles von ihnen gefasst werden könne. Dieser ungünstige Zustand der tief gelegenen Grundstücke mit niedrigem Binnenstande wird noch dadurch verschlechtert, dass das Siel um so leichter bei Ebben, welche wegen widriger Winde oder hohen Oberwassers nicht bis zur gewöhnlichen Tiefe abfallen, während einiger Tiden ganz geschlossen bleibt. — Die Zeitdauer des Sielzuges wird auch dadurch oft erheblich vermindert, dass der Ebbespiegel des Binnentiefs im

Interesse der Schiffahrt nur bis zu einer gewissen Tiefe gesenkt wird, indem die Ebhethore bei dem Eintritt dieses Standes, also noch während der Ebbe, geschlossen werden; in den Niederlanden bildet dieses Verfahren bei den Binnentiefen der offenen Deichschleusen sogar die Regel und muss das Wasser der niedrig gelegenen Ländereien dann grösstentheils mittelst Schöpfanstalten in das als Busen dienende Binnentief gehoben werden. — Auf die Weite der Siele haben ferner noch Einfluss:

3)    Die Länge des Aussentiefs bezw. der in diesem stattfindende Gefallverlust, welcher namentlich hei starkem Schlickfall und breiten Wattflächen so beträchtlich wird, dass der Ebbespiegel aussen vor dem Siele weit höher als im Recipienten bleibt, wodurch die Zeitdauer der Ausströmung und das in der Schleuse zur Wirkung kommende Gefälle (Druckhöhe) vermindert werden.

4)    Die Tiefenlage der Schwelle, welche neben der Weite den zweiten Factor zur Berechnung des erforderlichen Durchflussquerschnitts bildet und namentlich von der im Aussentiefe stattfindenden Schlickablagerung, der Intensität der Abwässerung und der Möglichkeit, einen künstlichen Spülstrom zu erzeugen, abhängt.

5)    Der Querschnitt und die Länge der Entwässerungszüge. Je weiter, tiefer und kürzer dieselben sind, ein um so geringeres Gefälle consumiren sie bei der Zuleitung des Wassers zum Siele, ein um so grösseres Gefälle bleibt demnach für das Siel verfügbar. Ein langgestrecktes Abwässerungsgebiet, an dessen oberem Ende noch niedrige Grundstücke liegen, ist daher besonders ungünstig, dagegen ein grosses Sammelreservoir binnen vor dem Siele (Kolk oder erweitertes Binnentief) besonders wirksam.

Hiernach bedarf es keines besonderen Nachweises, dass Angaben, wonach auf lm Sielweite oder lüm des zwischen Binnenwasser und Schwelle entstehenden Durchflussquerschnitts eine bestimmte Fläche des Abwässerungsgebiets zu rechnen ist, nur für diejenigen beschränkten Localverhältnisse, aus denen jene Angaben abgeleitet sind, zutreffende Resultate liefern können.

Hunrichs¹) rechnet für die oldenhurgisehen Wesersiele bei mittlerer Höhenlage der Grundstücke von 1,5 bis lm,9 über Aussen-Ebbespiegel pro □“ Durchflussquerschnitt 300Ha. Buch holz²) rechnet für Schleusen auf lm Weite, deren Schwelle Om,6 unter dem niedrigsten Wasserstande vor dem Siele liegt, 270Ha hoher Grundstücke oder 144Ha Grundstücke bei ungünstigen Verhältnissen. Storm Buysing giebt an, dass bei 400 Poldern die Weite für je 1000Ha — 1 bis 9m, durchschnittlich zwischen 2 bis 4m beträgt.

Lahm eyer³) liefert für die Marschen der Unterelbe eine nachfolgend im Auszuge mitgetlieilte Tabelle, in welcher zwar die Höhenlage der Grundstücke Berücksichtigung findet, aber die sehr unbestimmte Voraussetzung gemacht wird, dass die Schleusenschwelle mindestens 0m,58 unter gewöhnlichem Ebbespiegel liegen solle.

Grösse der abzuwässernden Fläche.

Hohe Ländereien. Mittelh. Ländereien. Niedrige Ländereien. Niedrigst.Ländereien. Siel 4¹/2 Stund, offen, Siel 2¹/2 Stund, offen, Siel 2 Stund, offen,    Siel D/a Stund, offen,

8 Stund, geschlossen. 10 Std. geschlossen. 10^2 Std. geschlossen. 11 Std, geschlossen. Druckhöhe 7,3°“.

Druckhöhe 6,lom.

Druckhöhe 4,9om.

Druckhöhe 3,6cm.

525 Ha 1050IIa 2100 Ha 3150¹¹¹

iS

SP p u t; «O 05 CO CO

b b £ ü

lm,0 weit lm,5 „ 2“, 5 „ 3m,l „

Hg- c» CO M-

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- S S |.

Welche Unterschiede bei benachbarten Sielen sich zeigen, geht aus der nachstehenden Tabelle von Sielen der holländischen Provinz Groningen hervor, bei denen die Schlagschwellen zwischen

*) Hunrich’s Deich-, Siel- und Schlengenbau. 1. Bd. Bremen. 1770. (Ausführlichstes älteres Werk

über Siele.)

²)    Buchholz, Bau hölzerner Abwässerungsschleusen. Hannover. 1829.

³)    Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover. III. Bd. 1857.

0m,8 über Aussen-Ebbespiegel bis 3m,56 unter Aussen-Ebbespiegel liegen und auf den □m Durchflussöffnung 488 bis 20901Ia, durchschnittlich etwa 10001Ia, kommen.

Namen der Schleusen.

Weite.

Höhe

der Schwelle über | unter Aussen-Ebbe.

Polder-Pegel über Aussen-Ebbe

Durchflussquerschnitt unter Polder-Pegel.

Fläche Fläehe pro □<“ Durch-Polders. flussöffnung.

des

Ha

Ha

1.    Zoutkamp

1 Schiffsöffnung 4 bedeckte Oeffnungen ä 5™

2.    Hunsingo zu Zoutkamp .    .

3.    Noordpolder......

4.    Oostpolder.......

5.    Vierburen.......

6.    Emscanal zu Delfzyl . . .

7.    Duurwold .......

8.    Osterdum.......

9.    Fimelschleuse.....

10.    Reiderland, 2 Oeffnungen ä 4m

11.    Neues Statensiel.....

In der Provinz Hannover sind 358 Siele für eine 312000Ha vorhanden.

gm

29

8,5

3,56

623

2,095

cT o o

eo r-T cT cT cT r-i

0,52    118,32    73 700

durch Winterdeiche geschützte Fläche von

1,71

1,89

1,36

2,12

0,15

0,42

738

546

673

488

Die Berechnung der Sielweite vermag nur allein einen sicheren Aufschluss zu gehen, obgleich dieselbe wegen der ungleichförmigen Bewegung des Wassers nur Näherungswerthe, die jedoch für die Praxis völlig ausreichen, liefern kann; dieselbe erfolgt in nachstehender Weise:

1) Es wird die dem Binnentiefe pro Secunde zufliessende Wassermenge q ermittelt, welche in den deutschen und holländischen Marschen gewöhnlich unter Zugrundelegung einer in den Frühjahrsmonaten nach Abzug der Verdunstung übrigbleibenden monatlichen Niederschlagshöhe von 6 bis 12cm oder von 2 bis 4mm täglich = 0,023 bis 0,046 kbm pro DKm (100lIa) und Secunde bestimmt wird. Diese durchschnittliche tägliche Niederschlagshöhe von 2 bis 4mm ist allerdings nicht bedeutend, so dass bei heftigem Regen, namentlich in den Sommermonaten, leicht höhere Wasserstände in den Entwässerungscanälen während kurzer Zeit eintreten können, die jedoch nur selten Nachtheile liervorrufen; Lahmeyer nimmt für die Elbmarschen eine abzuführende Niederschlagshöhe von 8,lcm monatlich = 2,7mm täglich an. Bei genauerer Berechnung ist das Binnentief in mehrere Längenahschnitte zu zerlegen und für jeden Abschnitt die entsprechende Wassermenge qx q₂... nach den Flächen zu berechnen.

2) Aus dem Längennivellement und den bekannten oder vorläufig anzunehmenden, nach dem Siele hin sich möglichst erweiternden Querprofilen des Binnentiefs ist der Stauspiegel zu bestimmen; derselbe wird je nach der Culturart und unter Berücksichtigung des etwa in den Zuggräben consumirten Gefälles 0,3 bis lm unter den niedrigsten Grundstücken angenommen und von diesen ausgehend das Gefälle desselben für jeden Abschnitt des Binnentiefs berechnet. Da sich der Stauspiegel hei geschlossenem Siele bildet, so ist die Wassermenge am Siele gleich Null und wächst nach oberhalb allmählich bis zum constanten Zufluss q im oberen Abschnitte; das Gefälle ist daher in der unteren Strecke ausserordentlich gering und nimmt nach oberhalb allmählich zu. Die Rechnung wird entweder nach den Gesetzen über ungleichförmige Bewegung, vergl. Gleichung 55, S. 266, geführt oder, indem von der Differenz der lebendigen Kräfte am Anfänge und Ende jedes Abschnitts abgesehen,

also die Bewegung- als gleichförmig augesehen wird, mittelst der einfacheren Gleichung h =

q²1 p

c'² F³ »

wobei die durchschnittlichen Werthe jedes Abschnitts eingesetzt werden.

3) In derselben Weise ist der Ebbespiegel des Binnentiefs zu berechnen. Man nimmt denselben am Siele vorläufig in derjenigen Höhe an, in der muthmass-lich der Zugang der Thore erfolgen wird, d. h. gewöhnlich 0,2 bis 0ra,4 über dem niedrigen Ebhespiegel aussen vor dem Siele, und ermittelt alsdann abschnittsweise nach den obigen Formeln das Gefälle, welches zur Abführung der im letzten Stadium des Sielzuges allein in Betracht kommenden constanten Zuflussmenge qt q₂.. erforderlich ist.

4) Sodann ist die Fluthcurve des Aussenwassers unmittelbar vor dem Siele graphisch aufzutragen, wobei es sich empfiehlt, weniger tief abfallende Fluthcurven, wie sie gerade in den für die Entwässerung besonders wichtigen Frühjahrsmonaten bei ungünstigen Winden Vorkommen, nach Beobachtungen zu Grunde zu legen. Aus Fig. 1.

Bhmenlief.

»ytaugpiegel.

JL

VW«

•io i

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dieser Fluthcurve ist die Zeit Z (zwischen den Punkten A und B der Fig. 1), während der das Siel geöffnet ist, sowie die Zeit ZXl während der es geschlossen ist, zu bestimmen und so-

Ehheppieg-el.

D'

YB

------!

<b----j.

dann zu ermitteln, ob die während der letzteren Zeit am Abflüsse gehinderte Wassermenge Zx . q zwischen dem Stau- und dem Ebbespiegel des Binnentiefs, sowie der übrigen Was-

serzüge (Zuggräben) gefasst werden kann.

5) Hiernach ist unter Zugrundelegung eines vorläufig anzunehmenden Sielquerschnitts zu berechnen, oh das Siel im Stande ist, während der Zeit Z nicht allein die innerhalb derselben zufliessende Wassermenge Zq, sondern auch die vorher angesammelte Menge Zx q, mithin zusammen (Z -j- Zx) q abzuführen. Zu dem Ende wird die Zeit Z in eine grössere Anzahl von Theilen z (z. B. = ¹j2 Stunde) getheilt und die Annahme gemacht, dass der Aussenwasserstand während der Zeit z constant in derjenigen Höhe sei, in welcher sich derselbe in der Mitte derselben befindet, also nach dem Verlaufe der Zeit z plötzlich zu dem mittleren Stande der folgenden Periode z abfalle. Für das Binnenwasser wird gleichfalls die Annahme gemacht, dass dasselbe während der Zeit z in derjenigen Höhe constant bleibe, welche es in der Mitte derselben hat, indem dieser mittlere Wasserstand vorläufig geschätzt und eventuell nachträglich modificirt werden muss. Während der einzelnen Perioden z ist die Druckhöhe demnach constant =    §₂, wobei § am Anfänge und Ende des

Sielzuges am kleinsten und etwa nach Verlauf einer Zeit -|- nach dem Aufgange des Sieles am grössten ist. Aus dieser Druckhöhe 8 ist die Wassermenge Q pro Secunde zu berechnen, indem das Siel als unvollkommener Ueberfall angesehen wird, so dass nach Dubuat pro Secunde

lief.

Q — fr (’g" ö -j- \J 2g (8h)

worin bezeichnen: 1) Lichtweite des Sieles, t Höhe des Aussenwassers über der Schlagschwelle, und zwar beide im engsten Profile gemessen, g — 9™,81, p. Ausfluss-coefficient, welcher hei Sielen mit glatten Wänden, schrägen Flügeln, überhaupt günstigen Ein- und Auslaufverhältnissen und geringen Bewegungswiderständen = 0,85 bis

0,95, bei Ständersielen und Sielen mit weniger günstigen Ein- und Auslaufverliältnissen

= 0,7 bis 0,85 anzunehmen ist. h bezeichnet die Geschwindigkeitshöhe des zufliessenden Wassers

Binjientiei.

Fig. 2.

^JLuIVentief.

\t

7El

Q²

2 g    2gB²{t+lc + 8)2 7

falls B mittlere Wasserbreite im Bin-

nentiefe, gewöhnlich 2 b bis 2 V2 b,

£uel.

und Je Tiefe desselben unter Schlagschwelle, gewöhnlich 0m,3.

Auch cTAubuisson’s Formel, bei Berechnung von Brückenweiten vielfach gebraucht,

«5 — «i

_

2 g \ p. ² ft²1²

kann zur Berechnung von Q benutzt werden, sowie ferner Lesbros’ Formel

29

B² (t + fc + 8)²

. . 2.

Q — ja & (£ -f- §) \J2g(h -j- h) ,.........

in welchen der Coefflcient p. jedoch etwas kleiner als bei Anwendung der Formel 1. zu wählen ist.

Da Q pro Secunde durch das Siel abfliesst, q dem Binnentiefe zufliesst, so erfährt die angesammelte Wassermenge eine Abnahme z (Q—q), aus welcher unter Benutzung der Querprofile der Canäle der Wasserstand Td am Ende der ersten Periode zu berechnen ist. In gleicher Weise wird für die zweite und die folgenden Perioden z die abfliessende Wassermenge und aus dieser wieder die Senkung des Binnenstandes ermittelt; bei richtiger Wahl des Sielquerschnitts muss sich der Binnenstand am Ende der letzten Periode, also beim Zugänge des Sieles, bis zum Ebbespiegel gesenkt haben; bleibt derselbe in grösserer Höhe, so ist der Querschnitt zu klein, fällt derselbe unter den projectirten Ebbespiegel hinab, so ist er zu gross gewählt und muss die Rechnung alsdann nach Modification des Querschnitts wiederholt werden.

3.

Für überschlägliche Berechnungen verdient anstelle des oben unter 5) mitgetheilten das folgende abgekürzte Verfahren den Vorzug: Es wird das arithmetische Mittel aus den während der Zeitdauer Z des Sielzuges aussen vor dem Siele in regelmässigen Zwischenräumen beobachteten Wasserständen ermittelt und die Voraussetzung gemacht, dass dieser mittlere Stand während der Zeit Z constant sei und auch im Siele eine constante Druckhöhe 8 consumirt werde. Ist t die Tiefe der Sielschwelle unter jenem mittleren Aussenwasser, Q die durchschnittlich pro Secunde abfliessende

(Z+ Zi)

—, so ist

Wassermenge = q

M- (f 8 + 0 V 20(8 + 71)

aus Formel 1.

oder aus Formel 2.

2ghB* (t + /c + 8)² + Q.²    '

Die Druckhöhe 8 ist in Rücksicht darauf, dass sie zur Zeit des stärksten Sielzuges doch noch auf das Doppelte wächst, zur Verhütung von übermässigen Geschwindigkeiten und dadurch veran-lassten Auskolkungen bei sehr hohen Grundstücken bis höchstens 15om anzunehmen; bei sehr niedrigen Grundstücken ist sie aus Vorfluthrücksichten bis auf 3cm zu ermässigen.

Die Weite der Flussdeichsiele ist in ähnlicher Weise zu bestimmen; die im Frühjahre nach lang andauerndem Hochwasser im Binnenlande sich ansammelnde, oft durch Qualm wasser in solchem Maasse vermehrte Wassermenge, dass grosse Flächen tief unter Wasser stehen, ist durch Peilungen oder aus Nivellements zu ermitteln und deren Abführung unter Hinzufügung eines gleichzeitig stattfindenden Zulaufs q für einen aus den Localverhältnissen zu bestimmenden Aussenwasserstand in einer 8 bis 14tägigen Periode zu berechnen. Die in der Schleuse consumirte mittlere Druck-

höhe ist hierbei, je nachdem die Grundstücke mehr oder weniger günstig situirt, zu 15 bis 5cm anzunehmen.

Zur Verminderung des so überaus nachtheiligen Kuverwassers sind die Entwässerungsgräben thunlichst nicht bis in den sandigen Untergrund auszuheben und insofern dies nicht zu vermeiden, mit Iilai wenigstens 0,15om stark auszufuttern; bei geringerer Tiefe muss die Breite um so grösser werden.

In vielen Fällen wird der Einfluss der Schleusenweite auf die Entwässerung der Grundstücke überschätzt und deshalb die Schleusenweite mit Aufwendung übermässiger Kosten zu gross gewählt, während die Sieltiefe nicht den entsprechenden Querschnitt bieten; der durch das weite, kostspielige Bauwerk erzielte Gewinn an Gefälle geht dann oft in mehrfachem Betrage durch die Sieltiefe verloren. Bedeckte Siele werden in Bücksicht auf die schwierigere Herstellung nicht gern über 4m und selten über 6,n weit erbaut; ist eine grössere Weite erforderlich, so werden entweder mehrere durch Mittelwände getrennte Oeffnungen oder zur leichteren Ausführung von Reparaturen mehrere Siele neben einander mit gemeinschaftlichen Sieltiefen hergestellt; wegen der. geringeren Bewegungswiderstände leistet ein Siel von 6m Weite mehr als 2 von je 3m Weite. Offene Siele sind selten weiter als ICK Zu Zout-kamp, Provinz Groningen, befindet sich z. B. eine gleichzeitig für Schifffahrt und Entwässerung dienende offene Schleuse von 9m Weite, und an jeder Seite derselben zwei überwölbte Siele von je 5m Weite, also zusammen 5 Oeffnungen.

Die Tiefenlage des Bodens ist behufs Erzielung eines möglichst grossen Durchflussquerschnitts so niedrig zu wählen, als es in Rücksicht auf die Freihaltung des Aussentiefs nur irgend möglich ist, indem die Gesammtkosten des Bauwerks verhältnissmässig nur wenig wachsen. Dieselbe sollte mindestens Om,5 unter dem niedrigsten Aussenwasser bezw. dem Ebbespiegel vor dem Siele angenommen werden; grössere Seesiele, welche gleichzeitig von Schiffen benutzt werden, liegen wohl bis 3ra,5 unter dem Aussen-Ebbespiegel.

Die Decke der hölzernen Siele wird gewöhnlich noch etwa Om,8 über den höchsten Binnenwasserstand gelegt, um auch während desselben mit einem kleinen Kahne Untersuchungen am Siele vornehmen, die Noththore schliessen zu können u. s. w.; der Kämpfer der gewölbten Siele wird aus gleichem Grunde und um den Durchflussquerschnitt nicht zu beengen, in die Höhe jenes Wasserstandes oder wenigstens nicht erheblich tiefer gelegt. Damit die Thore nicht versacken, wird die Höhe der Siele nicht gern geringer als ²/s der Weite gewählt.

Ist die Schiffahrt von Bedeutung, so müssen auch die Weite, sowie die Höhenlage der Schwelle und Decke unter Berücksichtigung derselben bestimmt werden, namentlich muss bei dem niedrigsten Binnenwasser noch die erforderliche Tiefe vorhanden sein.

Literatur.

Mittheilungen von Lahmeyer im Notizbl. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1854 und in der Zeitschr. d. Areh.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, Bd. III, S. 273; von Oppermann daselbst Bd. XII, sowie von Herschel in d. Zeitsclir. f. Bauw., Bd. XXI.

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Aalrinne. 536.

Aaltreppe. 536.

Abbruch, unter Einwirkung von Wellen, Strömung und Fluth.

782.

Abfallbach. 305.

—    boden. 849, 903.

—wasser, städtisches, Bewässerung mit demselb. 673. Abflusscanal für Trockendocks.

1068.

Ablagerung unter Einwirkung von Wellen, Strömung und Fluth. 776.

—    Reinigung des Wassers durch dieselbe. 56.

Ablagerungsbassin. 56, 74.

—bassin in Speisegräben. 428.

—    platz. 549.

Ablasshahn. 104.

—leitung. 103.

—schleuse. 432.

—Vorrichtung. 110.

Ablauf aus Hochreservoir. 137. Ablaufgerüst. 1060. Abschlussdamm der Massenreservoire. 385.

—mauer derselben. 386. Absperrschieber. 160. Accumulator. 110, 133. Achterständer. 685. Aequilibriums Röhre. 61. Aestuarien. 801.

Aichhahn. 113.

—thürmchen. 103.

Alluviön bei Buhnen. 465.

—    bei Parallelwerken. 471. Anker. 758.

Ankerboje. 1026.

—kette. 758.

—    platz. 972.

Anlandebrücke. 1019.

—    mit Ponton. 1022.

—    ohne Ponton. 1021. Anlandevorrichtung. 1018. Anlegeplatz. 978. Anschlusswerk bei Parallelwerken. 470.

Anschwellungen der Flüsse. 229. Anstalten zur Hebung der Schiffe. 1073.

Apparat de Caligny. 964. Apparate, optische, f. Leucht-thürme. 1126.

—    Kosten der —. 1132.

—    für Drehfeuer. 1130.

—    für scheinbares Feuer. 1132.

—    für festes Feuer mit Blinken. 1129.

—    für festes Gürtelfeuer. 1128.

—    für Richtfeuer. 1131.

—    für Wechselfeuer. 1131. Aquaduct. 103, 424, 429, 667. Arbeiten, hydrometrische. 268. Asphaltröhren. 194. Atmidometer. 19.

Atmometer. 19.

Aufhalter. 691.

Aufkadung. 595.

Aufkastung. 595.

Auflanger. 759.

Aufschleppen der Schiffe. 1079. Aufschlickung. 234. Aufspeicherung des Wassers. 63. Aufziehvorrichtung für Wehrschütze. 369.

Aufzug (Ladevorrichtung).

1006, 1013.

- für Schiffe. 979. Aufzugskette für Wehrschütze.

369.

Auskolkung. 617. Auslage. 597. Auslasschleuse. 352. Ausrüstungsbassin. 994. Aussenberme. 583, 607. —deich. 602.

—fleeth. 677.

—haupt. 851.

-tief. 600, 677, 679. —vorsiel. 681.

Backbord. 771.

Bäche. 220.

Bagger.

—erde, Beseitigung der —. 1103. —gut, Beseitigung. 1095.

—kübel, zweitheiliger. 1097. —schiff. 1094.

Baggerung. 625, 821, 1093.

—    in Flüssen. 448.

—    bei Flussregulirungen. 516. Bake. 1111.

—tonne. 1133.

Balance-Dock. 1073.

—Steuer. 754.

Balje. 679.

Balkensiel. 684, 685.

Balk Wäger. 760.

Banndeich. 569.

Bark. 756.

Barre. 815.

Barrung. 236.

Bassin. 64.

87.

310, 519.

Bassinschleuse. 411. Bathometer. 747.

Baukosten der Flusscanalisir-ung. 522.

—    der Hafendämme. 1046.

—    der Schiffahrtscanäle. 440. Baxter-Boot. 324.

Becher, hydrometrischer. 291. Bedachung der Hellinge. 1064. Befestigung der Schiffe. 1026. Beleuchtungsart der Leucht-thürme, dioptrische.

1126, 1127.

—    katadioptrische. 1126, 1128.

—    katoptrische. 1126. Berieselung. 215.

—    wilde. 669.

Beschlag der hölzernen Schleu-senthore. 922. Beschwerungsmaterial. 481. Bespreutung. 608.

Bestick. 603.

Bestickung. 608.

Betonhlock. 1048.

Betrieb d. Schiffahrtscanäle. 438. Bett der Flüsse und Ströme. 231. Bewässerung der Ländereien.

658.

Bewässerungscanal. 665. Bewegung des Wassers in Flüssen, gleichförmige. 254.

—    —, Theorie derselb. 253. --, ungleichförmige. 265.

—    in geschlossenen Leitungen.

—    in offenen Leitungen. 83, Bindeweide. 480.

Binnenberme. 583, 607.

—    deich. 570, 599.

—entwässerung. 643.

-fleeth. 677.

—haupt. 851.

—Schiffahrt. 298.

—seen, Schiffahrt auf denselben. 300.

—tief. 677.

—vorsiel. 681.

Bleirohre. 151, 160. Blinkfeuer. 1122.

—, Sichtbarkeit desselb. 1126. Blöcke, künstliche für Hafendämme. 1048.

Bober. 333.

Bohlen der Schleusenthore. 920. —thor. 689.

Bohlwerk. 460, 494, 979, 1052. Bohrbrunnen. 49. Bohrmuschel. 744.

—wurm. 744, 1034.

Boje. 1026, 1133.

—, selbstthätige. 1140. Bollwerk. 979.

Boot. 310.

Bootstreppe. 1019.

Bore. 806.

Boye s. Boje.

Brack. 597.

—wasser. 806.

Brandung. 699.

Bretterfloss. 302.

Brigg. 757.

Brittelkette. 333.

Brückcanal. 424.

Brücken, Berechnung der Anstauung vor —. 344.

—, bewegliche bei Sielen. 680. —, fliegende. 333.

—    in Leinpfaden. 523.

—    mit Nadelwehr verbunden.

378.

—    über Schiffahrtscanäle. 425.

—    in Verbindung mit Schleusen. 967.

—    an Wehren. 366.

—klappe. 1022.

Brunnen. 46.

—, artesische. 52.

—kammer. 43, 104.

—kranz. 47.

—schale. 50.

—schling. 47.

—stube. 43, 104.

—zoll. 292.

Brustmauer der Molen. 1037. Brustwehr. 979.

Buchtnachen. 319, 333. Bugspriet. 756.

Buhnen. 459.

—    allgemeine Anordnung. 461.

—    Construction. 494.

—    aus Faschinen. 495.

—    aus Senkfaschinen. 497.

—    aus Stein. 497.

—    Vortheile und Nachtheile.

476.

—    Wirkung der —. 468. Buhnenkammer. 485.

—körper. 494.

—köpf. 496.

—kröne. 465, 495.

Buhnenpfahl. 481. Busen. 645, 677, 1142.

Cabeo’scher Stab. 290. Caisson. 939.

Caligny’scher Apparat. 964. Calmen. 725.

Canal.

—bau, Geschichte desselb. 391. —boot, schnellfahrendes. 312. —brücke. 424.

—hafen. 419, 433. Canalisation der Städte. 174.

Canalisirung der Flüsse.

Canalmündung. 180.

—schiff. 310.

—    — normale Tragfähigkeit.

401.

—    schleusen, Hauptformen. 408.

--, normale Länge. 403.

--, normale lichte Weite. 403.

—    sperre. 438.

—tunnel. 424.

—wasser, Beseitigung desselben.

213.

Cementröhren. 194. Circulationssystem. 116. Colmation. 561, 652. Colmationsdamm. 657.

— schleuse. 657. Compensations-Reservoir.

¹

) Vergl, Lighthouse illmuination. S, 46.

68, 112.

Consumtions-Curve. 244.

—Messer. 291.

—Messung. 291, 623.

--durch Berechnung der

Wassermenge. 295.

--im Fluthgehiet. 810.

Coupirung. 459, 500.

Cünette. 666.

Cyclonen. 729.

—welle. 736.

Daboll-Horn. 1138. Dammbalken. 370.

-falz. 851, 917. Dampfschiffahrt. 321, 763. Dampf-Sirene. 1139. Darcy’sche Röhre. 280.

Darg. 600, 781.

Davit. 761.

Deckwerke aus Faschinen. 492.

—    aus Senkfaschinen. 493.

—    aus Stein. 494.

Deich. 559, 568.

—basis. 587.

—bruch. 596, 616.

—defension. 594. Deichgenossenschaft. 619.

—höhenstein. 620.

—kappe. 581, 604.

—lücke. 587.

—Ordnung. 620.

—    rampe. 586, 612.

—    scliauung. 619. Deichschleuse. 677. s. auch Siele.

—    offene. 680.

—    offene, massive. 689. Deichstatut. 620.

—verband. 619.

—vertheidigung. 594, 616. Delphin. 106.

Delta. 237.

Deplacement. 315. Desinfection des Canalwassers.

214.

Deviationsboje. 763.

Dichtung der Schiffahrtscanäle.

435.

Directionsfeuer der Leucht-thürme. 1124.

Dock. 979, 992.

—bassin. 992.

— — Verwendung desselben zur Spülung. 1086.

-hafen. 976, 979, 998.

—haupt. 1069.

—, hydraulisches. 1075. —schleuse. 849, 855.

—, schwimmendes.

1073, 1074, 1080.

—Verschluss. 1069. Dodge-Schleuse. 335. Doppelfeuer der Leuchtthürme.

1123.

—    muffe. 156.

—schleuse. 409, 850.

—thor. 935.

Drängwasser. 645.

Drainage. 44, 626.

—    Ausführung derselben. 637, Drainbesteck. 637.

—bewässerung. 671. Drainirung der Städte. 174. Drainröhren. 630.

--presse. 631.

Drehbaum. 949.

—feuer d. Leuchtthürme. 1122. --Sichtbarkeit desselb. 1126.

Dreliklappe. 954.

—pfosten der Spülschleusen.

1088.

--an Stauwerken. 371.

—schütz. 956.

Drehthore d. Schleusen, eiserne.

926.

—    der Schleusen, hölzerne. 919.

—    als Stauwerke. 371. Drempel. 848, 893, 902.

—, falscher. 902.

—anschlag. 851.

—dreieck der Schleusen. 893.

--der Siele. 690.

Driftströmung. 722. Drosselklappen, Druckhöhenverlust durch —. 93. Druckhöhe, wirksame in geschlossenen Leitungen. 87. —leitung. 98.

—regulator. 122, 133. —probe. 154.

—verlust. 88.

—Windkessel. 134.

—zone. 118.

Dücdalbe. 1027.

Düker. 202, 432.

Dünen. 780.

—    cultur. 796.

—pflanzen. 799.

—schutzwerk. 792.

Dünung. 698.

Durchdeichung. 597, 618. -fahrt. 586, 612. Durchgangsreservoir. 132. Durchlässe der Schiffahrtcanäle.

432.

Durchschnittsprofil. 241. Durchstich. 503, 560. —Canal. 505.

Ebbe und Fluth. 706.

--Ursachen derselben. 707.

Ebbedeich. 599.

—ström. 805.

—thore der Siele. 687. Eckbauten der Buhnen. 495. Eichung, Wassermessen mittelst —. 291. Eimerkettenbagger. 1097. Eindeichung. 445.

Einfahrt der Flusshäfen. 514.

—    der Seehäfen. 985.

—    der Schleusen. 914. Einlagbalken. 370.

Einlage. 597.

Einlasscanal für Trockendocks.

1068.

—schleuse. 352, 666. Einmündung von Nebenflüssen.

511.

—    der Schiffahrtscanäle in Flüsse. 419.

Einschränkungswerk. 489. Einsteigeschacht. 200, 203.

—    der Rohrleitungen. 103. Eintrittscoefficient. 89.

Eis. 238.

—feld. 239.

—Schutz. 239.

—Stopfung. 239.

--Beseitigung derselb. 517.

—Versetzung. 239. Entlastungsanlagen der Schifffahrtscanäle. 430.

—graben. 428. Entleerungsrohr. 138. Entwässerung.

—    ausgedehnter Flächen. 639. —, künstliche der Niederungen.

645.

—    der Ländereien. 624.

—, natürliche der Kiistenmar-schen. 643.

—    der Städte. 171. Entwässerungsanlagen bei Fluss-

canalisirungen. 532. —canal. 644.

Entwässerungscanäle, städtische allgemeine Anordnung des Canalnetzes. 180.

--Ausführung derselb. 194.

--Dimensionen des Canalprofils. 183.

--Einläufe. 207.

--Form d. Canalprofils. 183.

--Fundirung. 196.

--Gefälle. 177.

--Höhenlage. 177.

--Kreuzung mit Gas- und

Wasserleitungen. 201.

--Sammelgebiet. 182.

--Sohlengefälle. 178.

--Ventilation. 212.

--Vereinigung derselb. 199.

Entwässerungsgebiet, städtisches. 174.

—gräben. 626.

—maschine. 647.

—schleuse. 644.

52.

87.

Evaporometer. 19. Expansionsmuffe. 156. Eytelwein’sche Formel. 255.

Fabrikcanal. 97.

—weiher. 63.

Fachbaum. 351.

Fagonstücke der Rohrleitungen.

156.

Fächerschleuse. 850.

—thor. 869, 935, 936.

Fähre. 331.

Faden. 694.

Fahrloch. 159.

Fahrrinne. 226, 447.

—    Aussteckung derselb. 518. Fahrtzeichen. 519. Fahrwasser. 972.

—    —Tonne. 1133.

Falle. 363, 367.

Fallkessel; 432.

—rohr. 132.

Fangdamm für Häfen. 1085. —graben. 670.

—rechen. 305.

Faschine. 480. Faschinenmesser. 482. —wurst. 482.

Fender. 970.

Feuer der Leuchtthürme, festes.

1122.

--Sichtbarkeit desselben.

1126.

--, festes mit Blinken. 1122.

--Sichtbarkeit desselb. 1126.

--tauchendes. 1124.

--unterbrochenes. 1122.

Feuer, scheinbares. 1125. Feuerschicht. 1134.

Filter mit verticalen Schichten. 57.

—bassin. 62, 74.

—bett. 59.

—brunnen. 50.

—gallerie. 43.

—gang.

—rohr. 44.

—sand. 59.

Filtration, natürliche. 37. Filtrationsgeschwindigkeit. 62. Fischerhafen. 973, 975. Fischpass. 535. Flanschenverbindung. 156. Flechtband. 482.

—zaun. 482.

Flechtzaun, Materialbedarf. 491. — Anwendung bei Wildbächen.

545.

Fleek. 609.

Fleeth. 434, 644, 1081.

Flügel, hydrometrischer. 282.

--mit electromagnetischem

Zählapparat. 284. Flügeldamm. 987.

—    für Häfen. 1085. Flügeldeich. 570.

—mauern der Schleusen. 916.

—    Spundwand. 888.

Flösserei. 301.

—    anlagen. 303.

Floss. 301.

—canal. 304.

—durchlass. 303, 305.

—gasse. 303.

—hafen. 306, 514.

Flotthafen. 979.

Flügeldeich. 584.

Flüsse, allgemeine Eigenschaften. 220.

—    Bewegung des Wassers in denselb. 240.

—    Längennivellement. 270.

—    Längenprofil. 270. Flussbett. 231.

—    im Fluthgebiet. 813.

—    Vertiefung desselben. 513. Flusscanalisirung. 519.

--Leinpfade. 523.

--Seitencanäle. 522.

Flussdeich. 569.

Flussdeiche, Herstellung. 587.

—    Lage. 575.

—    Querprofil. 579.

—    Unterhaltung. 592. Flusseinmündung. 511. —gebiet. 221.

—hafen. 514.

—inventarium. 518.

—krümmung. 236.

—    — Beseitigung derselb. 443. —schiffe. 310.

--Vermessung derselb. 315.

—schnelle. 512.

—Spaltung. 237, 509, 814.

--Beseitigung derselb. 443.

Flusswasserversorgung, Anlagen für — 105.

Fluth. 706.

—, säculare. 719.

—curve. 707, 716, 1144.

Fluthdeich. 599. —grenze. 805.

—grosse. 706, 713.

—intervall. 706.

—periode. 706.

—Strom. 805. —Wechsel. 706.

—welle. 707.

--der Flüsse. 231.

--im Flusse. 804.

Focksegel 755. Fontainenbassin. 68. Fregatte. 756. Freiarche. 352.

Fuhrt. 235. Funkelfeuer. 1122. Fuse. 519.

Futtermauer. 460, 494.

Craffelsegel. 755.

Galler. 303.

Gangbord. 329.

—spill. 1030.

Gebinde d. hölzernen Siele. 683. Gebirgsfluss. 221.

—, Gefälle. 554.

—, Regulirung. 551. Gebrauchswasser. 175.

Geest. 569.

Gefälle der Canalschleusen. 408. — der Flüsse. 224. Gefällverlust. 88.

Gefahrdeich. 570. Gegenreservoir. 68, 125.

—thor. 850, 876.

Gericht d. hölzernen Siele. 684. Gerinne. 100.

Gerolle. 233.

Geschiebe. 233. Geschwindigkeit des Wassers der Flüsse. 225.

--in einem Flussprofil. 244.

--, mittlere in einer Profil-

Verticalen. 249.

--, mittlere in Rohrleitungen.

--in einer Stromstrecke. 252.

Geschwindigkeits-Formeln, Anwendung der— bei Bestimmung von Normalprofil-Breiten. 454.

Geschwindigkeitsformeln, älteste. 255.

--ältere. 256.

--neuere. 257.

Geschwindigkeits-Messung. 278. Gestör. 301.

Gezeit. 706.

Gletscherbach. 220. Glockenboje. 1140. Giernachen. 333.

Gosse. 171.

Graben. 95, 100.

Gracht. 434, 1081.

Griesholm. 365:

—pfeiler. 363, 364.

—    Säule. 365.

Grobfilter. 57.

Grodendeich. 599. Grundablass. 340, 354.

—    Berechnung der Anstauung.

346.

Grundbalken. 890.

—bruch. 596, 617.

—eis. 238.

—schwelle. 459, 467, 498. Grundwasser,Abführung durch städtische Entwässerungscanäle. 211.

—    Bewegung. 24.

—    Entstehung. 22.

—    ■Profil. 26.

—Versorgung. 39. Grundwehr. 339.

—    Berechnung der Anstauung.

343.

Grundwelle. 700. Gürtelfeuer. 1123. Gurtwiede. 302.

Hahn, Druckhöhenverlust. 93. Hafen, offener. 976, 977, 994.

—    geschlossener. 977. Hafenbassin. 990.

—    dämme. 979.

--Ausführung. 1046.

---Construction. 1031,1035.

--durchsichtige. 1044.

--der Flusshäfen. 514.

--Profil. 1032.

Hafeneinfahrt. 985.

—feuer. 1125.

—köpf der Flusshäfen. 514.

—mündung. 986.

—Strasse. 986.

-zeit. 707, 715.

Haff. 779.

Hahnenkammer. 139. Halbtidedock. 855. Halbtidehafen. 976, 979, 992.

Halsband. 943.

Haltepfahl. 330, 1029. Haltetau für Sinkstücke. 488. Handelshafen. 975.

Hangbau. 670.

Harrelpfosten. 690.

Haspel für Wehrschütze. 370. Hauptdeich. 569.

—marke. 1108, 1109.

—radius mittlerer. 241.

—    reservoir. 65.

—rohrstrang. 142.

—    siel. 681.

—    speisegraben. 427. Hausleitungen f. Entwässerungscanäle. 209.

—reservoir. 65, 113.

—wasser. 27.

Heberanlagen. 137.

Heberrohr. 103.

Hebung v. Baumstämmen. 517. Hebung der Schiffe behufs Reparatur. 1073.

Heger. 235.

Helling. 763, 979, 1060. Helmholz. 771.

Hinterboden. 852.

—pfeiler. 908.

—    Steven. 759.

Hochreservoir. 64.

—    Anschluss an die Rohrleitung. 136.

—    Lage. 111.

Hochwasser. 223.

Höft. 459.

Holophotal-Licht. 1131. Holzrohre. 151. Horizontalgeschwindigkeits-Curve. 251.

--gesetz. 250.

Hürde. 609.

Hydrant. 160.

Hydrographie. 221, 745. Hydrometer. 275, 279. Hydrometrie. 268.

Hyetometer. 10.

Incrustation. 144. Infiltrationsmesser. 18. Inholz. 759.

Insel. 237.

Inundation. 229. Inundationsgebiet. 444. —grenze. 269.

Inwieke. 434.

Isorachrien. 708. Isotacheen. 252, 296.

«Fochrechen. 304.

Habel. 619.

Kaff. 313.

Kahn. 310.

Kai, schwimmender. 1023. Kaimauer. 979.

—    Ausführung. 1054.

—    Construction. 1053. Kajedeich. 613, 692. Kajung. 979.

Kaliberhahn. 161. Kanimerschleuse.

848, 849, 856.

--Erfindung der—. 309.

--bei Flusscanalisirungen.

526, 530, 534.

--bei Flusschnellen. 514.

Kanal s. Canal.

Kap. 1111.

Kappstürzung. 605, 617. Kasten zur Verladung v, Steinkohlen. 1016.

Kavel. 619.

Keilspitt. 591.

Kesselschleuse. 411, 850, 904. Kettenschleppschiffahrt. 324. Keuter. 304.

Kiel. 759.

—block. 1067, 1071. —holplatz. 1065.

—schwein. 759.

Kies. 233.

—bank. 552.

Kimme. 759.

Kimmschlitten. 1067, 1071. Kippvorrichtungen zur Verladung von Steinkohlen. 1015. Klaibalken. 890.

Klappen wehre. 380, 381.

— mit Gegenklappen. 381. Klappthor. 869, 935, 937. Klaspe. 690.

Klause. 304.

Klausenhof. 304. Klotzschwimmer. 279. Knieröhren, Druckhöhenverlust in -. 92.

Knoten. 694.

Körwasser. 572.

Königspfahl. 1027.

—stück. 894.

Ladevorrichtungen. 1006. 998.

Leerlauf. 110. Leeseite. 771. Legehaken. 637. Leibholz. 760. Leinenzug. 318.

— mit Relais. 320.

Koffer der Senkfaschinen. 489. Kohlenfilter. 57.

—hafen. 975.

—Station. 973, 975.

Kolk. 235, 597.

Koog. 601.

Kopf. 235.

— der Bahnen. 464, 494. Koppelschleuse. 850.

Kosten s. Baukosten.

Krahn. 1006.

Krahnvorrichtung zur Verladung von Steinkohlen. 1016. Kratzmaschine s. Stromkratzmaschine.

Krautung. 625.

Kreiselbagger. 1101.

Kreislauf des Wassers. 7. Kribbe. 459.

Kriegshafen. 973, 975, 994. Kronlage. 486.

Krückeisen. 924.

Krümmung der Röhren, Druckhöhenverlust durch —. 92. Kübelbagger. 1102. Küstenbild. 750. Küstenströmung. 784.

Kuff. 757.

Kunstwiesenbau. 670. Kuppelschleuse. 410. Kuverdeich. 583.

—wasser. 572, 666.

—zunge.

Lampenloch. 204. Landes-Melioration. 622.

Landmarke. 1111.

Landsee. 222. Landungsbrücke. 331, 1019. —steg. 1019.

Landungsvorrichtung für Fähren. 333.

Landwind. 725.

Lateralcanal. 396.

Laterne d. Leuchtthürme. 1117. Laufbrücke. 872.

—rolle der Schleusentliore.

925, 946.

Leinpfad. 318.

—    der Schiflfahrtscanäle. 423. Leitdamm. 571, 819.

—, beweglicher. 1091.

—    für Häfen. 1085.

Leitfeuer d.Leuchtthürme. 1124. Leitrolie. 331.

Leitung des Wassers. 95. Leuchtfeuer. 1110.

-- Benennung derselb. 1121. Leuchtthürme, Beleuchtungsarten. 1126.

—    eiserne. 1126.

—    electrisches Licht für —

1118

—    Fundamentirung. 1113.

—    Lampen der —    1120.

—    Laterne der— 1117.

—    Brennmaterial für das Licht der -. 1118.

—    schwimmende. 1135.

—    steinerne. 1112.

Lichtkreis. 1110.

Lieger. 759.

Limnigraph. 277.

Linsen, Fresnel’sche. 1128. Löffelbagger. 1097.

Log. 289.

Losständer. 366.

Luftauslass. 99.

—hahn. 104.

—ventil. 160.

Luntleine. 481.

Luvseite. 771.

Mahlpeil. 646.

Marktschiff. 312.

Marqueur. 275.

Marsch. 569.

—bildung, Beförderung der —.

800.

Mascaret. 806. Massenreservoir. 67, HO. Mast. 756.

Mastenkrahn. 331.

—richter. 331.

Meer. 569, 693.

—    Hydrographie. 745.

—    Salzgehalt und Temperaturverhältnisse. 741.

Meeresspiegel. 739.

—Strömung. 720.

Melioration. 622.

Messbrief. 769.

Metacentrum. 753.

Mittelwasser. 223.

Mönch. 106.

Modul. 293, 672.

Mole. 979, 988, 997.

— Construction. 1036. Molenkopf. 979.

Monsun. 8, 725. Monats-Maximum des Wasserverbrauchs. 32.

Moorcanal. 395.

Mudderpflug. 1092. Mühlgraben. 97.

—weiher. 63. Muffenverbindung. 154. Murgang. 538.

IVachbettung. 354.

Nachen. 310.

Nachtmarken. 1112.

Nähe, fliegende. 333.

Nadel. 375.

Nadelwehr. 375.

Nebencanal. 397.

—flüsse, Mündung der—. 237. —leitung. 103.

—werke. 1108, 1109. Nehrung. 779. Nesterpflanzung. 483. Niederschläge. 644. Niederschlagsgebiet. 221. —mengen, durch Flüsse abgeführte. 226.

Niederschraubventil. 161, Niederwasser. 222.

Nippfluth. 706.

Normalbreite der Flüsse. 450.

—    — bei Flusspaltungen. 510. Normaldimensionen der Schifffahrtscanäle. 403.

Normalprofil. 237, 557.

--bei Flusspaltungen. 510.

—    —breite. 450.

Nothauslass. 177, 216. Noththor der Siele. 683, 687.

Oberdrempel. 852. Oberflächenschwimmer. 288. Ombrometer. 10.

Packwerk, Construction. 484.

—    Materialbedarf. 492. Parallelcanal. 642.

—schleusen. 409. Parallelwerke. 460.

—    allgemeine Anordnung. 469.

ungen.

Pflanzungen bei Regulirungs-

759.

104.

65.

91.

Parallelwerke, Construction.

499, 562.

—    Yortheile u. Nachtheile. 476.

—    Wirkung. 473.

Parduhnen. 756.

Passat. 8, 725.

Patent-Log. 287.

—    -Spill. 1030.

Pegel. 223, 275.

—    Amsterdamer. 272.

—    selbstregistrirender. 277. Pegelstand, mittlerer. 244. Pegelstandscurve. 223. Pegeluhr. 277.

Peilapparate, selbstthätige. 274 Peilen. 772.

Peillinie. 273.

—    loth. 274.

—    Stange. 274.

Peilung. 273.

Perimeter. 83, 240.

Pfähle für Regulirungswerke.

481.

Pfahlbuhne. 795.

Pfanne der Schleusenthore. 941.

Pfannenbalken. 894. Pfeilerrechen. 304. Pflanzenbildung in Rohrleit-158.

werken. 483.

—    an Schiffahrtscanälen. 434. Pflasterpfahl. 481.

Pflasterung bei Regulirungswerken. 484.

Pitot’sche Röhre. 280. Plattenketten zur Beseitigung von Baggergut. 1107. Pluviometer. 10.

Polder. 569.

—pegel. 1141.

Poller. 330, 761.

Ponton. 869.

—    für Trockendocks. 1069.

—    bei Schleusen. 935.

Prahme zur Beseitigung des

Baggerguts. 1103.

—    mit Bodenklappen. 1103.

—    mit eigener Dampfmaschine.

1105.

—    mit Seitenklappen. 1103.

—    zum Transport künstlicher Blöcke. 1049.

Prellpfahl. 1030.

Priel. 602, 612, 679.

Privatanschlüsse der Rohrleitungen. 165.

—reservoir. 138.

—rohrleitungen. 143, 160. Probedruck. 154. Profilgeschwindigkeit. 245.

—    mittlere. 83, 251. Profil-Parabel. 242.

—    -Radius. 83, 242.

Puddle. 71, 436.

Pütt. 613.

Pumpe. 680.

Pumpenbagger. 1097.

-gang.

Pumpsiel. 680, 683. Pumpstation. 128.

—    Betrieb derselben. 163.

—    für Baggerschlick. 1107.

—    für städtische Entwässerungscanäle. 216.

Pumpwerke für Schiffahrtscanäle. 429.

H,uai s. Kai.

Qualmdeich. 583.

—wasser. 572.

Quarantainehäfen. 973, 975.

Quelldeich. 583.

Quellen. 22, 220.

—bach. 220.

—    haus

Quellkade. 595.

—wasser. 572.

Quellwasserversorgung, Anlagen für — 104.

—    Beispiel einer ausgeführten Anlage. 169.

Querdeich. 615.

Querprofile, günstigste der offenen Leitungen. 85.

—    der Flüsse, Aufnahme derselben. 272.

Querschnittsänderungen in Rohrleitungen. 91.

Querschott. 762.

Raasegel. 755.

Raddampfer. 321. Radialsystem. 115.

Radius, mittlerer. 241. Rahmholz. 871. Rammbrunnen. 52.

Ramme für Packwerk. 485. Rauhwehr. 484.

—, Materialbedarf. 492.

Rausche. 483.

—, Materialbedarf. 492. Rechenwand. 303, 304.

Reede. 972, 979, 980. Refractor. 1128.

Regen.

—bach. 220.

—bakke. 65.

—höhe. 10.

—    menge. 13.

—messer. 11.

--Aufstellung der — 12.

—    sarg.

Regenwasser-Cysterne. 65, 77.

—    — venetianische. 80. Registerschütz. 956. Regulirung der Flüsse. 441. Regulirungs-Project. 457.

—System, combinirtes. 477. Regulirungswerke, verschiedene

Arten. 458.

—    Construction. 492.

—    Yortheile u. Nachtheile. 475. Rehde, s Reede.

Reibholz, schwimmendes. 1031. Reihenpflanzung. 483-Reinheit des Wassers, Controle der — 168.

Reinigung des Wassers. 55.

—    des Canalwassers. 214.

—    des Wassers durch Siebe. 57. Reinwasser-Reservoir. 66. Remorqueur. 322.

Reservoire. 32, 63, 663.

—    verschiedene Arten. 64.

—    eiserne. 77.

~ gegrabene. 73.

—    gemauerte. 75.

—    für Schiffahrtscanäle. 429,.

—    Stauanlagen der —. 384. Rheometer. 288. Revisionsschacht. 200. Richtfeuer der Leuchtthürme.

1124.

Richtwerk. 460. Richtungsänderung in Rohrleitungen.

Riegel. 871.

—feld. 880.

Riemen. 330.

Rieselwiese. 675.

Riff. 778.

Rigole. 427.

Rinnstein. 171.

—, abgedeckter. 172.

94.

530.

926.

Röhren.

Röhrendurchmesser. 145.

—    — minimaler. 146. Röhrennetz, Anordnung. 115.

—    Entwerfen u. Berechnen. 141. Röliren-Schwimmdock. 1075. Rohrbrunnen. 50.

—bruch. 165.

Rohre, Festigkeit. 148.

—    Legen. 158.

—    Probiren. 154.

—    Schutz gegen Oxydation. 157. Rohrgürtel. 127.

—    leitungen. 87, 96, 104.

—    — Construction. 148. Rohrleitungssysteme, grössere.

Rohrnetz. 170.

—    schelle. 156, 160. —Verbindungen. 154. Rollbrücke. 334.

Rost-Dock. 1077.

Ruder. 330.

—pinne. 771.

Rückbruch. 597.

—    deich. 570.

Rückenbau. 670.

Rücklage. 485. Rücklaufreservoir. 132. Rückstau. 338.

—    —deich. 570.

Rüfe. 538.

Runse. 538.

Rutschbahn für Trockendocks.

1068.

Sackcanal. 837. Sammelbrunnen. 46, 49. —canal. 43, 52.

--der Sandfilter. 60.

—drain. 635,

—reservoir. 124.

—rohr. 54.

—    Stube. 80.

—teich. 36, 63, 67, 73. Sand. 233.

—bank. 814.

—    deich. 611.

—fang. 80, 216.

—feld. 235.

—filter. 59.

—gitter. 304.

—    strake. 685, 890.

—ufer. 783.

—welle. 233.

Santorin-Damm. 1040. Saugbassin. 131.

—drain. 635.

—leitung. 98, 131. Scbaardeich. 570, 599. Schachtschleuse. 411.

Schale. 542, 548.

Schallsignal. 1135.

Schaudeich. 599. Schaufelbagger. 1097.

—rad zur Wassermessung. 290 Schaumig. 620.

Scheitelstrecke. 396.

—    Tracirung der — 417. Schieber, Druckhöhenverlust

durch — 93.

Schiebethor. 869, 935, 938. Schiebstange. 948.

Schiffahrt, intermittirende. 306. Schiffahrtsanlagen. 329.

--zur Ueberwindung starker

Gefälle. 307.

Schiffahrtsbetrieb. 318, 329.

--Kosten desselben. 328.

Schiffahrtscanäle. 310, 391.

--verschiedene Arten. 394.

--Bermen. 421.

--Betrieb. 438.

--Böschungen. 421.

---Curven. 407.

--Dichtung. 435.

--Erdarbeiten. 423.

--Kunstbauten. 423.

---Längenprofil. 407, 420.

--Normaldimensionen. 403.

--Querprofil. 420.

--Schutzwällchen. 422.

--Sohlenbreite. 405.

--Speisung. 426.

--Tracirung. 414, 417.

--Wasserverbrauch. 411.

Schiffbarmachung d. Flüsse. 441. Schiffahrtshindernisse, Beseitigung der — 449. Schiffahrtszeichen. 331, 1108.

—    für Flüsse. 519.

— sichtbare, Stellung u. Sichtweite der — 1109. Schiffsbau-Anstalten. 1060. Schiffsbuhne, ambulante. 517. Schiffsdurchlass. 307, 514, 526,

Schiffshalter. 330. 1029. Schiffsreparaturanstalten. 1064. Schiffsring. 331, 1028.

Schiffsschleuse (siehe auch Schleuse). 846.

—    Anwendung und Lage der verschiedenen Arten. 852.

—    Betrieb u. Unterhaltung. 969.

—    mit beweglichen Kammern.

334.

—    Dimensionen. 858.

—    Flügelmauern. 916.

—    Fundamentirung. 900.

—    Seitenwände. 879. Schiffswiderstand. 315. Schiffszug. 317.

Schlafdeich. 570, 599. Schlaggebinde der Siele. 684. Schlagsäule. 871.

Schlamm. 233.

—fang. 172, 207.

—kästen. 159.

—sack. 137.

Schlechte. 459.

Schleifbahn. 1076.

Schienge. 459.

Schleppe. 1080.

—    für Schiffe. 1079. Schlepper. 322.

Schleuse, s.auch Schiffsschleuse.

—    mit beweglichen Kammern.

963.

—    mit beweglichen Kammern, hydraulische. 336.

Schleusenböden. 877, 909.

—    hölzerne. 887.

— steinere. 894, 906. Schleusenhaupt. 847.

—körper. 861.

Schleusenthore. 848, 866, 919,

—    Bewegungsvorrichtungen an —. 946.

—    einflügelige 868

—    Feststellvorrichtungen. 933,

942.

—    Verankerung. 941.

—    Zapfen und Pfanne. 941. Schleusenwände, hölzerne. 903. --besondere Constructionen.

909.

Schleusenwärterwohnung. 434.

968.

Schleusenwehr. 363.

— Dimensionen der einzelnen Theile. 372.

Schlick. 233, 742.

—deich. 599.

—zug.

Signale der Schleusen. 967. Signalvorrichtungen der Schifffahrtscanäle. 435.

Schlickfang. 498.

—zaun. 498.

Schlipphaken. 1027.

Schlitten d. Ablaufgeriists. 1060. Schlüsselkeil. 892. Schnellwage, hydraulische. 287. Schölloch. 594.

Schölung. 594.

Schöpfbuhne. 459, 510. Schöpfmaschine. 647. Schöpfwerk. 446.

—    für Trockendocks. 1070. Schooner. 757.

Schoten. 756. Schraubendampfer. 321.

—    dock. 1075.

—spindel für Wehr schütze. 370. Schrickpfahl. 330.

Schütteis. 678, 686.

Schüttrinne zur Verladung von Steinkohlen. 1015.

Schütz. 363, 367.

—    Bewegungswiderstand. 375.

—    eisernes. 368.

—    der Siele. 682.

—leiste. 955.

—Öffnung. 872, 951.

--Berechnung derselb. 886.

—schwelle. 955.

Schurbaum. 330.

Schuttkegel. 538.

—walze. 538.

Schutzbuhne. 459.

—    dämm. 545.

—deich bei Fluss-Canalisir-ungen. 533.

—schleuse. 410, 849, 855.

—    — bei Fluss-Canalisirungen.

533.

Schweissgraben. 666.

Schwelle. 552.

Schwemmcaual. 213. Schwimmbaum. 425.

—    dock. 979.

Schwimmer. 288. Schwimmkugel. 288.

—    stab. 290.

-thore. 928, 932.

--Berechnung der — 883.

Schwimmthor des Donaudurchstichs. 507.

See. - 220.

Seebau. 775.

Seebebenwelle. 736.

Seedeiche. 598.

Seedeiche, Lage. 601.

—    Querprofil. 603.

—    Unterhaltung. 616. Seehäfen. 972.

—    Arten u. Benennungen. 975. Seemarsch. 780.

Seemeile. 694.

Seeschiffahrt. 750. Seeschiifahrtscanäle. 394, 836.

--Ausweichestellen. 840.

--Querprofil. 839.

--Süsswasserstationen. 840.

Seeschiffe, Vermessung derselben. 768.

Seeuferbau. 786. Seeuferdeckung. 789. Seeuferschutzwerke, mit dem Ufer parallele. 789.

—    vorspringende. 793. Seewind 725.

Seezeichen. 1108.

—    hörbare. 1135.

—    schwimmende. 1133.

—    schwimmende, hörbare. 1140. Segel. 329.

—centrum. 753.

—handbuch 773.

Seilebenen, Transport der Schiffe auf — 334.

—scheiben auf Leinpfaden. 331.

—    schleppschiffahrt. 324. Seitenbassin. 960.

—    mit Schwimmer. 961. Seitencanäle. 396.

—    beiFlusscanalisirungen. 532.

—    zur Umgehung von Flussschnellen. 513.

Seitengewässer, Einmündung derselben. 565. Selbstreinigung der Flüsse. 56. Senkfaschine. 489.

—    continuirliche. 490.

—    Materialbedarf. 492.

—kästen. 497.

—kisten für Hafendämme. 1039.

—    korb. 491.

Separationswerk. 459, 502. Serpentine. 236.

Serpentiniren der Flüsse. 448. Setzpfosten. 366. Sicherheitsthor. 433. Sickercanal. 43.

Siderallicht. 1129.

Siele. 677.

—    bedeckte. 680.

Siele, Construction im Allgemeinen. 680.

—    hölzerne. 684.

—    massive, bedeckte. 686.

—    Thore der —. 689.

—    Weite und Höhenlage. 1141. Sielacht. 692.

—klappe. 684.

—verband. 692.

1141.

--der Reservoire. 80.

Sinklage. 486.

—    Materialbedarf. 492. Sinkstoffe. 231, 652.

—    Festlegung der — 446.

—    der Gebirgsfliisse. 551. SinkstoffablagerunginSeen. 564.

—    —bank. 552.

—    — schwelle. 455.

Sinkstück. 486.

—    Materialbedarf. 492. Sinkwalze. 490, 562.

Siphon. 103.

Sirene. 1139.

Sohle, Fluss — 231. Sohlengefälle. 225.

—hacke. 637.

—stück. 191.

Sommerdeich. 569, 599, 611. Sommerdeich-Siel. 689. Sommerhafen. 514.

—    leinpfad. 523.

—pegel. 276.

—wasserstand. 222. Spannbalken. 891.

Spannbohle. 894.

Spant. 759.

Sparren der Fischpässe. 535. Speckdamm. 613.

Speisebassin. 429.

—graben. 427.

Speisung der Schiffahrtscanäle.

426.

Sperrbuhne. 459.

Sperrschiff des Donau-Durchstichs. 507.

Sperrschleuse. 849. Spickdamm. 459.

Spiegel an Stauwerken. 304. Spiegelschleuse. 304.

Spier en-Tonne. 1133.

Spill. 761.

1098, 1103.

— Berechnung der —. 880.

— — Beispiele. 823.

Ströme, Bewegung des Wassers in denselben.

Spindel. 304.

—bäum. 304.

—    thor. 959.

Sprengarbeit unterWasser. 517. Sprengen der Lcinpferde. 321. Springbrunnen. 30, 145. Springfluth. 706.

Spreutlage. 483.

—    Materialbedarf. 492. Spreutlagenpfahl. 481. Spülbassin. 1087.

—brunnen. 206.

—einlass. 206.

—floss. 1091.

—schleuse. 1087.

—    — bei Stauwerken. 341.

—Vorrichtung. 951.

—    — selbstthätige. 205.

—    thür. 205.

Spülung städtischer Entwässerungscanäle. 204.

—    der Häfen. 1086. Spundwände bei Kaimauern.

1055.

—    der Schleusen. 888, 896.

—    der Siele. 682, 688.

—    bei hölzernen Wehren. 353. Stab, hydrometrischer. 290. Stack. 459.

Ständersiel. 684.

Stammleitung. 142.

Standrohr. 25, 132. Stapelhelling. 1061.

—klotz. 1060.

Stau, Theorie desselben. 341. Stauanlagen bei Flusscanalisir-ungen.' 520, 524. Stauberieselung. 668.

—    curve. 340.

—höhe. 340, 524. Stauschleuse. 352, 663.

—    schiffbare. 308, 395, 514. Stauschwelle. 354.

-weite. 340, 347, 524. Stauwerke. 337, 662.

—    verschiedene Arten. 351.

—    Wirkung der —. 339. Stauziel. 662.

Steigeleiter. 919.

Steigleitung. 98. Steinböschung. 610.

—buhne. 497.

—zange.

Stemmthore. 408, 868.

Stemmthore der Siele. 683. Stenge. 756.

Steuerbord. 771.

—rüder. 753.

Stichbrücke. 354.

—canal. 397.

Stielbagger. 1094, 1097. Stopfpfahl. 1029.

Strand. 729.

—bühne. 793. Strassen-Brunnen. 115.

—Einlauf. 208.

Strauchzaun. 798.

Streben hölzerner Schleusenthor e. 920.

Strecke, unterirdische der Schifffahrtscanäle. 424. Streichlinie. 452.

—rüder. 302, 330.

—wehr. 339.

—werk. 460.

Strohbestickung. 608.

Strom.

Strombetten, Veränderung und Ausbildung der —. 234. Strombruch. 596, 617. Stromcorrection imFluthgebiete.

801, 817.

240.

— allgemeine Eigenschaften.

220.

Strömung. 225. Strom-Integrator. 290. Stromkarte. 268.

—kratzmaschine. 517, 1092. —profil, ideales. 237.

—    quadrant. 290. Stromregulirung s. Stromcorrection.

—rinne. 226.

—    schnelle. 233.

—Spaltung. 237.

—strich. 225, 556. Stufenwehr. 356, 358, 360. Stunden-Maximum des Wasserverbrauchs. 32.

Sturmdeich. 599.

—fluth. 731.

—thore. 683, 687.

—signal. 1112.

Sturzbett. 354.

—    für Coupirungen. 502.

—    der Spülschleusen. 1039.

Sturzsee. 698. Sturzvorrichtung. 1006. Suterasi. 141.

Tachometer. 279. Tagesmarken. 1111. Tages-Maximum des Wasserverbrauchs. 32.

Tauerei. 324.

Tauwerk. 757.

Teich. 222. Telescop-Brunnen. 49. Thalsperren. 541.

—    Construction. 546. Thalweg. 225.

Theilkasten. 117. Thonröhren. 192. Thonröliren-Canäle. 198. Thonschlag, 71, 436.

Thore der Siele. 682, 689. Thoranschlag. 893.

—gerippe. 920.

—kammer. 848.

—    — der Siele. 685.

—    —nisclie. 848.

—Säule. 851.

—schütz. 953.

—Ständer. 905.

Tide. 706.

—hafen. 976, 979.

—Strömung. 712.

Tiefe, mittlere hydraulische.

83, 241.

Tiefenmessung. 272.

— Schwimmer. 279.

Tiefgang der Canalschiffe, normaler. 403.

—    der Flusschiffe. 528. Tiefung. 236.

Tonne. 1133.

Tracirung der Schiffahrtscanäle, generelle. 414.

—    — specielle. 417.

Tragetau für Sinkstücke. 488. Trajectanstalt. 331.

Traverse. 498.

Treckschuite. 312, 919. Treibbake. 1133.

—eis. 239.

Treiben der Schiffe. 318. Treibschütz. 940.

Treideln. 319.

Treidelweg. 320. Trennungsbuhne. 459, 510. Treppen, bewegliche. 1020.

1066.

—consum.

— diclitigkeit. 71.

--bei Trockendocks. 1072.

Wasserfahne. 288.

—pass.

—Perimeter. 83, 87, 240. —scheide. 221.

Treppen der Schleusen. 918. Triften. 301.

Triftklause. 390.

—rechen. 304.

—steg. 304.

—Strömung. 722. Trockendock. 979, 1066, 1080.

—    Construction.

—    Fundirung. 1071. Trommelwehr. 384. Trompetengewölbe. 199.

Udometer. 10.

Ueberfall zum Wassermessen.

293.

Ueberfalldeich. 584. Ueberfallswehr. 339, 354.

—    — Berechnung der Anstauung. 341.

—    — bei Flusscanalisirungen.

529.

Ueberlauf. 110.

—    der Hochreservoire. 137. -deich. 584, 611.

—strecke. 586. Ueberschiebmuffe. 156. Ueberschlagen der Leinpferde.

321.

Ueberschwemmungen. 229. Ufer. 231.

—    der Flüsse, Befestigung derselben. 444.

—    der Häfen, Form und Ausrüstung. 996.

—abbruch. 460.

—bau. 775.

Uferdeckwerke. 459.

—    — allgemeine Anordnung.

460.

—    — Construction. 492. Uferdeich. 599.

Ufereinfassung, durchbrochene.

988.

--aus eisernen Pfählen.1053.

--hölzerne. 1052.

Uferlinie. 445.

Ufermauer. 1051.

—    — Ausführung. 1057. Uferpfeiler der Wehre. 353. —Schälungen bei Sielen. 681.

—    schütz. 445.

Umfang, benetzter. 83, 240. Umfangscanal. 641. Umfangshölzer der Schleusen-thore. 922.

Umgehungscanal. 396, 530. Umlauf. 872.

—canal. 951.

Unterhaltung der Flusscanali-sirungen. 536.

—    der Flussregulirungen. 518.

—    der Schiffahrtscanäle 440. Unterleitung. 425, 667. Untiefe. 235.

Veencanal. 395. Ventilationsschacht. 212.

—thürmchen. 103.

Ventilhahn. 161.

—Verschluss bei Umlaufcanälen.

955.

Verästelungssystem. 116. Verankerung der Schleusen-thore. 941. Verbindungscanal. 396, 837. Verdunstung. 6, 19.

—    bei Schiffahrtscanälen. 413. Verdunstungsmesser. 19. Verflachung der Häfen. 1080. Verlaat. 678, 686. Verkammelung. 422. Versandung der Häfen. 1082. Verschanzung. 760. Versickerung. 6, 18.

—    bei Schiffahrtscanälen. 412. Versumpfung. 445.

Vertheilung des Wassers. 107. --bei Bewässerungsanlagen.

672.

Vertheilungs-Reservoir. 68.

Verticalgeschwindigkeits - Curve.

246.

— —gesetz. 245.

Vertiefung der Häfen. 1083. Viscosität des Wassers. 244. Vorbettung. 353.

Vorboden. 903.

Vorbusen. 645.

Vordersteven. 759.

Vordiine. 797.

Vorfluth. 442.

Vorgrund. 563.

Vorhafen. 851, 976, 979, 990. Vorhelling. 1062.

Vorlage. 485.

Vorland. 559, 602. Vorschleuse. 849.

Wägerung. 759.

Wanddicke der Rohre. 150.

Wangen der Wehre 353. Wanten. 756.

Wasser, Entnahme. 36.

—    Kreislauf. 5.

—    Qualität. 34. Wasserabnahme in Flüssen. 228.

111.

—gescliwindigkeit in Rohrleitungen. 147.

—gewinnung. 42.

—hebel. 288.

—hebung. 665.

—kammer. 105. —Wasserleitung. 83.

--bedeckte. 96, 100.

--für Wasserversorgung. 98.

Wasserlöse. 431.

Wassermenge der Flüsse.

226, 243.

--mittlere. 244.

Wassermengencurve. 243.

---Curve der Flüsse. 453.

---Gesetz. 243.

---Messung s. Consumtions-

messung.

---Messung im Fluthgebiet.

810.

---Parabel. 243.

---Regulator. 133.

Wassermessen. 291.

—messer. 166.

604.

—schloss. 104.

—schöpfmaschine. ‘647.

—Spiegellinie. 240, 222, 557. Wasserstands-Beobachtung.

223, 275.

---Curve. 223.

-----Register. 278.

Wasserstollen. 54.

—Strassen. 298.

--künstliche, 307.

Wasserstube. 304.

Wassertiefe, mittlere. 241.

— der Schiffahrtscanäle. 403. Wasserthurm. 132. Wasserverbrauch. 26, 29, 30.

---der Canalschleusen. 411.

--Messung desselb. 163.

--d. Schiffahrtscanäle. 411.

63.

88, 89.

Wasserverkehr. 298.

—verlust. 164.

—Verschluss. 207, 210. —Verschwendung. 114, 166. W asserversorgimg.

— Aufspeicherung des Wassers.

—    Entnahme des Wassers. 36.

—    Gewinnung d. Wassers. 42.

—    Kosten. 169.

—    Qualität des Wassers. 34.

—    Reinigung des Wassers. 55.

—    Rohrleitungen. 148.

—    Vertheilungd. Wassers. 107.

—    Vorarbeiten. 39.

—    Zuführung d. Wassers. 98. Wasserwerk f. grössere Städte.

124.

Wasserwerksbetrieb. 162. Wasserzoll. 292.

Wasserzüge, Unterhaltung derselben. 624.

Watercloset. 210.

Watt. 781.

— Vegetation auf demselb. 781. Wechselfeuer d. Leuchtthürme.

1122.

Wehre. 339, 662, 668.

—    bewegliche, der Flusscanali-sirungen. 527.

—    feste, d. Flusscanalisirungen.

527.

—    feste, hölzerne. 352.

—    bei Flusscanalisirungen, Lage derselb. 533.

—    aus Holz und Steinen zusammengesetzt. 357.

—    selbstwirkende. 380, 382.

—    steinerne. 358. Wehrkörper. 352.

—    rippe. 378.

—    trommel. 384.

Wellen. 222.

—    Anlaufen der —. 698.

—    Entstehung der —. 695.

—    Form, Tiefe und Geschwindigkeit. 696.

—    Kreuzung u. Durchdringung.

697.

— Stosskraft. 701, 1031. Wellenberg. 695. Wellenbrecher. 979, 982.

--Construction. 1035.

--schwimmende. 983.

Wellenthal. 695. Wellentheorie. 702. Wendenische. 848, 908. Wendesäule. 871.

Werkcanal. 97.

Wettern. 677.

Widerlager der Wehre. 353. Widerstandscoefficienten.

Widerstandshöhe. 88.

Wiede. 302.

Wiege d. Ablaufgerüsts. 1060. Wiegeschleuse. 438.

Wieke. 434.

Wierdeich. 609.

Wiesenbau, rationeller. 670. Wildbäche. 220.

—    Verbauung der —. 538. Wind, Messung, Benennung u.

Darstellung. 736.

—    Ursachen u. Erscheinungen.

724.

Winddrucksumme. 739. Winde, hydraulische. 951. Windkessel. 133. Windtrichter. 799. Winkbake. 1112. Winterhafen. 514, 975. —deich. 569, 599.

—pegel. 276.

Wippenband. 480. Wirbelsturm. 729.

Wittine. 303.

Woltmann’scher Flügel. 282. Woog. 235.

Würgekette. 489.

Wuhr. 459.

Wurst. 482.

—bank. 482.

—    bäum. 489.

—    rost. 486.

Wurth. 600.

Wurzel der Buhne. 465, 494.

Zähflüssigkeit des Wassers. 83. Zahnstange für Wehrschütze.

370.

Zapfen d. Schleusenthore. 941. Zapfenplatte. 943. Zengelstange. 301.

Zille. 303.

Zimmerung, tunnelartige für Entwässerungscanäle. 196. Zubringer. 427.

Zuführung d. Wassers f. städt.

Wasserversorgungen. 98. Zufluchtshafen. 973, 975. Zuflussgehiet. 221.

Zuggraben. 626.

—    schütz. 954.

—    Stange der hölzernen Schleusenthore. 922.

Zuleitungscanal. 665.

Zungen der Fischpässe. 535. Zungenkai. 1001.

—    mole. 998.

Zweigcanal. 397, 434. Zweigleitung bei Entwässerungscanälen. 201.

Zwillingsschleuse. 409. Zwischenbrunnen. 81.

—Reservoir. 68.

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